日本新能源產業技術綜合開發機構(NEDO)與大崎CoolGen公司合作,開始進行大崎CoolGen專案第三期的驗證工作,即二氧化碳分離回收型風煤氣化聯合循環發電(IGCC)設備與燃料電池合使用的二氧化碳分離回收型風煤氣化燃料電池聯合循環發電(IGFC)。
預定2019年度完成的二期專案建成了二氧化碳分離回收型吹氧IGCC驗證設備,此次着手推進的三期專案將在其中組合使用燃料電池,驗證風煤氣化氣體在燃料電池中的適用性,以實施最佳的二氧化碳分離回收型IGFC系統。應用於500MW級的商業設備時,目標是在二氧化碳回收爲90%的條件下實施47%左右的送電端效率(HHV)。
圖1:驗證試驗設備的配置圖(日本中國電力公司大崎電廠内)
煤炭由於供應穩定性高、經濟效益優異,對於能源自給率非常低的日本來說是重要的一次能源,在發電領域,來自煤炭的火力發電也佔了日本整體發電量的30%左右,是重要的電流源之一。
但煤炭存在的課題是,與其他化石燃料相比,燃燒時單位發熱量的二氧化碳(CO2)排放量較多,在環保方面受到很多侷限,煤炭火力發電需要進一步削減二氧化碳排放量。
因此,NEDO與大崎CoolGen爲了大幅削減煤炭火力發電排放的二氧化碳,共同推進了大崎CoolGen專案,目標是結合終極的高效率煤炭火力發電技術——風煤氣化燃料電池聯合循環發電(IGFC)和二氧化碳分離回收技術,實施創新型低碳煤炭火力發電。
IGFC驗證專案由吹氧IGCC驗證(一期)、二氧化碳分離回收型吹氧IGCC驗證(二期)和二氧化碳分離回收型IGFC驗證(三期)這三個階段構成,主要利用日本的中國電力公司大崎電廠内建設的17萬kW規模的試驗設備,驗證系統的性能、運行性、可靠性和經濟效益。在2017年3月起動的一期專案的驗證試驗中應答,該17萬kW規模的驗證設備有望實施全球最高水平的效率、即40.8%的供電端效率(HHV),而500MW級商業設備的供電端效率有望達到46%左右。另外,爲推進二期的驗證工作,目前正在建設二氧化碳分離回收設備,預定2019年夏季前後開始試運行,隨後將全面展開驗證試驗。
此次開始推進三期專案將使用的驗證設備的設計工作,着手實施在二氧化碳分離回收型吹氧IGCC設備中追加燃料電池的二氧化碳分離回收型IGFC驗證專案。計劃在二期專案建設的二氧化碳分離回收型吹氧IGCC驗證設備中組合使用燃料電池,驗證風煤氣化氣體在燃料電池中的適用性,以實施最佳的二氧化碳分離回收型IGFC系統。應用於500MW級的商業設備時,目標是在二氧化碳回收爲90%的條件下設法實施47%左右的送電端效率(HHV)。(日文發佈全文)
圖2:驗證試驗系統的概要
文:JST客觀日本編輯部