中日洁净煤技术务实双赢合作

日本 煤炭能源中心

理事长 塚本 修

第十一届中日节能环保综合论坛

洁净煤技术与燃煤火电分会

2017年12月24日

致力于煤炭资源开发・确保煤炭稳定供给

・煤炭资源调查

・培养煤炭人才

日本政府经济产业省 资源能源厅 资源·燃料部 煤炭课

JOGMEC 独立行政法人 石油天然气･金属矿物资源机构

致力于信息交流・煤炭宣传与推介

・国际会议，技术研讨信息发布

推进洁净煤技术开发・煤炭利用技术开发

・粉煤灰的有效利用技术

・其他调查研究

战略性推进重点项目实施・洁净煤技术推介 ・生态矿区建设 ・低阶煤有效利用 ・IGCC・CCS等项目

JCOAL 以煤炭为核心，涵盖领域上下游

传递信息，共享共建★ 洁净煤政策推进与执行的建言建议 ★构建与强化产业平台功能 ★准确而有具备实用性的传递信息，

≪会员企业・团体≫

NEDO 国立研究开发法人 新能源･产业技术综合开发机构

JICA 独立行政法人 国际协力机构

产煤国煤炭消费国

国际机构（WCA、IEA等）

煤炭能源中心(JCOAL)的业务领域

CCT

地区环保措施

低 Nox燃烧 排气处理

De-SOx

De-NOx 除尘

全球暖化对策

高效化

粉煤火电

USC,A-USC

煤炭气化

IGCC, IGFC

CO2分离回收

CCUS

可再生能源

生物质混烧

氢能发电等新一代火电

煤炭预处理

选煤

粉煤灰的有效利用

清洁煤技术（CCT）体系

16

技术领域与单独技术

2014 2020 2030 2040 2050

二级分类

① A-USC 实用化（800℃級）实用化（700℃級）

低品位煤的多用途利用

燃煤发电的高效化・低碳

化

环保措施

② IGFC论证试验(大崎ＣＧ）

商用化IGCC论证(大崎ＣＧ）

⑧ 化学循环 商用化反应塔构造探讨 30MWPP试验100ＭＷ论证试验

⑪ CO2转换利用 大规模CO2转换利用CO2转换利用试验 小规模CO2转换利用

⑦ CO2循环型IGCC 商用化CO2循环封闭试验 300ＭＷ论证试验O2-CO2

气化炉试验

⑤ 铁焦 论证试验 商用化

⑯ TIGAR 商用化论证试验

⑬高效率褐煤干馏 实验室阶段 PP试验 商用化

⑥ COURSE50 商用化小规模试点综合技术

开发实用化开发

⑰ ECOPRO 商用化论证试验

（一级分类：中長期開発）

三级分类

工业领域煤炭利用技术

煤炭火力发电技术

CO2回收技术

改质煤利用技术

工业领域煤炭利用技术

降低环境负荷技术

⑱降低环境负荷物质（B、Se）

减排技术、利用技术JIS/ISO化

⑫褐煤的高效利用 商用化论证试验

⑮自然能源附加型CCT 商用化论证试验

⑭ 无灰煤 商用化论证试验

国内采用技术 海外采用技术

③ A-IGCC商用化（GT1700℃、700℃A-USC

开发后）

⑨氧气燃烧 论证试验 商用化

⑩ Post-Combustion CO2回收

论证试验 商用化

④ ABC 商用化（>10%混合）商用化（<10%混合）

CCT 路线图

日本洁净煤路线图

17JCOAL制作

大崎IGCC実証

开发及推广更高效的技术 挑战煤炭极限・生物质（农林水产省支持项目）、有效利用大气中的ＣＯ２・开发新的碳素材料、化学品，为实现氢能社会做贡献

JCOAL今后的工作方针重点

开 发高效技术

2020 2030 20402016

J C O A L工作内容

A-USC

IGFC実証

生物质掺烧

【生物质掺烧、可再生能源的双重方式】

【为实现氢能社会做贡献】

产业化 (＞10％混合）

产业化

褐煤气化制氢(TIGAR,等）、支持川崎重工等氢能项目

在国外进行ＣＣUＳ (加拿大EOR、美国怀俄明州CCUS合作技术开发）

木质、生物质国外进口 （泰国、印尼）

生物质煤炭（东北地区）

【ＣＣＵＳ、碳素材料等化学品】

国内：农林水产省支持，重视可再生能源的火电灵活性调整（IoT应用）国外：应用于莫桑比克等 ⇒ 确保矿产权益

海藻类等ＣＯ２吸収 （人造海礁、应用于海洋）、开发碳素材料等・海洋CO2规则化(吸收大气中CO2）

実用化 (700℃級）

产业化 (＜10％混合）

・致力氢能社会

・海洋开发

5

6

CO2分离型化学燃烧煤利用技术（化学链燃烧）

化学链燃烧系统的概念图

项目开发组织图

现阶段，三塔式化学链燃烧长时间循环反应实验台（100kW）氧载体性能评价试验

2020年以后，计划建立中试装置（2t-coal/d, 1MW）,进行化学链煤燃烧性能试验

１．目 的： 利用化学链燃烧开发CO2可分离型中小规模(500MWe以下)火力发电

Phase 1 (2015～2022年）:基础技术开发（小型实验台实验）

Phase 2 (2023～2030年）: 中试/示范

３．实施内容

２．开发时间表

三塔式化学链燃烧长时间循环反应实验台

100kW 三塔式

化学链燃烧实验台

（2017.8）

AR

CR

VRCoal feeder

Superheat(steam900℃)

Riser

Loopseal

Loopseal

Control panel

Boiler

石炭

熱回収器

煙突

脱水器

ｻｲｸﾛﾝ

蒸気（発電）

空気燃焼塔

蒸気

蒸気N2

燃料反応塔

Fe3O4

Fe2O3

灰

集塵器

灰

蒸気

空気

圧縮器

給水CO2

N2

石炭反応塔

空気燃焼塔

揮発分反応塔

AR

VR

CR

空气燃烧塔

挥发分反应塔

煤反应塔

热回收

蒸气

蒸气

蒸气

集尘器烟囱

空气

冷凝器

灰

压缩机

灰

给水

蒸气(发电)

旋风分离器

NEDO環境部

National Institute of Advanced

Industrial Science and Technology

三菱日立パワーシステムズ.

(MHPS)

・プラント設計

・システム最適化

セキタンエネルギーセンター(JCOAL)

・酸素キャリア評価・長時間循環反応試験・プロセス最適条件

エネルギー総合工学研究所(IAE)

・プラント経済性評価

・マーケティング

産業技術総合研究所(AIST)

・キャリア反応性及び耐久性

大阪大学

・ CLC流動シミュレーション

中央大学

・ 流動層石炭/キャリア混合

神川工科大学

・ 石炭とキャリアの反応

東京大学

・ キャリア繰り返し反応性

群馬大学

・ タールと硫黄酸化物の挙動及び影響

National Institute of Advanced

Industrial Science and Technology

産業技術総合研究所(AIST)

・長時間循環試験の粒子サンプリングと分析

ベンチ装置長時間循環反応試験

环境部

三菱日立电力系统公司

· 设备设计

· 系统优化

· 氧载体评价

· 长时间CLC实验台实验

· 系统最佳条件

煤炭能源中心 能源综合工学研究所 产业技术综合研究所

产业技术综合研究所东京大学

· 经济性评价

· 市场评价· 氧载体反应性和耐久性

· 流化床模拟 · 流化床煤和氧载体混合 · 煤和氧载体反应性

· 氧载体重复反应性 · 煤焦油和硫化物影响 · CLC实验台粒子采集分析

人造煤炭技术，区域性能源利用项目（2015～2017年）

〈参考①〉

（概 要）

・项目位于秋田县横手市，利用杉树、稻壳、树皮等生产人造煤炭

・替代岩手县矢巾町的垃圾处理设备中的焦炭→削减CO2排放量

横型生物质制造厂

盛冈、紫波地区环境设施组合清扫中心垃圾焚烧设备

垃圾处理设备之外的运用

生产基地和运用基地

人造骨

煤炭火力发电厂及其它

原料

营养成分·、浮游生物

通过植物吸收海水中的CO2

海洋牧场

煤灰的不溶性处理设备

用作下层路基材料根据CaO+CO2→CaCO3

吸收大气中CO2

根据CaO+CO2→CaCO3吸收海水中CO2

吸收营养成分

CO2吸收源——海洋牧场构想

鱼 礁（海底淤泥）

〈参考③〉

人造骨

石炭灰

中日洁净煤技术交流

洁净煤技术推广项目（1996年～） 为促进日本洁净煤技术在中国的推广与应用，自1996年起邀请中国电力行业及其他

工业领域的煤炭利用技术人员、行业管理人员等赴日，以讲座与现场考察相结合的方式开展研修活动。

燃煤电厂设备诊断项目（2007年～） 日方专家组通过在中国燃煤电厂实地诊断、调研，针对现有电厂效率、SOx、NOx的

超低排放等提出技改方案或改进建议，以期促进洁净煤技术的推广。

低碳生态环保矿区项目（2011年～）

将煤电、煤化工、废水处理等相关产业与矿区作为整体全局规划，结合日本上下游领域全覆盖的洁净煤技术，编写低碳生态环保矿区（Clean Coal Town）建设规划。

煤矿瓦斯的利用与开发（2011年～）

就煤矿瓦斯安全抽采技术、低浓度瓦斯提纯技术、甲烷气高效利用技术等，与中国煤炭企业共同开展了实证项目。

ECOPRO煤气化项目 为实现新日铁住金工程公司煤炭热解气化技术（ECOPRO）的工业应用，与中国多

家候选合作企业开展了技术交流（~2013年）。

中电联与煤炭能源中心的合作历程旨在通过对中国燃煤电厂进行节能、环保诊断，有效促进中日两国电力、设备企业的双赢合作。

2007年 中日部长级能源政策对话中，CEC、JBIC、JCOAL三方签署备忘录 第2届中日节能环保综合论坛中三方缔结协议书（准备设立中日联合委员会） 东京电力、中国电力、日本电源开发及设备生产企业等与西安热工院协作进行了华能、大唐、中电投集团下属发

电厂设备的诊断，提出了改进设备及运行方式的建议

2008年 CEC、JCOAL做为见证人，参与华能集团与中国电力为进一步深化商务合作签署备忘录 第1届中日联合委员会召开 第3届中日节能环保综合论坛中，CEC、JBIC、JCOAL三方重新缔结协议书 编制诊断要领与技术规则书（CEC/JCOAL）、分析编制CDM计划（CEC/JBIC）

2009年 为选择诊断燃煤机组，对80台套分析后选择出8台作为诊断对象，中日双方联合诊断开展工作。 第2届中日联合委员会召开 第4届中日节能环保综合论坛中CEC、JBIC、JCOAL三方缔结协议书

2010年 对2009年进行的8台机组改善情况，做跟踪分析 第3届中日联合委员会召开 第5届中日节能环保综合论坛中CEC、JCOAL双方缔结协议书

2011年 第4届中日联合委员会召开 第6届中日节能环保综合论坛中CEC、JCOAL双方缔结协议书

2012年 第5届中日联合委员会召开 第7回届中日节能环保综合论坛中CEC、JCOAL双方缔结协议书

2013年 第6届中日联合委员会召开

2014年 第7届中日联合委员会召开 第8届中日节能环保综合论坛中CEC、JCOAL双方缔结协议书

2015年 第8届中日联合委员会召开 第9届中日节能环保综合论坛中CEC、JCOAL双方缔结协议书

2016年 第9届中日联合委员会召开 第10届中日节能环保综合论坛中CEC、JCOAL双方缔结协议书

2017年 第10届中日联合委员会召开；开展中日火电环保示范项目达成共识 第11届中日节能环保综合论坛中CEC、JCOAL双方缔结协议书

【目的】依据“行动计划”和≪电力发展“十三五”规划≫，为实现燃煤电厂长期稳定的达到严

格的节能、环保目标，双方合作将努力在中日企业间构筑平台、推进商务合作及技术交流各项活动。

【工作内容】

<燃煤电厂区域环境措施（SOx、NOx等）相关的合作>

（１）双方以中国电力企业确定的改造或新建燃煤电厂项目为示范机组，共同推进有效的环保型节能最佳系统及维护管理中检测技术的开发。

（２）双方将在中国有关部门的协助下，关注燃煤火电的环保改善、电力规范开展情况，共同共同就今后的课题及推进计划互通有无，在中日两国政府的支持下，积极推进PM2.5等大气污染治理、环境检测系统、微量元素控制、水处理等环保方面的商务、技术交流。

<燃煤电厂全球温室化措施（COx）相关的合作>

（3）双方将在中国有关部门的协助下，掌握中国燃煤火电厂开展提效的现状及课题，在中日两国政府的支持下，推进效率提升方面的商务、技术交流。

（４）双方在中国有关部门协助下，对降低中国燃煤电厂CO2的排放，在中日两国政府的支持下，开展CCUS、生物质掺烧方面的商务合作及技术交流。

JCOAL-CEC中国燃煤火力发电厂环保治理合作协议书

日本经济报归纳了政府的指针

在中国政府倡议的广域经济圈构想中推动一帯一路

【着眼点】

• 节能、环保领域

• 提升工业园区、电力基地的产业化高度

• 亚欧物流

中日企业共同于第三国开展合作

出典：日本経済新聞（2017年12月7日）

http://www.jcoal.or.jp/