概要 当組織の簡単な紹介 全世界の CCT/CCS 開発活動の概要 対象地域 : カナダ 米国 欧州 韓国 中国 日本の活動の概要 対象分野 : 発電と産業部門の両方における開発 結論

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1 世界の CCT/CCS 開発の概要 John Gale ゼネラル マネジャー lea 温室効果ガスR&Dプログラム JCOAL CCTセミナー 2012 年 6 月 6~7 日東京

2 概要 当組織の簡単な紹介 全世界の CCT/CCS 開発活動の概要 対象地域 : カナダ 米国 欧州 韓国 中国 日本の活動の概要 対象分野 : 発電と産業部門の両方における開発 結論

3 lea 温室効果ガス R&D プログラム 1991 年に創設された共同国際研究プログラム 目的 : 化石燃料の使用から排出される温室効果ガスの削減でテクノロジーが果たし得る役割に関する情報を提供すること 二酸化炭素回収貯留 (CCS) に焦点を置く 次のような情報を生み出す 客観性 信頼性 独立性を備えた情報 政策に関連するが政策を規定しない情報 外部の専門的な査読者によって審査された情報 活動内容 : 調査 研究および報告 (>250) 国際研究ネットワーク ( リスク モニタリング モデリング 井戸 酸素燃焼 炭素回収 社会調査 固体ルーピング ) GHGT コンファレンス IJGGC R&D および実証の推進 ( 例 : Weyburn) サマースクール ピアレビュー

4

5 世界の CCS 開発 大規模な R&D および導入 展開活動が進行中 米国 カナダ 中国 韓国 日本 ペルシャ湾岸諸国 欧州 ( 英国 スペイン オランダ ) ノルウェー 大規模な R&D が進行中だが 導入 展開は停滞中 オーストラリア ドイツ 大規模な R&D が進行 ブラジル メキシコ R&D プログラムを開発中 インド 南アフリカ

6 米国における CCT/CCS 開発 CCT/CCS に関する大規模な RD&D 活動 CCUS への注力 "U" は CO2-EOR を表す CCS プロジェクトを財務的に安定させる手段として使用されている 大規模な産業用 CCS コンポーネント 世界初のバイオ CCS プロジェクト

7 5 コア サンプリング取得済み 1 4 RCSP フェーズ III: 開発フェーズ 監視井戸設置済み 3 大規模な地質検査 地質評価井戸完成 2011 年 11 月現在 圧入継続中 圧入目標 - 最低予定量 2 件の継続中の RCSP 圧入プロジェクト パートナーシップ 地質区 貯留タイプ Big Sky Sweetgrass Arch- Duperow 層含塩層 MGSC イリノイ盆地 - Mt. Simon 砂岩層含塩層 圧入続行中 2009 年 4 月圧入開始 2012 年に圧入を計画 2013~2015 年に圧入を計画 2012 年 3 月圧入開始 注記 : 地図上に表示された一部の場所は最終的な圧入地と異なることがある MRCSP PCOR SECARB ミシガン盆地 - St Peter 砂岩層またはナイアガラリーフ層 パウダー川盆地 - 泥質層 アルバータ盆地 - Sulphur Point 層 内部岩塩堆積盆 - タスカルーサ (Tuscaloosa) 層 内部岩塩堆積盆 - パラクシー (Paluxy) 層 含塩層 / 油田 含油層 含塩層 油田 / 含塩層 含塩層 SWP ワサッチ高原 - ナバホ砂岩層含塩層 7 9 WESTCARB 地域ごとの特徴未定

8 主な CCUS 実証プロジェクトプロジェクトの場所とコスト配分 FutureGen 2.0 酸素燃焼 + CO 2 回収および含塩層隔離の大規模試験投資総額 : 13 億ドル DOE: 10 億ドル含塩層 1.3M TPY 2016 年開始 CCPI ICCS エリア 1 FutureGen 2.0 Archer Daniels Midland エタノール プラントからの CO 2 回収含塩層における CO 2 貯留投資総額 : 2.08 億ドル DOE: 1.41 億ドル含塩層 1M TPY 2013 年開始 Summit TX Clean Energy 改良型 IGCC+ CO 2 完全回収の商業化実証投資総額 : ~17 億ドル DOE: 4.5 億ドル EOR 3M TPY 2014 年開始 HECA 改良型 IGCC+ CO 2 完全回収の商業化実証投資総額 : ~40 億ドル DOE: 4.08 億ドル EOR 3M TPY 2018 年開始 Southern Company ケンパー郡 IGCC プロジェクト IGCC- 輸送用ガス化装置 + CO 2 回収投資総額 : ~26.7 億ドル DOE: 2.7 億ドル EOR 3M TPY 2014 年開始 NRG W.A. Parish 発電所燃焼後 CO 2 回収投資総額 : 3.39 億ドル DOE: 1.67 億ドル EOR 1.4M TPY 2014 年開始 Air Products and Chemicals, Inc. 水蒸気 メタン改質器からの CO 2 回収東部 TX 油田における EOR 投資総額 : 4.31 億ドル DOE: 2.84 億ドル EOR 1M TPY 2013 年開始 Leucadia Energy メタノール プラントからの CO 2 回収東部 TX 油田における EOR 投資総額 : 4.36 億ドル DOE: 2.61 億ドル EOR 4.5M TPY 2015 年開始 8

9 エネルギー動向を変化させる シェール ガスが米国のエネルギー動向を変化させている 米国は 天然ガスの自給自足国 / 輸出国になることが可能 ガスの価格が低い米国では 石炭火力発電から天然ガス複合発電 (NGCC) に関心が移っている 米国 EPA の規制 多くの州で石炭プラントに許認可の問題がある " 石炭 " 反対ロビー

10 カナダにおける CCS/CCT CCS を対象とした活動の大半は アルバータ州のタールサンド / 石油 ガス抽出に関係している 大規模な石炭開発は サスカチュワン州の Boundary Dam 燃焼後回収レトロフィット ( 改修 ) 十分な資金に基づく民間および州の資本 最初の燃焼後回収の実証となる見込み

11 Boundary Dam 統合 CCS 設備の 3 号機の設計 蒸気 石灰 N2 水 少量の NO X CO 2 微量 : PM Hg 139 MW 既設 150 MW + 改修 火炉 熱回収ループ 石炭 空気加熱器 CO 2 吸収設備 排気塔 灰 CaSO 4 H 2 O ( ジプサム ) リボイラー ( 再沸器 ) 廃棄物貯留 コンプレッサー EOR グレードの CO MW + 寄生給電 BD 3 号機の改修 地質学的貯留

12 欧州の CCT/CCS 開発 欧州の開発は CCS の導入 展開を妨げてきた多くの問題に影響されている 財政安定条約 / ユーロ危機 緊縮財政策 / 債務危機 連立政権 欧州連合排出権取引制度における認証排出削減量 (CER) の価格 一般社会の懸念 CO 2 貯留 / 化石燃料の使用 原子力の安全性の問題 o CCS のリバウンド効果なし エネルギー効率 / 再生可能エネルギーのターゲット達成状況の悪さ o CCS のリバウンド効果なし 環境問題 ニトロソアミン / Mongstad ( ノルウェー )

13 欧州における CCS の現状 英国 2 つの FEED 調査が完了 Longannet および Kingsnorth どちらのプロジェクトも進捗なし 第 2 回のプロジェクト募集が進行中 NER300 の成果に沿って実施 オランダ ROAD プロジェクトの FEED が完了 最初のプロジェクトが欧州委員会によって承認 o プロジェクトはオランダ政府の発表待ち 2012 年 6 月に予定?

14 欧州における CCS の現状 (2) スペイン Compostilla OXYCFB300 30MWth 規模でテスト済み ポーランド Belchatow 地質学的スクリーニングが進行中 ノルウェー Statoil/Snohvit が進行中 CCS を併設した Mongstad NGCC o 環境問題によって遅延見込み ニトロソアミン / ニトラミン o 現在の実施状況は不明

15 NER300 世界最大の CCS 資金供給メカニズム 3 億排出枠単位 (EUA) 現在の募集額は 45 億ユーロ CCS の大規模実証プロジェクトと革新的な再生可能エネルギー プロジェクトに対する 2 つの提案募集によって配分される (6~8 CCS) 第 1 回の募集 (2 億 EUA): 2011 年 5 月 9 日までに欧州投資銀行と欧州委員会に申請 第 2 回の募集 (1 億 EUA): 2012 年 ( 選定は 2013 年の後半 ) 現在の状況 : 22 の CCS プロジェクト o 4 つの 250 MW 発電所 燃焼後 o 8 つの 250 MW 発電所 IGCC o 4 つの 250 MW 発電所 酸素燃焼 o 4 つの産業プロジェクト

16 CCS プロジェクトの申請状況 プロジェクト名 回収タイプ 国 規模 状態 Easton Grange IGCC 英国 850 MW 新設 Lynemouth IGCC 英国 既設の420 MWプラントの改修 Killinghome IGCC 英国 430 MW 新設 Hatfield No. 1 IGCC 英国 900 MW IGCC 新設 Hatfield No. 2 燃焼後 英国 450 MW NGCC 新設 中止 Longannet 燃焼後 英国 600 MW 改修 中止 Drax Power 酸素燃焼 英国 420 MW 新設プラント Peterhead 燃焼後 英国 385 MW NGCC 新設 Hunterston 燃焼後 英国 1700 MW 新設石炭火力プラント Eemshaven 燃焼後 オランダ 1600 MW 新設石炭火力プラント Buggenham IGCC オランダ 233 MWプラントの改修 Corus CO2 酸素燃焼 オランダ HISARNA ULCOSテクノロジー Air Liquide Refinery ロッテルダム オランダ 新設水素プラント Florange 酸素燃焼 フランス ULCOSテクノロジー Janschwalde 酸素燃焼 ドイツ 250 MW 新設石炭ボイラー 中止 Porto Tolle 燃焼後 イタリア 660 MWボイラーの改修 中止 Belchatow 燃焼後 ポーランド 250 MWボイラーの改修 Compostilla 酸素燃焼 スペイン 300 MW CFB Turceni 燃焼後 ルーマニア 330 MW 新設褐炭プラント

17 今後の見通し 当初は 6~8 プロジェクトで計画 CO 2 価格 30ユーロ /tに基づく 現在の価格は8ユーロ /t 付近で静止 EIB/EC からの判定待ち 財政的または政治的な理由で さらに多くのプロジェクトが途中で取り下げられると予想される 欧州では CCT/CCS が停滞気味 最も活発な国は英国とオランダ

18 欧州は ULCOS プロセスの世界で最も力強い推進者である ULCOS ブランドのプロセス ファミリー 石炭 Coal && sustainable 持続可能バイオマス biomass Natural 天然ガス gas Electricity 電気 Revamping BF Brownfield Revamping DR Greenfield TGR - BF HIsarna ULCORED ULCOWIN ULCOLYSIS パイロット テスト (1.5 t/h) デモ フェーズ 2015 年稼動 パイロット プラント (8 t/h) 2010 年始動 パイロット プラント (1 t/h) 2011 年に建設予定? 実験室でのパイロット CCS に大きく依存 Workshop CCS IEAGHG / VDEh November Prof. Dr. Gunnar Still 18 ThyssenKrupp Steel Europe

19 オーストラリア 稼働中の R&D プログラム Otway( オトウェー )/ CO2CRC 大規模圧入 Gorgon は 2014 年に稼動予定 o 最大のオフショア圧入プロジェクト o 4Mt/ 年を沖合の塩水帯水層に注入 o 圧力制御を目的とした塩水抽出 / 再注入用の井戸を建設 o この規模では世界初の圧入プロジェクト オーストラリアでは多数のプロジェクトが未進捗 o 政治的 財政的 技術的な理由による o カライド (Callide) 発電所の酸素燃焼レトロフィット プロジェクトが 1 つの鍵となる 19

20 Callide A 発電所の酸素燃焼プロジェクト ( オーストラリア - 日本共同プロジェクトのモデル事業 ) Collide A プロジェクト 世界初の酸素燃焼改修発電所となる見込み 実際に電力を生産する世界初の酸素燃焼 / 世界最大のパイロット プラント 2 基の ASU ( それぞれ 330 tpd) 1 基の CPU ~22,000 t/y の CO 2 を回収 2 基の新しい壁面燃焼バーナーを設置 バーナーに関する情報を提供するのに適した配置 ( バーナーの相互作用 ) CS Energy, IHI の厚意により掲載 20

21 全国 CCS マスター プラン (KEPRI から入手した情報 ) 全国 CCS マスター プランの概要 韓国における CCS 実証のための包括的なアクション プラン 2010 年 7 月 13 日発表 大統領直轄のグリーン成長委員会 (Presidential Committee on Green Growth) および関係閣僚によって計画および発行 2010~2019 年に 2.3 兆ウォン (17 億 US ドル ) (52% が政府による ) 背景 GHG 排出を削減する実際的な解決策の 1 つとしての CCS の重要性の増大を認識 CCS 市場の発展と競争を加速する必要 新しい成長の原動力としての GHG 削減技術の開発 ビジョンと目標 ビジョン : CCS 技術を供給する主要国へと成長する 目標 : 2020 年までにプラントの商業化と技術的な競争優位を実現する 1 Mt CO 2 / 年の統合化された回収 輸送 貯留システムの検証 30 ドル /tco 2 のコスト目標 ( 回収が 20 ドル 貯留が 10 ドル ) メリット / 期待成果 2030 年までに CO2 削減量 32 MtCO 2 を達成し 国内の CO 2 削減総量の 10% に寄与する 2030 年までに CCS ビジネスによって 100 兆ウォン ( 累積 ) の市場を開拓する 21

22 韓国の全国 CCS ロードマップ 燃焼後パイロット プラント (10~30 MW) 回収 輸送 貯留の統合 (100~300 MW 100Mton) 韓国の CCS RD&D ロードマップ 燃焼前およびオキシ PC パイロット プラント (10~30 MW) 回収 輸送 貯留の統合 (100~300 MW 100Mton) 導入 展開 基本データ調査 貯留能力の評価および地中探査 ( 内陸および沖合 ) 貯留地の建設および管理 22

23 プロジェクトの概要 プロジェクトの概要 プロジェクト の目標 100 MWe クラスのオキシ PC 発電所の実証 詳細設計 & 建設 基本設計 概念設計 概念設計およびテストベッド建設 プロセス分析ツールの開発オキシPC 燃焼設備の主要技術の開発テストベッドの建設 オキシ PC プラントの基本設計 プラント改修のフィージビリティ スタディプロセス制御 & 運用の主要技術の開発プロセス分析ツールの最適化オキシPC 発電システムの基本設計 実証プラントの詳細設計 & 建設 実証プラントの建設 詳細設計 テストの実行 フェーズ I (2007~2010) フェーズ II (2010~2012) フェーズ III (2012~2015) 23

24 CO 2 削減の構想 / プロジェクト 高温ミリング 4% 低音ミリング製鋼 1% 3% 製鉄 : 溶融 / 削減 91% BFG Processed BFG Washing water Blowdown Drum Product CO 2 Washing water (Washing/Waste) Water (BF/Ammonia)Gas Aqueous ammonia (1) 発電所 研究領域 (Low/High P) Steam CO 2 排出 BFG inlet Absorber Rich Solution Lean solution Reboiler Regenerator Concentrator Reboiler Waste water CO 2 CO 石炭 コークス (2) 炭化水素 (3) 鉄鉱石 焼結プロセス (2) CO RIST における CO 2 プロジェクトの研究活動 (1) アンモニア水を使用した BFG 蒸気からの CO 2 回収 (2) 融解スラグと高温焼結物からの廃熱回収 (3) CO 2 の利用 24

25 中国における CCS 開発 第 12 次 5 カ年計画 (FYP) の経済目標では取り上げられていないが R&D プログラムの中には高い技術的優先度で盛り込まれている MOST は 基礎研究 ( プログラム 973) と技術開発 ( プログラム 863) の両方を支援しているが 国立科学財団は基礎研究と汎用研究に比重を置いている 中国国営企業 (SOE) によって創始された重要な活動 CO 2 の利用 ( すなわち 食品用 CO 2 の供給または EOR への適用 ) が主要な推進要因 25

26 GreenGen プロジェクト ニア ゼロ排出型の IGCC 中国華能集団公司 (Huaneng Group) が主導する研究 開発プロジェクト 2006 年にプロジェクト発足 (~10 億ドル ) 国家評議会 (State Council) NDRC MOST MOF による支援 8 社のエネルギー企業と 1 社の米国企業のコンソーシアム プロジェクトの目標 : 汚染物質の効率的削減と CO 2 のニア ゼロ排出を実現した 石炭利用の高効率 IGCC ポリ ジェネレーション プラントを設置すること プロジェクトの内容 ( フェーズ 1 & 2) 2000t/d の HCERI ( 従来は TPRI から ) 石炭ガス化装置および 250MW の IGCC 発電プラント (Siemens GT テクノロジーと統合された合成ガス製造 ) に関する R&DD 石炭を利用した水素製造 水素発電 CO2 回収に関する R&DD 主要なテクノロジー システム統合 および "GreenGen" テクノロジーを構成する主要コンポーネントの利用可能性と信頼性を検証すること 26

27 GreenGen プログラムの 3 つの段階 主要テクノロジーの R&D IGCC テクノロジーの改善 GreenGen 実証設備の建設工事 IGCC プラント 2000t/d のガス化 250MW の IGCC ポリ ジェネレーション ( 発電 - 熱 - 合成ガス ) IGCC ポリ ジェネレーション ( 発電 - 熱 - 合成ガス ) テクノロジーの改善 3500 t/d および 2 x 2000 t/d ガス化装置の間の経済的および技術的な比較 H2 製造 CCS 400MW の GreenGen 実証設備を建設する H 2 製造 FC 発電 H 2 タービン コンバインドサイクル 発電 および CCS GreenGen プラントを稼働させる GreenGen の経済的な実用性を証明する GreenGen 研究所の建設 燃料電池発電テクノロジー GreenGen 実証の予備作業 商業用システムのための準備と拡張を行う ステージ I ステージ II ステージ III 27

28 GreenGen IGCC 研究所 ( 現在は試運転中 2012 年までに全面稼働 ) 出力 : 265MW 正味効率 : 41% SO 2 : <1.4mg/Nm3 NO x : 52mg/Nm3 PM: <1mg/Nm 年 12 月に稼働開始 ガス化 : HCERI GT: SIEMENS ASU: Kai Feng Air Separation ST: Shanghai Electric HRSG: Hangzhou Boiler 建設工事 : HCERI SINOPEC NWEPDI データと情報は China Huaneng Group による (2011 年 ) 28

29 GreenGen プロジェクト : CO 2 回収部分 合成ガス スリップストリームからの回収 (6000 Nm 3 /h または ~15 MW t ) の実証 石炭利用 IGCC から高純度 H 2 を供給 ( 燃料電池用 ) ~60,000 Mt/y の CO 2 回収 (EOR の試験に利用 ) アジア開発銀行 (ADB) による資金提供 1 億 3,500 万ドル ( 融資 ) と 500 万ドル ( 助成 ) を提供 助成金はクリーン開発メカニズム (CDM) 文書作成補助を目的とする 29

30 中国における燃焼後回収の 開発状況 ~3000 t/y CO2 ~120,000 t/y CO2 CSlRO と China Huaneng Group (CHNG) の共同事業 800MWe の Gaobeidian 熱電供給 (CHP) 石炭火力プラント ( 北京 ) の燃焼排気ガス スリップストリームから CO 2 を回収 2008 年 7 月に稼働開始 プロジェクトは Huaneng および TPRI が主導 660MWe の USC Shidongkou ( 第 2) 発電所 ( 上海 ) の燃焼排気ガス スリップストリームから CO 2 を回収 2010 年 12 月に稼働開始 投資総額 : 1,460 万ドル 合計 CO 2 回収コスト : < 200 RMB/t (30 ~35US ドル /t) 食品用 CO 2 の処理を含 30

31 中国における酸素燃焼の R&D ロードマップ (SKLCC の草案 ) 3MWt 大規模パイロット スタディ 7000T/a 全連鎖検証 ASU-CPU の結合 FGC および乾燥 MWe のフルスケール実証数 100 万トンの CCS-EOR 300kWt 小規模パイロット スタディバーナー開発データ収集および最適化熱設計 35MWt パイロット プラント 10 万トン回収 ASU-CPU- 発電の統合と最適化 基礎研究 中国における酸素燃焼の開発は 現在 テクノロジーのフルスケール実証に向けた準備が進んでいる Janschwalde プロジェクトの棚上げの結果は 欧州が含酸素燃料燃焼の開発で頓挫していることを意味する 31

32 Datang 酸素燃焼実証 プロジェクト プロジェクト間インターフェースの見通し 大慶 (Daqing) 350MWe プロジェクト 実働規模での酸素燃焼の CO 2 回収 褐炭を使用する SC PC ボイラーに基づいたコジェネ ( 熱電供給 ) プラント 場所 : 黒竜江省大慶 EOR および CO2 貯留 : EOR 現場となる PetroChina の大慶油田に隣接し 地中隔離現場となる松遼 (Songliao) 盆地に近い CO2 回収 CO2 貯留 PetroChina の掘削研究所 (DriIIing Institute) Daqing 実証プロジェクトのスケジュール プレ FS / FS フェーズ 回収 FS (11 月 ~3 月 ) 予定プロジェクト 実施許可 2012 年第 3 四半期 導入フェーズ FEED / 施工 Datang は FEED 後に FID を作成 NDRC の承認が必要 最適化およびテスト フェーズ 稼動 貯留 PFS FEED / 施工 稼動 32

33 日本 CCS は日本の戦略的長期計画の重要な部分である 2020 年までに CCS を商業化することを目指す 日本は 一時期 IGCC 技術のリーダーであった 日本企業は 燃焼後回収の世界的リーダーである 日本企業は オーストラリアの Callide プロジェクトに積極的に関与している 日本は 一時期 CCT/CCS 分野のリーダーであった 日本は 製鉄 製鋼業界を対象とした CCS 開発の世界的リーダーの 1 つである (COURSE 50 プロジェクト )

34 結論 CCS 開発は 欧州とオーストラリアで停滞しているが 北米と極東では進展している IGCC および酸素燃焼回収技術に対しては全世界で関心が高まっている 極東 ( 特に中国 ) では CCT/CCS 技術の開発活動が増加している 一部の極東諸国は CCT/CCS への取り組みが遅れているが この地域はこの技術の実証で世界を主導する立場を占めつつある CCT/CCS の産業への適用が増大しつつあり 2020 年までに 欧州または極東の製鉄業界で少なくとも 1 件の実証プロジェクトが稼働すると予想される 34

35 GHGT 件の梗概が提出されている 新記録 2012 年 4 月 23 日に登録開始 GHGT 年 11 月 18~22 日京都

36 ご清聴ありがとうございました GHGT-11 でお会いできることを 楽しみにしております

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