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アンモニア発電、環境負荷を低減

2022-04-16 07:10:29 | ガスタービン
出力20万キロワット超の大型タービンでもアンモニアを使える設備を開発するでつ。
通常のアンモニア発電設備で発生する窒素酸化物(NOx)が出ず、環境負荷を抑えられるでつ。

アンモニアはアジアで多い石炭火力からの転換が容易で、ウクライナ危機などでエネルギー源の
多様化を求める声も高まっているでつ。
一方、将来は不足する懸念もあり調達網や発電効率の改善が課題。




大型ガスタービンは稼働時に出るセ氏600度超の排熱の一部を用い、液化アンモニアを窒素と水素に分解。
取り出した水素を燃やしてガスタービンを動かし、その熱で再び液化アンモニアを分解。
新設備は2030年代に商用化する。一般的な家庭なら約2万5000世帯に電力を供給できる計算。

石炭をガス化して燃焼させる既存の設備を改修して設置すれば、設置コストは水素タービンの
新設の約1割に抑えられるケースもあるでつ。

水素とアンモニアは燃やしても二酸化炭素が発生しないものの、対応するタービンの構造が異なるでつ。
足元では発電への応用は水素が先行しており、最大57万キロワット級の技術実証が進むでつ。
アンモニアは燃焼時に発生する大気汚染物質、NOxへの対応も必要。

また発電設備は出力が大きいほど必要とされる電力需要に対して設置数が少なくて済み、
設備の管理などを効率化できるでつ。

アンモニア自体を燃やす出力4万キロワット超の中小型ガスタービンも早ければ25年の実用化をめざすでつ。
燃料は100%アンモニア。
中小型は工場などの自家発電向けで、主にシンガポールなど燃料自給率の低い東南アジアの需要を見込むでつ。

重工各社もアンモニア活用に力を入れてるでつ。
製造から輸送、活用までの供給網全体で技術開発を進めるでつ。

オーストラリアでは商社などと組み、再生可能エネルギー由来の電力を使う「グリーンアンモニア」の
製造・輸出をめざすでつ。

水力発電と自社製の水電解装置を使って水素をつくり、アンモニアを合成。
事業化調査を終えており、25年にも年間数十万トンのアンモニアを日本やアジアに輸出できるようにするでつ。

船などとアンモニアを燃料に、アンモニアを大量に運べる輸送船も開発。
火力発電所で、アンモニアを燃料に使う実験も始めるでつ。

液化石油ガスとアンモニアのどちらも燃料に使える大型運搬船を21年に実用化。
各社がアンモニアに力を入れる理由は2つあるでつ。

まず使いやすさ。
アンモニアの液化温度はマイナス33度。
水素の同253度と比べ常温に近く、冷却コストを抑えられるでつ。

アジアは島国が多く、パイプラインを敷設しにくい。アンモニアは海上輸送しやすく、
アジアを中心に需要が広がるとみるでつ。

さらにアジアで多い石炭火力発電からも移行しやすいでつ。
燃焼速度が石炭と同程度で、既存の石炭火力設備の小規模な改修で使えるようになるでつ。
燃焼効率は液化天然ガスや水素と同等で、発電コストは1キロワット時あたり23.5円。

運搬コストが加わる水素の4分の1以下に抑えられるでつ。
世界の石炭火力発電所のうち新設の80%、既設の75%をアジアが占めるでつ。

国際エネルギー機関の調べでは、アジア太平洋は世界のエネルギー需要の7割に上り、
40年でも石炭火力が電源全体の4割を占める見通し。

経済産業省によるとアンモニアの世界市場は30年に7500億円、50年に7兆3000億円に膨らむ見通しで、
アジアの需要拡大がけん引役になっているでつ。
日本でも50年に1億トン規模の供給網を整備することを目指すでつ。

課題は供給網の拡大だ。アンモニアの世界生産のうち約8割は肥料用で、いまは発電用にほぼ使われていないでつ。
電力用の需要が増えれば、既存産業での需給バランスが崩れ供給不足に陥りかねないでつ。
アンモニア自体に毒性もあり、他の化学品と比べ管理が難しいでつ。

アンモニア供給網の拡大には、生産設備の大規模化や高効率化を通じ、エネルギー分野での需要を高める必要があるでつ。
ウクライナ情勢などで世界のエネルギー供給が不安定になるなか、早期に生産技術を確立できるかが普及のカギとなるでつ。
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