Energia 中国電力

特集2 IGCC技術(石炭ガス化複合発電技術)

究極の高効率石炭火力に挑む。大崎クールジェントプロジェクト!

注目のクリーンコールテクノロジー

大崎発電所 酸素吹IGCC実証試験設備エネルギー資源の大部分を輸入に頼る日本にとって,石炭は石油や天然ガスと比べ,価格が安く,埋蔵量も多いため,将来にわたって安定供給が見込める大切なエネルギー資源です。しかし,石炭は燃やした時のCO2排出量が他の化石燃料に比べて多いのが課題。石炭火力発電において,その課題を克服するには,発電効率を高め,少ない石炭で発電量を増やすことにより,CO2排出量を低減していく必要があります。こうした高効率化等による環境に調和した石炭利用技術は「クリーンコールテクノロジー」の主要技術であり,その中でも,最近特に注目を集めているのが「石炭ガス化複合発電(IGCC)」なのです。

石炭ガス化とは,固体燃料である石炭を可燃性ガスに転換すること。その方法には,「酸素吹(さんそぶき)」と「空気吹(くうきぶき)」の2種類があります。中国電力では,2009年に電源開発株式会社と共同で「大崎クールジェン株式会社」を設立し,「大崎クールジェンプロジェクト」と名付け,酸素吹IGCCの技術確立に向けて取り組んでいます。

発電効率が大幅アップ

酸素吹IGCCは,ガス化炉の中へ石炭と酸素を吹き込み,石炭を蒸し焼きにすることで可燃性ガス(一酸化炭素と水素)を取り出し,ガスタービンで発電します。さらに,ガス生成時に発生する熱とガスタービンの排熱で蒸気をつくり,蒸気タービンも回します。これにより,IGCCの商用機では,発電効率が従来の発電方式の約40%から約46%にまでアップし,CO2排出量は約15%減らすことが可能になります。さらに,高効率化やクリーン化に加え,IGCCでは従来の発電方式で使用されるものより低品位な石炭を利用しやすいため,より安価な石炭で発電することも可能となります。

革新的低炭素石炭火力発電へ

大崎クールジェンプロジェクトは,3つの段階で実証する計画としています。

実証試験システム概要

大崎発電所 酸素吹IGCC実証試験設備作業風景 第1段階では酸素吹IGCC技術を実証。第2段階では石炭ガス化により発生した可燃性ガス中の一酸化炭素を水蒸気と反応させ,CO2と水素に変換した後,CO2を回収する,「CO2分離・回収技術」を実証。そして第3段階では,IGCCと燃料電池を組み合わせた「石炭ガス化燃料電池複合発電(IGFC)」の実証試験を目指した取り組みを実施しています。IGFCは,究極の高効率石炭火力発電として期待されており,実現すれば,商用機では発電効率が55%に達し,CO2排出量は30%程度削減できるとされています。

酸素吹IGCCやIGFCは,エネルギーの供給安定性,経済性,環境への適合性の三つを高いレベルで同時達成できると考えています。「革新的低炭素石炭火力発電」を実現する夢の技術として,大崎クールジェンプロジェクトは世界各国から注目されるとともに,今後の展開が期待されています。

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