1
2
3
8,475 177.36 12379 470 BP2008OECD/NEA,IAEAURANIUM2006 4
( /1000kcal) EDMC Energy Trend 5
BP 2008 7
200455.7203096.6 2.1% 1.7 t 10,000 9,000 8,000 7,000 6,000 5,000 4,000 3,000 2,000 27% 23% 20042030 32.0 5.7 1.9 1.4 t 15% 9% 19% 9% 7% 17% 62% OECD OECD 1,000 19% 50% 25% 0 1980 1990 2000 2004 2010 2020 2030 8
Hard Coal 2006 OECD/IEACoal Information 2007 Hard Coal 2006 OECD/IEACoal Information 2007 9
10
11
12
13
LNG 14
15
g-c/1,000kcal g-c/1,000kcal g-c/1,000kcal 16
EU 2020199020% 2020200514% (19908%) 17 17
CCS Carbon Capture & Storage CO2 IEA CO2 Emissions from Fuel Combustion (2007) CO2 CO2 18 18
200427.92030 59.9 3.0% 2.1 3 t 6,000 5,000 4,000 3,000 2,000 1,000 18.7 8.7 20042030 0.1 0.5 0.7 1.1 2.2 t 12% International Energy Outlook 2006 Energy 3% 16% 68% 32.0t 68% 0 1980 1990 2000 2004 2010 2020 2030 Energy Information Administration / U.S. Department of 21% 63% 6% 2% 2% 2% 3% 19
20052008 04 05 06 07 08 $ 20042008 04 05 06 07 08 $ :US$/t 20
2000 49% 59 IEA2007 21
22
23
Oxy-fuel HyprRing COAL 24 24
25
CO 2 21CO2 6 IGFCCO 2 2006.3.16 2050CO2 26
IGCC 技術概要 ガス化複合発電 (IGCC) は 石炭を高温のガスにしてガスタービンを回し さらに 排熱により蒸気タービンを回すことにより 発電効率を高める技術 2015 年頃には 発電効率が約 2 割程度向上する ( 現状の石炭火力の効率 41% 程度が50% まで向上 ) ことが期待され 二酸化炭素の排出も2 割程度減少 ガスタービン 蒸気タービン 技術課題 810g-CO2/kWh 690g-CO2/kWh 実用化に向け 実証試験においては 商用機に求められる長期運転信頼性の確保 経済性 安全性の確保 酸素吹きガス化技術の確立といった課題への対応が必要 我が国の取組 ( 出典 :NEDO) 現在 福島県いわき市勿来 ( なこそ ) において 25 万 kw 級の実証試験中 2015 年頃に実用化の見込み 国際的な動向 我が国のガス化発電効率は世界トップレベル 30 万 kw 規模の実証機が欧州で2 基 米国で 2 基運転中 ただし 発電効率 48-50% を達成 27 可能な実証試験に取り組んでいるのはわが国のみ 27
EAGLE 53 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 EAGLE 150t/d) 2kW CO2 28
Post-Combustion Capture CO 2,H 2 O,N 2,O 2 CO 2 Oxy-Fuel Pre-Combustion De Carbonization CO,CO 2,H 2,H 2 O H 2 O CO 2,H 2 H 2 CO 2 29
CCS CO 2 Capture & Storage) 技術概要 CCS とは 火力発電等の大規模排出源において 化石燃料の燃焼による排ガスから二酸化炭素を低コストで分離 回収し 安定的に地下へ貯留する技術 CO2 排出量がほぼゼロになる 低コストで効率よく回収する技術開発が鍵 貯留技術は 世界の石油 天然ガス田で実証済み 技術課題 IPCC 報告によれば 発電所に CCS を付加する場合の CCS に要する追加的なエネルギーは CCS 無しの場合の 10 ~40% ともいわれており その多くが回収に要するエネルギー 今後 高効率な回収技術の開発 ( 分離膜や新規吸収剤の開発 ) 等が課題 要素技術を統合した実証試験により検証するとともに 貯留安定性を確認するための監視技術等の高度化が必要 我が国の取組 新潟県長岡市の地下帯水層にCO21 万トン規模の貯留試験を実施 また 石炭ガス化によるCO2の分離回収法の実証や 全国数カ所で発生源近傍における貯留ポテンシャル コスト等の調査を実施予定 2008 年 5 月 26 日 CCSの推進組織として 電力会社や石油開発会社等 25 社による日本 CCS 調査 が設立 30 30
31
79 N2 CO2 Callide-A 250km Callide-A Springsure 30MWe4 136t/h 460 4.1MPa 13-CO2 1966-68 CS Energy CO2 CO2 CO2 206 CS Energy Schlumberger Xstrata ACALET J-Power IHIMBK JCOAL Supporting Collaborator 30MWe 1 CO215 -CO2 H20 H21 H22 H23 H24 H25 H26 H27 H28 STEP1 CO2 STEP2 CO2 STEP3 4 CO2 CO2 32 32
33 ( ) 份 150200 / 34 CO2 300400t/
50% CCS <25KW> 1. 2. 1. 2. 3. 2030 38 1.5 2008526CCS <15KW> 2008 2006 () 20083JV 2008FS() 200857 34
35
UBC CMMVAM 36 36
3.7 1.7 3.9 1.9 2.6 1.5 2.0 2.0 0.7 0.6 1.7 0.7 4.9 4.0 0.2 0.3 OECD Environmental Data Compendium 2004, Energy Balances of OECD Countries 2002-2003, INTERNATIONAL COMPARISON OF FOSSIL POWER EFFICIENCY 37
CO 2 13 CO 2 CO2 CO2 2004 - vs - IEA World Energy Outlook 2006 38
3W()70 60 40W 1040W800 ) ( ) 39
19FY 20FY 21FY 22FY 23FY 24FY 25FY 200611 200711t/d 40 20078 40
(20012005 3t/ / 350KPa 140 o C 100KPa 130 o C 100KPa 150 o C 41
H2022(3) ()5.5(17) () NEDO Monnet Ispat & Energy (4050%) ( 220t/ 34%) 20077 CCT 7 (40 50%) 1,000km 34% (+2.9%) Delhi UTKAL B2 Coal Mine Coal Washery UTKAL B2 (1000 MW) 50mm + (Vari-Wave) PLC 1 VVVF 2 220t/ 4050% 34% 5km 1000MW Steel Plant Power Plant Monnet Ispat & Energy Ltd Kolkata Mumbai Chennai 6km Angul PC PC 1 Programmable Logic Controller 2 Variable Voltage Variable Frequency 42
実施技術 実施体制 三菱重工業で開発された希薄燃焼中速 (750RPM) ガスエンジン (3,500kW) を用いて 石炭資源開発に伴って湧出する低濃度 (16-30%)CMM( 炭鉱メタンガス ) 及び極低濃度 (0.3-0.7%)VAM( 通気メタンガス ) を用いて 山元発電を行う 日本 委託三菱重工業 ( 株 ) 基本協定書 (MOU) 協定附属書 (ID) 中国国家発展改革委員会能源局石炭処 撫順鉱業集団 排気バイパス弁 ( 高速電気式 ) 排気 排気管 各筒ガス弁 ( 電子式 ) エンジン ターボチャージャー エアークーラー ミキサー ガス弁 ( 電気式 ) CMM ( 約 1/3) VAM CMM ( 約 2/3) 効果 対象国において有効利用されていない CMM/ VAM を利用することにより 炭鉱の電力不足解消 安全操業向上 さらには今後の温室効果ガス削減 ( 温暖化効果 :CO2 の 21 倍 ) 等に寄与する 評価 実証事業化する 当該技術の中国におけるモデル性 中国政府の炭鉱ガス政策 中国における電力事情 環境改善効果などから普及可能性が高いと 43 評価される 43
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CCS CCS 47
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