次世代石炭火力を2020年代に実現、研究開発が最終フェーズに：蓄電・発電機器（2/2 ページ）

» 2017年06月02日 09時00分公開

[陰山遼将，スマートジャパン]

A-USCの市場投入は2020年代に

　A-USCの技術開発プロジェクトは、ボイラーやタービンのメーカーを中心に構成する「A-USC開発推進委員会」が進めてきた。2016年度までに基本的な要素技術の開発と、実証試験による性能検証を実施している。今回のNEDOのNi基合金に関する技術開発プロジェクトはこの延長上にある。高温環境下における材料の長期信頼性の検証はA-USCの実用化に向けて非常に重要なポイントであり、いよいよ実用化に向けた最終フェーズに入ったといえる。

「A-USC」の実用化に向けた試験装置　出典：経済産業省

　現在の石炭火力発電所はほとんど全てがボイラーと蒸気タービンを組み合わせた汽力発電技術を採用している。A-USCもその一種であるため、実用化する場合は煙突や貯炭設備など既設発電所の設備の一部を流用できるメリットがある。

　2020年度以降、国内では古くなった石炭火力の改修需要が高まる見込みだ。NEDOではこれを見据え、2020年をめどに発電効率46％を達成できるA-USCの技術開発や検証を完了させたい考え。ただ、大型の発電設備を更新する場合、環境影響評価手続きや建設工事、試運転を含めて5年程度の時間を要する。そのため、A-USCを採用した石炭火力発電所が運転を開始するのは、早くても2020年代の中頃となる見込みだ。

石炭火力で発電効率50％に、実用化が目前の「石炭ガス化複合発電」
火力発電に伴うCO2排出量を削減する有力な技術の1つが「石炭ガス化複合発電（IGCC）」である。発電効率の高いIGCCでは従来の石炭火力と比べてCO2が2割も少なくなる。広島県の火力発電所で実証試験設備の建設が進み、2020年には50万kW級の発電設備が福島県内で稼働する予定だ。
火力発電の最先端技術を2021年までに確立、CO2削減へ開発を加速
政府は2030年のCO2削減目標を達成するために、次世代の火力発電技術の開発を急ぐ。技術開発のロードマップを6月中に改訂して、官民一体で実用化に取り組んでいく。石炭火力は高効率のガス化複合発電へ、LNG火力は燃焼温度を高めたガスタービン発電機を開発して世界をリードする戦略だ。
水素が変える未来の火力発電、2030年のCO2排出量を減らす
次世代に向けた火力発電技術の1つとして水素発電の開発が進んでいる。水素を燃料に利用することでCO2の排出量を削減する狙いだ。水素と天然ガスを組み合わせた混焼発電から着手して、2030年代には水素だけを燃料に使う専焼発電の実用化を目指す。課題は発電コストと窒素酸化物の抑制にある。
2020年代に導入できる火力発電技術、タービン1基で高効率に
次世代の火力発電は第1～第3世代まで進化が続いていく。第1世代の技術は実証フェーズがまもなく終わり、2020年代に商用機の導入が活発に進む。石炭火力とLNG火力ともにタービン1基のシンプルな構成で、第2世代の複合発電方式に近い50％前後の発電効率を低コストで実現できる。