IHI、石炭火力発電所向けのアンモニアと微粉炭の混焼技術実用化にめど CO2排出量低減に寄与

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大容量燃焼試験設備(IHI 相生事業所内)

IHIは2018年3月28日、新燃料として期待されるアンモニアと、石炭火力発電の燃料である微粉炭を混合燃焼する実証試験を、相生工場内の大容量燃焼試験設備(投入熱量10MW)で2017年12月に実施し、熱量比率20%のアンモニア混焼に成功したと発表した。石炭火力発電所の燃料としてアンモニアを利用する燃焼技術の実用化にめどを付けるものだ。

同実証試験は、内閣府総合科学技術・イノベーション会議の戦略的イノベーション創造プログラム(SIP)「エネルギーキャリア」の委託研究課題「アンモニア直接燃焼」において実施されたものだ。IHIでは、アンモニアの製造から利用までをつなぐバリューチェーンの構築を目指し、SIPの支援のもと、アンモニアを燃料として利用するガスタービンや石炭火力ボイラーの燃焼技術などに取り組んでいる。

今回の混合燃焼技術を、国内の電源構成の約3割を占める石炭火力に適用することで、CO2排出量の削減が期待できる。しかし、アンモニアと微粉炭が混焼する際に大気汚染物質である窒素酸化物(NOx)の排出濃度上昇が懸念される。今回の実証実験で同社では、ボイラー製造で培った技術力を活かし、既存の発電所の小規模な改造により、NOx排出濃度を従来の石炭火力発電所からの排出濃度と同程度に抑えることに成功した。

今回達成した熱量比率20%のアンモニア混焼は世界最高水準だという。今後同社では、ボイラー性能に与える影響の評価や運転条件の選定により、NOxをさらに低下させる可能性を検討していく。

現在、「持続可能な開発目標(SDGs)」に向けた取り組みが世界各国で進められる中で、エネルギー分野では、発電時にCO2を発生させない水素が期待されている。しかしその普及のうえでは運搬や貯蔵のコストが課題であり、水素含有量が高く液化や運搬、貯蔵が容易で、輸送インフラも整っているアンモニアがエネルギーキャリアとして注目されている。

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