大きな二酸化炭素（CO2）排出源としてにらまれる石炭火力。日本は「低炭素技術」に磨きをかけるでつ。
大幅削減が可能な「CCS（CO2回収・貯留）」実証も本格化。海外移転も期待されている。
瀬戸内海に浮かぶ小島で、石炭火力のCO2排出量を大きく減らせる設備が本格的に試運転を始めたでつ。
出力16万6000kWのIGCC（石炭ガス化複合発電）実証機。
中国電力と電源開発（Jパワー）が共同出資する大崎クールジェン（広島県大崎上島町）が、
経済産業省やNEDO（新エネルギー・産業技術総合開発機構）の支援の下、実証を進めているでつ。
世界で長期にわたる温室効果ガスの大幅削減が求められる中、世界のCO2排出量の約3割を占める石炭火力の利用を懸念する見方もあるでつ。
しかし、IEA（国際エネルギー機関）によれば世界の発電量の約4割が石炭火力で賄われており、2040年時点でもその傾向が続く見通し。
石炭火力を低炭素型になるのかなぁ～
安価な石炭が当面、途上国の成長と電力需要を支えることから目を背けることはできないでつ。
石炭火力の効率向上や低炭素技術の普及が不可欠。
その技術の1つがIGCC。
仕組みは…
微細に粉砕した石炭（微粉炭）を高温のガス化炉で蒸し焼きにして熱分解すると一酸化炭素や水素などの「燃焼ガス」が生じるでつ。
精製したガスを燃焼させてガスタービンを回し、生じた熱で作った蒸気で蒸気タービンを回して発電するでつ。
従来の石炭火力は、微粉炭を燃焼させて作る蒸気で蒸気タービンだけを回すでつ。
発電設備メーカーは燃焼温度を上げ、蒸気圧を高めて投入するエネルギー当たりの発電量を引き上げてきたでつ。
超々臨界圧（USC）と呼ぶ国内で主流の高効率タイプなら発電効率は39～41％。
しかし、タービンの耐熱性や耐圧性を高めるにも限界があるでつなぁ～。
IGCCはガスタービンと蒸気タービンを併用する2段構えの構造のため、従来方式よりも発電効率が高い。
大崎クールジェンでは1300℃級のガスタービンを使うため発電効率として40.5％を目指すでつが、
1500℃級なら約46～48％を狙えるでつ。
USCと比べてCO2排出量を約15％減らせるでつ。
発電効率をさらに高める計画もある。燃焼ガスから回収した水素で燃料電池を稼働させるでつ。
経産省などは今後、IGCCに固体酸化物形燃料電池（SOFC）を加えて3段構えにするIGFC（石炭ガス化燃料電池複合発電）の
実証を検討するでつ。
燃料電池との接続を念頭に、「酸素吹き」と呼ぶタイプのガス化炉を採用。
構内の空気分離装置で空気から窒素を取り除き、残る酸素を炉に送るでつ。
燃焼ガスに窒素が含まれないので水素を効率良く取り出せ、燃料電池を組み合わせやすい上、化学原料の製造などにも活用できるでつ。
IGFCが実現すれば、燃料電池の出力規模にもよるが発電効率で55％以上、USCと比べて3割のCO2削減も可能。
とはいえ、IGCCやIGFCの設備投資額は、従来の石炭火力よりも割高になるでつなぁ～。
大崎クールジェンでは、従来は使わない、低品質で割安な褐炭を使いこなす技術にも力を入れるでつ。
「燃料費を抑えられ、設備への初期投資を早く回収できる。実用段階になればライフサイクルの発電コストは従来方式の火力と同等に抑えられる」
CCSでいっそうの削減をでつなぁ～
2050年時点で世界の石炭火力からのCO2排出量の7割強を、米国や中国、インドが排出するとみられるでつ。
これらの国で日本のIGCC技術に置き換えれば、年間約15億t（トン）を削減できるみたい。
「低品位の石炭の活用や、高効率運転を維持する運用ノウハウを含むIGCC技術を海外移転することで、
海外での削減に貢献していきたい」でつなぁ～
ただIEAによれば、2℃目標達成のために世界の発電業界が2050年に求められるCO2削減量のうち、
IGCCの普及による効果は約4％にすぎないでつ。
最も高い効果が見込まれるのがCCS（CO2回収・貯留）
IEAは、石炭火力など発電設備からのCCSが31％もの大幅削減を賄うとみているでつ。
大崎クールジェンはCO2回収にも着手。
今後、CO2回収設備を建設し2019年度からの運転を目指すでつ。
IGCCは、ガスタービンを回す前の高圧の燃焼ガスからCO2を回収するため、
従来の火力に比べて格段にCO2の回収効率が高まる。
東芝も、石炭火力からのCO2回収を実証している。グループのシグマパワー有明（福岡県大牟田市）が所有する出力4万9000kWの三川発電所で2009年から、
1日10tを回収してきた。従来方式の石炭火力発電所だが、実用運転している発電所でのCO2回収は、日本で唯一だという。
2016年からは環境省の実証事業としてみずほ情報総研らと共同で回収規模を拡大し、1日の排出量の半分に当たる500tのCO2を回収。
2019年度に試運転を始め2020年度までの技術の実用化を目指すでつ。
従来方式の石炭火力では、蒸気タービンを回した後の低圧の排出ガスからCO2を回収。
このとき、発電した電力や、本来なら発電に使う熱を、CO2の回収のために消費してしまうでつ。
このロスを抑えるため、「熱をより有効活用できるCO2回収システムを構築して運用している」と
東芝エネルギーシステムソリューション社火力・水力事業部は話してるでつ。
「世界でCCSとの併用で燃料コストの安い石炭火力を使おうという機運があるでつ。
コストを抑える技術を磨いてニーズに応えたい」とこでつなぁ～。
ただ、大崎クールジェンもシグマパワー有明も、CO2の回収はするが地下への貯留にまでは踏み込まないみたい。
しかしCO2は回収だけでは削減にならず貯留して初めて削減になる。貯留については今年4月、経産省による大規模な実証が北海道苫小牧市の沿岸で本格的に始まったでつ。
地下へ井戸で注入、船で輸送もでつなぁ～
「地下深くの貯留層に、スイスイと滑らかにCO2が吸い込まれていく」と日本CCS調査話されてるでつなぁ～
沿岸で操業する出光興産の製油所に隣接して、CO2を地下に送り込む井戸を2本掘削。
1本は海底下約1100～1200m、もう1本は同約2400～3000mにある地層をめがけて、陸から斜めに掘削してあるでつ。
井戸の注入口から、「超臨界」と呼ぶ液体と気体の中間の状態にした高圧のCO2を注入すると、砂状の層にCO2が吸い込まれるでつ。
4～5月に累計約7200tのCO2を圧入した。年間10万t規模を貯留する計画。
しかし、本格的に貯留するには、いくつかのハードルがあるでつ。
議論となりやすいのが、地域環境への影響だ。CO2が漏出した場合の地層や海への影響、地震との関係の有無などが住民の不安の種になりやすく、
きめ細かな対話が必要。
世界で地下へのCO2の圧入が先攻しているが漏出による環境への影響はないとみられ、地震との関係も認められていないでつ。
とはいえ日本CCS調査は、多数の地震センサーなどで井戸を取り囲み、微小振動や温度・圧力の変化などをモニタリングしてるでつ。
圧入開始後、微小振動は検出されていないでつ。
同社はウェブサイトや苫小牧市役所に設置したデジタル掲示板で微小振動などの記録を公開し、
情報開示を徹底。
「高度な井戸掘削技術に加え、モニタリングを含む運用ノウハウの海外移転も考えられる」（日本CCS調査）。
より地域の理解を得られやすくするため、環境省は漁業などに使われる沿岸よりも距離の離れた沖合で貯留する方法を検討中でつなぁ～。
沖合の海底から垂直に井戸を掘り、船でCO2を運んで圧入する方法。
環境省によるシグマパワー有明での実証では、みずほ情報総研などが沖合での貯留の影響を検討、評価。
貯留のもう1つのハードルがコスト。
地球環境産業技術研究機構（RITE）の2005年の調査では、回収から貯留までのコストは1t当たり7300～1万2400円。
回収コストは各社が取り組む技術進歩で安価になっているが、資材などが高くなっているとの指摘。
日本CCS調査は、実証を基に貯留コストを算出して経産省などに報告する予定。
経産省や環境省は、日本CCS調査に委託し、国内で1億t以上の貯留が可能な地層を3つ探索中。
だが、強力な政策誘導がなければ、発電事業者が自ら高コストを投じて貯留しようという動機を持ちづらいでつなぁ～。
当面は企業に利益をもたらすケースにとどまりそうだ。世界では油田やガス田にCO2を圧入して石油やガスを増産させる「EOR（石油増進回収設備）」や、
CO2を貯留せず合成燃料の原料や化学原料などにする「CCU（CO2回収利用）」が事業化されているでつ。
将来、EOR以外でCCSが使われるかは世界の政策に委ねられるでつなぁ～。
ただ、気候変動に関する政府間パネル（IPCC）によれば、CCSを実施しなければ2℃目標の達成コストは増えるでつ。
日本は積み上げた技術を磨き、世界の需要に応えられるように備えないといけないでつなぁ～。
電力の自由化で安価な石炭火力へといくわけでつが、ＣＯ２削減技術はさらに開発スピードを上げていかないといけないし、
ガス化技術はコストをいかに抑えるかというとこでつなぁ～
寒い日は鍋が食べたくなるタケスィが
ＨＰ更新したでつ！
http://eritakecy1029.jimdo.com/
