일본 프로젝트는 석탄 발전의 탄소 중립 경로를 보여줍니다.

히로시마 현의 Osaki CoolGen Corp.의 복잡한 3단계 실증 프로젝트는 탄소 포집 준비 석탄 기술을 연료 전지와 통합하여 배출이 거의 0에 가까운 고효율 석탄 화력 발전을 달성하고자 합니다.

1990년대 초 IPCC(기후변화에 관한 정부 간 패널)가 지구 온난화에 대한 경종을 증폭시켰을 때 J-POWER 경영진은 이에 주목했습니다. 1952년 일본의 전력개발촉진법에 따라 정부출자기관으로 설립된 이래 J-POWER(현재도 "전력개발주식회사"라는 이름으로 정식 등록되어 있음)는 일본 최대 규모의 발전기 중 하나로 성장했습니다. 그러나 석탄 화력 발전의 상당한 포트폴리오를 축적했지만 대부분은 수입 석탄을 연료로 사용했습니다. 그리고 석탄 발전(원자력과 함께)이 일본의 21세기 에너지 믹스에서 계속해서 중요한 역할을 할 것이라고 예측했지만, 증가하는 환경 문제와 향후 석탄 수입의 변동성이 일본의 석탄 자산에 심각한 장애물이 될 수 있다는 점을 경계했습니다. 회사는 궁극적으로 향후 수십 년 동안 석탄 활용도를 비용 효율적이고 효과적으로 개선할 수 있는 방법을 찾는 것이 최우선 과제가 될 것이라고 추론했습니다.

J-POWER가 행동에 나섰다. 1995년에는 일본 정부의 신에너지산업기술개발기구(NEDO)와 협력하여 EAGLE(Energy Application for Gas, Liquid, Electricity) 프로젝트를 개발하는 국가 프로젝트에 착수했습니다. 이 프로젝트의 주요 목표는 발전과 합성 연료, 화학 물질 및 수소 생산을 포함한 다양한 응용 분야에 사용할 수 있는 일본산 산소 주입, 연행 흐름 석탄 가스화기를 개발하는 것이었습니다. 그러나 EAGLE 개념은 기존 IGCC(Integrated Gasification Combined Cycle) 구성에서 가스화기를 가스 및 증기 터빈과 통합하는 것 이상입니다. IGCC 시스템에 연료 전지를 추가하여 효율성을 50% 이상 높이는 동시에 오염 배출을 줄이면서 효과적으로 세계 최초의 전용 통합 가스화 연료 전지 복합 사이클(IGFC) 시스템 중 하나로 만드는 것을 구상했습니다.

IGFC 시스템에 대한 타당성 조사를 수행한 후 J-POWER와 정부 연구 기관은 2001년 기타큐슈시에 있는 J-POWER의 와카마쓰 연구소에서 하루 150톤의 파일럿 플랜트를 완료했습니다. 2002년부터 파일럿 테스트를 통해 가스화 시스템 흔들림을 조사한 후 전체 플랜트 성능 테스트, 다양한 공급원료를 사용한 테스트, 이후 이산화탄소(CO2) 분리 및 회수를 조사했습니다. 파일럿의 가능성이 입증되자 J-POWER는 2009년 Chugoku Electric Power Co.와 제휴하여 새로운 합작 회사인 Osaki CoolGen Corp.를 설립했습니다.

당시 Osaki CoolGen의 주요 의도는 히로시마현 오사키카미지마 섬에 있는 Chugoku의 2011년 폐쇄된 250MW Osaki 발전소에서 IGFC 시스템의 166MW 실증 테스트에서 EAGLE 기술을 확장하는 것이었습니다. Chugoku Electric에 따르면, 이 프로젝트의 실증 범위는 지속적인 유연성과 저탄소 특성에 대한 파악을 포함하여 현대 석탄 발전이 직면한 새로운 과제를 해결하기 위해 확대되었습니다. 현재 Osaki CoolGen 프로젝트의 주요 목표는 "궁극적인 고효율 석탄 화력 발전인 IGFC와 CO2 포집을 결합하여 배출 제로 석탄 화력 발전을 달성하는 것"이라고 Chugoku Electric은 말했습니다.

Osaki CoolGen 프로젝트는 2012년에 공식적으로 시작된 이후 세 가지 주요 단계 중 두 가지를 성공적으로 마무리했으며 올해 마지막 단계를 완료할 것으로 예상됩니다. 일본 경제산업성(METI)의 자금 지원을 받은 1단계에서 프로젝트 파트너는 2013년 3월 166MW 산소 취입 IGCC 실증 플랜트 건설을 시작하여 2017년 3월에 완료했습니다. 블로운 IGCC 기술은 J-POWER의 독자적인 가스화기에서 고순도 산소를 사용하여 석탄을 가스화하는 기술입니다. 그런 다음 합성가스를 연소하는 가스터빈(1,300C급)과 가스터빈과 가스화기의 배기열을 이용하는 증기터빈을 결합한 복합발전을 이용해 전력을 생산한다.