煤炭碳中和之路的探索：三重复合发电、氨混烧、CCS、CO2再利用

燃煤发电正在阻碍碳中和（温室效应气体净零排放）（※）的实现。煤炭价格低廉且储量丰富，长期以来一直为日本的能源供应稳定做出贡献，目前仍是占发电量30%左右的重要电源。随着日本政府提出到2050年实现碳中和，燃煤发电在减少二氧化碳（CO₂）排放方面还有很大空间，也是实现碳中和目标的关键。除了提高发电效率之外，还探索了通过与氢和氨的混烧来减少CO₂排放，回收CO₂并将其储存在地下的“CCS”技术，以及将CO₂作为资源再利用的“碳循环”等创新技术。

※指燃煤发电排放的二氧化碳不会增加大气中的二氧化碳。在提高发电效率和减少煤炭使用量的同时，通过混烧生物质等吸收大气CO₂产生的燃料和氨等不排放CO₂的燃料来减少CO₂排放，此外，通过CCS技术和碳循环将二氧化碳封存在地下并有效利用从而不增加大气中的CO₂。

正在进行实证试验的大崎CoolGen

距离被称为“安艺小京都”的广岛县竹原市的港口乘渡轮30分钟，漂浮在濑户内海正中的大崎上岛因造船和海运而繁荣，因气候温暖生长橙子等柑橘类和蓝莓而闻名。在这个自然资源丰富的地方，正在进行一个旨在实现碳中和的项目。

该项目计划利用煤气产生的氢气等来大幅削减CO₂。由日本中国电力和电源开发（J Power）公司共同出资的大崎CoolGen项目已开始实施，而且作为利用煤炭的新一代能源备受瞩目。

在项目用地（占地约10万平方米），汽轮机和锅炉房像普通的发电厂一样一字排开，一座约80米的高炉拔地而起。大崎CoolGen的技术负责人解释说：“通过在气化炉中注入氧气，能够从煤气中制得氢气。”

传统的煤粉发电是利用燃煤产生的热量生成蒸汽，然后转动汽轮机发电。通过提高蒸汽的温度和压力可以提高发电效率，最先进的“超超临界压力（USC）”已经将其提高到41～43%左右，为防止全球变暖做出了贡献。为进一步应对全球变暖，对于廉价且在全球范围内易于获得的煤炭，正在开发进一步提高燃煤发电效率的技术。

其中之一便是大崎CoolGen的煤气化复合发电（IGCC）。将煤炭气化产生的可燃性气体作为燃料，燃烧后转动燃气轮机。

同时，由废热产生的蒸汽也通过汽轮机发电的复合发电（双发电）大幅提高了效率。作为该项目的“第一阶段”，从2016年开始致力于实证试验，商用机的设定效率提高到了46%。因此，有望通过USC减少15%的CO₂排放量。