超臨界圧石炭火力発電プラント

一般に火力発電は、燃やす燃料の種類によりLNG（液化天然ガス）、石油、石炭の3つに分類されます。以前は石油を燃料にしたものがほとんどでしたが、1973年の第一次オイルショック後、リスク分散の意味もありLNGや石炭の割合が増えてきました。
2008年の統計では、日本の発電電力量のうち石油はわずか12％に過ぎず、LNGが28％、石炭が25％を占めています。とりわけ石炭火力発電は、燃料となる石炭の埋蔵量がLNGや石油に比べて飛び抜けて多く、向こう100年以上にわたり採掘できると推測されています。
また、地域的な偏りがなく世界中に埋蔵されているため、石油のように特定地域の政情不安が供給難を招く心配もありません。さらに、価格的にも石油と比べて安定しているため、これからも必要不可欠なエネルギー源といわれています。

しかし、石炭火力発電は、化石燃料である石炭を燃焼させるため、発電時にどうしても地球温暖化の要因となるCO₂を排出してしまいます。しかもそのCO₂排出量は、他の化石燃料を使った発電方式の中でも一番多いという問題があります。
地球規模で見た場合、今後も発電の主力となる石炭火力発電からCO₂の排出を減らすことができれば、地球温暖化防止の効果はとても大きなものになります。そこで日立は世界でもトップクラスの超臨界圧、超々臨界圧石炭火力発電技術(*1)を開発。石炭火力発電の高効率化でCO₂排出量の削減に貢献しています。

石炭火力発電は、石炭の燃焼により、ボイラーで発生させる蒸気を高温高圧にするほど効率が高くなります。しかし、高温高圧により、長時間使用することで部品強度の低下を引き起こしてしまいます。
このため日立では、強度・伝熱などの設計を見直すとともに、高強度鋼を開発。600℃クラスの高温、25MPaクラス(大気圧の約250倍)の高圧に耐えられる超々臨界圧発電の技術を確立しました。こうした取り組みにより、従来型の亜臨界圧発電と比較して、超々臨界圧発電ではCO₂排出量を7％削減することが可能となりました。
また、国内における超臨界圧発電、超々臨界圧発電の普及により、現在、日本の石炭火力発電全体の効率は、世界でもっとも高い40％以上の効率で運用されています。
このほかにも日立は、さらなる高温高圧化(700℃クラス)の開発、石炭ガス化発電の実用化、酸素燃焼型石炭火力の開発を進めており、地球温暖化の抑制のために努力しています。