石炭のクリーンな発展とその道筋

Thread Content

11月6日、**国家能源局、江蘇省**および国際再生可能エネルギー機関が共同で「2015国際エネルギー変革フォーラム」を開催した。フォーラムのテーマは「グローバルなエネルギー転換と中国のエネルギー変革」である。神華集団の張玉卓董事長はフォーラムで「石炭のクリーンな発展とその道筋」と題する講演を行った。以下が講演報告の主要内容です： 現在、石炭は世界において依然としてかなり大きな割合を占めており、2014年には世界の一次エネルギーの30％、電力の44％を石炭が供給しました。2035年までにも石炭は世界の主要な一次エネルギー源の一つであり続けると見込まれています。 中国における石炭の主要なエネルギー源としての地位は、長期間にわたって変わりにくいだろう。石炭は中国で最も埋蔵量が豊富な化石燃料で、その割合は96％に達する。また、石炭は長期にわたり一次エネルギー消費総量の約70％を占めている（2014年は66％）。2030年までにも、中国の石炭消費量は一次エネルギー消費総量の約55％を占め続けると見込まれている。 石炭が中国経済の高速発展を支えた。中国の一人当たりの電力消費量は、1980年には300キロワット時に満たなかったが、2014年には4038キロワット時にまで上昇した。中国の電力の75％は石炭火力発電によって供給されている；石炭は、中国の鉄鋼業におけるエネルギーの86％、建設資材業におけるエネルギーの79％、そして化学製品の原料として約50％を供給している。中国工程院の研究によると、石炭は中国のGDPに対して15％以上の貢献度を持っている。 同時に、石炭の粗放的な開発は多くの問題を引き起こしましたが、主に環境問題です。例えば、粗放的な石炭開発によって地下水や地表の生態系が損なわれ、石炭が適切に活用されないことで大気汚染が引き起こされる。しかし、これは石炭自体の問題ではなく、石炭を利用する人々が石炭をうまく活用できていないからです。石炭業界の粗放な開発は科学的なやり方ではありません。ですから、私たちは転換を図り、石炭業界がクリーンな発展を実現できるようにしなければなりません。 石炭のクリーンな発展の戦略的位置づけ　石炭のクリーンな発展とは、石炭をクリーンかつ効率的に、持続可能な形で利用することであり、石炭の採掘、加工、利用、変換、総合的な循環利用に至るまでの全産業チェーンにわたって実現されるものです。これにより、石炭の利用が環境に優しく、システム全体の安全性が確保され、産業全体が効率的に機能し、全過程で低炭素化が図られる、新たな型の石炭産業の発展形態が実現されます。 石炭のクリーン化の特徴は、以下の通りです。1、クリーン化：石炭の開発・利用方法を変革し、石炭を「黒」から「緑」へと変えていくこと”；2、効率化：石炭の利用効率を大幅に向上させ、資源節約・集約的発展を実現する；3. 低炭素：温室効果ガスの排出強度を削減し、高炭素産業の低炭素化を推進する。 石炭のクリーンな発展には、4つの転換が必要である。すなわち、資源駆動型からイノベーション駆動型への転換である；燃料から燃料・原料の両重視へ転換；比較的粗放な開発から、集約的で緑豊か、相互接続された知能型の方式へと転換；従来の高排出型の利用から、ほぼゼロ排出のクリーンで効率的な方式への転換。 石炭のクリーンな発展の道筋 石炭のクリーンな発展には以下の4つの道筋がある：1、環境に優しい石炭のグリーン開発 石炭を開発する際には環境を破壊してはならず、環境に優しい石炭開発システムを構築しなければならない。神華の鉱山地域は、開発後、開発前よりも美しくなった。私たちは地表を保護し、回復させました。 同時に、神華は炭鉱の鉱井水を効果的に保護し、効率的に利用している。神華集団の「石炭採掘における水資源の保護と利用」**重点実験室は、石炭業界において唯一の8つの**級重点実験室の1つである。 科学技術の革新により、神華は石炭とガス、地熱など多様な資源の調和的な開発利用も実現した。 2、超低排出を実現する石炭火力発電　現在、石炭火力発電は全国の発電設備容量の60.7％を占め、発電量の70％以上を占めている。今後長期にわたり、石炭火力発電は我が国の主要な電力源であり続ける見込みで、2030年時点の設備容量は1100～1300GW程度になると予想されます。 石炭火力発電による汚染抑制は各産業分野の中で先頭を走っており、石炭火力発電の排出基準に関しては我が国の基準は実際にはアメリカよりも厳しい。しかし、その絶対量が多く、特に重要な地域に集中しているため、汚染物質の排出強度は依然として高い水準にある。しかし、現在の石炭火力発電による大気汚染物質の排出量は、ガス火力発電所の排出基準に達しているか、それを下回っている。 神華は超低排出量のモデルプロジェクトを構築し、石炭火力発電所の排出量は天然ガスよりも低い。神華石炭火力発電所では、先進的な汚染物処理技術を最適に統合することで、汚染物の効率的かつ協調的な除去を実現している。同時に、既存の発電ユニットを改造・アップグレードし、超低排出基準を達成させている。新規に建設される発電ユニットはすべて新技術路線を採用し、高効率かつクリーンな石炭火力発電所の模範モデルを築いている。 石炭火力発電の超低排出は、経済的・社会的な効果がともに顕著である。石炭火力発電機組の超低排出化によるコスト増は、1キロワット時あたり0.02元未満です。現在の石炭火力発電の送電料金は1キロワット時あたり0.3～0.4元程度で、天然ガス火力発電の1キロワット時あたり0.8元程度という送電料金よりもはるかに低い。つまり、石炭を使って発電すれば、同じ排出量、あるいはそれ以下を達成しつつ、コストは天然ガスの半分で済むのです。 神華では現在、29基の石炭火力発電機が超低排出改修を完了しており、これは全国の40％以上にあたる。もし全国の石炭火力発電所で超低排出技術が全面的に導入されれば、石炭火力発電による主要な汚染物質の排出量は2013年と比べて約90％削減できる。 石炭火力発電による二酸化炭素削減も非常に重要です。もし世界の石炭火力発電所の効率が現在の35％から、現在最も先進的な水準である約45％に向上すれば、世界の石炭火力発電による二酸化炭素の排出量は40億トン削減できる。将来的に、先進的な超超臨界ユニットが古いユニットに段階的に置き換えられていけば、中国では設備容量が継続して増加する中でも、石炭火力発電による二酸化炭素排出量の総量を基本的に安定させることが可能だ。 神華は現在、効率率が45％に達する最先端の石炭火力発電所を建設しており、効率率が50％に達する石炭火力発電所の建設も進めている。例えば、神華が最近稼働を開始した安慶発電所は、世界をリードする高効率・低排出（HELE）発電所であり、発電煤消費量は273g/kWh、供給効率は46％以上、単位投資額はわずか3048元/kWに過ぎない。 現在、神華は酸素富化燃焼を用いた石炭火力発電技術の試験を行っており、今年9月には国内初となる35MWの酸素富化燃焼型産業実証装置で最初の試験が行われ、その際の二酸化炭素濃度は80％に達しました。 2014年から、神華集団の全ての新設発電ユニットで超低排出を実現し、2017年までに全ユニットで超低排出改造を完了させる。さらに、超低排出技術の統合や汚染物質のオンライン監視など、先進技術の研究を推進する。同時に、次世代の先進的な超超臨界技術の研究開発、石炭の超低排出あるいはゼロ排出技術、温室効果ガス削減技術などを推進し、石炭火力発電の効率を50％程度まで、あるいはそれに近づけることを目指す。 3、クリーン変換に基づく現代の石炭化学工業　石炭は石油、天然ガス、化学材料などにも変換できる。現在、中国の石炭クリーン変換産業の技術および産業実証は飛躍的な発展を遂げており、全体的に世界をリードしている。 神華はこの分野で世界のリーダーです。石炭液化の実証プロジェクトが建設され、2008年末には、神華集団が独自に開発した技術を用いて建設された、世界初の100万トン級の石炭直接液化実証プロジェクトが無事に稼働を開始した。また、神華石炭の直接液化実証プロジェクトの運用安定性とエネルギー変換効率は着実に向上しており、石炭液化油は低硫黄、高密度、高発熱量、低凝固点、安定性に優れるといった特徴を持ち、クリーンで高品質な燃料油です。 同時に、石炭直接液化における汚水処理や節水技術も着実に進化しており、1トンの石油生産あたりの水消費量は全国の工業平均値の1/4に過ぎず、汚水のゼロ排出を実現している。 石炭間接液化（フィッシャー・トロプシュ合成）技術において、神華寧煤の年産400万トンの石炭間接液化プロジェクトが2016年に完工・稼働する見込みである。石炭からのオレフィン製造において、神華はバオトウに年間60万トン規模のMTO実証プラントを建設しました。石炭からオレフィンを製造する技術はすでに十分に成熟しており、石油を使ってエチレンやプロピレンの原料を製造する代わりに、大規模に利用することが可能です。 石炭からのプロピレン製造において、神華寧煤の年産50万トン規模のMTP実証プラントにより、メタノールからプロピレンを製造する技術が世界で初めて工業的に適用されることに成功しました。 石炭から石油を製造する化学プロセスにおける二酸化炭素削減技術について、神華は二酸化炭素を塩水層に地質学的に封じ込めるための核心技術をすでに習得しており、40万トン分の封じ込めを実現している。将来的には、二酸化炭素を用いた原油採取や地熱の抽出、水の排出など、二酸化炭素の回収・利用・封存（CCUS）分野における研究開発と応用も進められる予定です。 要するに、技術革新を通じて、現代の石炭化学産業の技術水準と競争力をさらに向上させることができるのです。 4、戦略的新興産業を全面的に展開し、化石燃料と非化石燃料が連携したスマートエネルギーシステムを構築することで、規模の大きいエネルギー源（化石燃料）のクリーン化と、クリーンエネルギー源（非化石燃料）の量産化を実現する。 中国は今後20年間も石炭なしではやっていけないので、石炭を徹底的に活用しなければならない。神華は技術の統合に努め、産業モデルを構築し、石炭技術の革命と生産消費の革命を結びつけている。同時に、神華は戦略的な新興産業を全面的に展開し、石炭ベースの新素材や高温燃料電池（IGFC）による発電技術などを育成していく。 結語　神華の目標は、世界トップクラスのクリーンエネルギー供給業者およびクリーンエネルギーソリューション提供業者となることです。神華は一連の科学技術革新プロジェクトや実証プロジェクトを実施し、石炭のクリーンな利用においてすでに成果が見られている；今後はさらに研究開発を強化し、クリーンエネルギー産業の発展を支え、クリーンエネルギーソリューション提供企業に見合った独自のイノベーション能力を構築していく。 2025年までに、石炭のクリーンな開発には以下のような変化が起こる：石炭開発において、科学的な生産能力の割合が90％に達し、生態系の回復率は70％になる；石炭の利用において、2025年までに石炭火力発電の平均燃料消費量を300gce/kWhまで削減し、汚染物質の排出量も現在の水準から80％削減する；石炭の変換において、変換効率を現在の水準から8パーセント向上させ、水消費量を25％削減する。こうすることで、私たちは伝統的なエネルギー源である石炭をクリーンに利用することができるのです。