エネルギー効率と炭素削減に関する協力の強化
三菱パワーガスタービンエンジニアリングテクノロジー（南京）有限公司の川口隆宏会長は挨拶で、「今年上半期、需要の収縮、供給ショック、新型肺炎の発生により、鉄鋼業界の利益は大幅に縮小し、製品価格は低迷が続いています。世界中で、ゼロカーボン化、水素エネルギー利用、デジタル技術の急速な発展により、市場環境と顧客ニーズは劇的に変化しています。複雑な市場環境に直面して、三菱は中国の鉄鋼企業と手を携えて、省エネと炭素削減の協力を強化していきたいと考えています。」と述べました。
三菱パワーガスタービンエンジニアリングテクノロジー（南京）有限公司の徐秀富ゼネラルマネージャーは、「全国炭素排出サークル取引市場の開設により、CCPP発電セット（ガス・蒸気複合サイクル発電セット）の炭素削減は、自家発電に加えて鉄鋼業界の新たな収益源となり、同時に企業にさらなる社会的・環境的利益をもたらすでしょう。既存の生産プロセスとエネルギー供給構造を変えないことを基本とするCCPP技術は、鉄鋼業界における省エネと炭素削減の有効な手段の一つです。国内の三菱CCPP発電ユニットはこれまでに2,000億kWh以上の電力を発電し、鉄鋼業界の標準石炭を5,800万トン以上節約し、二酸化炭素排出量を1億5,000万トン以上削減しました。同時期に建設された高温、高圧、超高圧ボイラー発電機セットと比較すると、CCPP発電機セットはすべての指標で30％以上優れています」と述べました。
現在までに、国内の鉄鋼企業にはさまざまなモデルの三菱CCPP発電機セット33台が導入されており、そのうち30台が稼働し、3台が建設中です。稼働ユニットの累計稼働時間は237万時間を超え、稼働率は99％を超えており、鉄鋼業界が当初抱いていたCCPP発電機セットの稼働信頼性に対する懸念を払拭しました。
低炭素技術の改善
低炭素開発は、環境、エネルギー、資源制約のボトルネックを解決し、産業の高品質な発展を促進するための重要な内容であり、主要な具体化と最終目標でもあります。
冶金産業計画研究院の副主任エンジニアである高雪氏は、「主要な大型・中型鉄鋼企業は、業界の発展レベルが高いことを代表している。中国鉄鋼業界協会が発表したデータによると、2021年の全国の主要な大型・中型鉄鋼企業の鋼材1トン当たりの総合エネルギー消費量は549.24キロ標準石炭で、2020年と比較して8.59キロ標準石炭の減少となり、0.11％減少した。2015年と比較すると、鋼材1トン当たりの総合エネルギー消費量の減少率は4％に達した。」と述べた。
高学氏は、2021年のコークス炉ガス放出率は2020年比で0.39ポイント（40.17％）減少し、高炉ガス放出率は0.08ポイント（6.30％）減少し、転炉ガスから回収した鋼材トン数は119.2立方メートルに達し、1.40％増加したと紹介した。業界の二次エネルギー利用レベルを表す廃熱・エネルギー自家発電率は、2015年の44％から2021年には54％へと10ポイントずつ上昇した。
不完全な統計によると、2020年に中国の重要な統計上の鉄鋼企業では、総設備容量6,156MWのCCPP発電機セットが55台建設されました。2020年に中国の重要な統計上の鉄鋼企業では、総設備容量2,386MWの蒸気発電機セットが357台建設されました。2020年には、総設備容量34,730MWのガスボイラー発電機セットが700台近く建設され、前年比3,130MW増加しました。統計によると、2021年の全国平均自家発電率は約54％になります。
低炭素化技術の応用レベルを向上させるため、高雪氏は3つの提案を行った。第一に、コークス炉での石炭分配の自動化レベル、高炉での石炭節約やコークス還元などの先進的なプロセス技術を積極的に推進し、石炭の利用効率を高め、エネルギーの効率的な転換を促進する。第二に、鉄鋼業界の最終エネルギー消費における電気エネルギーの割合を高め、エネルギー利用効率を体系的に向上させ、CCPP高効率発電技術を提唱・推進する。 第三に、エネルギー貯蔵技術を積極的に開発し、鉄鋼企業のガス発電と廃熱発生ユニットに依存し、固体蓄熱と溶融塩蓄熱技術を基礎とし、エネルギーデジタル化プラットフォームに依存し、時間分割料金、電力取引などと組み合わせたマルチエネルギー相乗制御技術を利用して、鉄鋼企業のエネルギーシステムの調整能力を高め、鉄鋼企業がピークカットと谷埋め、需要側への対応、新エネルギー源の消費促進などの重要な機能を担い、大規模な再生可能エネルギー源へのアクセスによって引き起こされる問題を解決できるようにします。また、大規模な再生可能エネルギーへのアクセスによって引き起こされる地域のソースと負荷の不一致の問題を解決し、ソースネットワーク負荷の相互作用能力を高め、地域のエネルギー使用のバランスを取り、エネルギーの価値を高めます。
自家発電効率の向上
「第14次5カ年計画」期間中、炭素削減とエネルギー消費の二重管理の下、鉄鋼業界の生産能力は厳しく管理され、企業に効率改善、炭素削減、コスト削減、効率向上をさらに強いることになる。
三菱パワーガスタービンエンジニアリングテクノロジー（南京）有限公司のディレクターエンジニアであるヨン・イージェン氏は、「省エネと炭素削減を背景に、鉄鋼業界ではガスによる自家発電の割合が急速に増加しており、生産能力の大幅な増加がない中で、設置された自家発電電力の総量は、『第13次5カ年計画』の末に12.8％増加しました。鉄鋼企業の全体的な自家発電レベルは向上していますが、ダブルスーパーとサブクリティカルに代表される中型パラメータ発電機が業界の大部分を占めており、発電効率が45％を超える大型高効率CCPP発電機セットの割合はまだ比較的小さいです。大型CCPP発電機セットの設置容量は2983MWで、同時期の日本の鉄鋼業界の大型CCPP発電機セットの設置容量2363MWに相当します。中国の10億トンの鉄鋼生産能力と日本の9000万トンの鉄鋼生産能力を上回っています。 トン単位の鉄鋼生産能力の比較分析、中国鉄鋼業界の先進的な高効率高炉ガス発電技術には大きな発展の余地がある。
鞍山エネルギー制御第2発電所運営管理エリアのディレクターエンジニアである江作明氏は、「鞍山鋼鉄は環境保護と循環経済の発展を重視しており、常に『循環発展』の理念を堅持しています。排出ガスを効率的に利用するために、排出石炭ガスの有効利用CCPP発電プロセスを採用しています。従来のガス発電機セットと比較して、180MW CCPP発電機セットは適応性が強く、高炉ガス発熱量の範囲が広いです。燃焼エンジンと蒸気エンジンは2軸に配置されており、公共の暖房能力があり、石炭暖房ボイラーによる都市部の大気汚染を軽減します。潜在能力の徹底的な活用と運用の最適化により、発電効率は47.3％以上に達し、従来のガスボイラーユニットよりも高くなっています。」と述べました。
馬鞍山鋼鉄エネルギー環境部発電部門の燃焼エンジンエンジニアである張建秋氏は、「当社のエネルギー環境部は、国内初の低発熱量単軸M701SDAX CCPP発電機セットを採用しました。このユニットは、定格負荷183メガワット、設計熱効率47％以上、測定効率48％以上、年間発電能力約14億2740万キロワット時となるように設計されており、製鉄・製鋼から発生する豊富なガス資源を十分リサイクル・利用し、ガス拡散を減らし、生態環境を保護し、自家発電効率を向上させることができます」と述べました。
「マスティール北湖発電所の183MW CCPP発電ユニットは稼働開始以来、安全で安定した長期サイクルの生産を継続し、2022年1月から6月までに合計7億8030万kWhの電力を発電し、負荷率は99％に達し、経済、社会、環境の面でウィンウィンの状況を実現しました」と張建秋氏は述べた。
三菱パワーは、品質と効率をさらに向上させ、炭素排出原単位を低減するため、現在、鉄鋼会社向けに、より高効率で小型のCCPP発電機セットの研究開発を行っています。同時に、完全に炭素排出ゼロの燃料を使用し、炭素排出ゼロを実現する技術である水素・アンモニア焚きガスタービンの開発も進めています。
