低炭素電力供給システムの構築が期待される
| Jerry Huang
2024年7月15日、中国国家発展改革委員会と国家エネルギー局は「石炭火力発電所の低炭素化転換・建設プログラム（2024～2027年）」を公布し、次のように述べている。「2025年までに、最初の石炭火力発電所の低炭素化プロジェクトがすべて開始され、一連の低炭素発電技術が導入されます。関連プロジェクトの炭素排出量は、2023年と比較してキロワット時あたり約20％削減され、既存の先進的な石炭火力発電所の炭素排出量よりも明らかに低くなり、石炭火力発電所のクリーンかつ低炭素な転換のための貴重な経験を積むことになります。既存の石炭火力発電所の低炭素化と新しい低炭素石炭火力発電所の建設を協調的に適応させることで、クリーン、低炭素、安全、高効率の新しいエネルギーシステムの構築を加速することを目指します。」
関連予測によると、2030年までに石炭火力発電所からのCO2排出量は約40億トンになります。したがって、石炭火力発電業界の低炭素技術は、中国の「2030-2060カーボンピーク＆カーボンニュートラル」目標を達成するための重要なサポートです。では、石炭火力発電業界はどのようにして脱炭素化を達成できるのでしょうか？
01 石炭火力発電の脱炭素化への転換と建設方法
「石炭火力発電所の低炭素化・建設計画（2024～2027年）」によると、石炭火力発電所を低炭素化するには、具体的に3つの方法がある。
1、バイオマス混合。農林業廃棄物、廃植物、再生可能エネルギー作物などのバイオマス資源を活用し、バイオマス資源の持続的供給、安全性、柔軟性、運用効率、経済的実現可能性を考慮して、石炭火力発電ユニットとバイオマス発電を組み合わせる必要があります。改造と建設後、石炭火力発電所は10％以上のバイオマス燃料を混合する能力を備え、石炭消費量と炭素排出量を大幅に削減する必要があります。
2、グリーンアンモニアの混合。石炭火力発電所にグリーンアンモニアを混合して発電し、石炭の一部を置き換えます。石炭火力発電所は、改造と建設後に10％以上のグリーンアンモニアを燃焼する能力を持つ必要があり、石炭消費量と炭素排出量を明らかに削減できることを目標としています。
3、炭素回収、利用、貯蔵。化学的方法、吸着、膜などの技術を採用して、石炭ボイラーの排ガス中の二酸化炭素を分離・回収する。圧力と温度の調整により、二酸化炭素を回収、精製、圧縮する。二酸化炭素による効率的な石油推進などの地質技術の応用を推進する。二酸化炭素と水素を組み合わせてメタノールを得るなどの化学技術を使用する。地域の状況に応じて二酸化炭素の地中貯蔵を実施する。
02 低炭素石炭火力発電への移行経路
水力、風力、太陽光発電などのクリーンエネルギーの拡大は、低炭素電力供給計画を実現する鍵となる。電力需要の増加に対応した後、低炭素電力への移行には、既存の石炭火力発電のさらなる置き換えが必要である。2030年以降、非化石エネルギー発電が既存の石炭火力発電に取って代わり、電力供給の主要部分となり、2050年以降、中国の総電力供給における石炭火力発電のシェアは5％未満となる。
中国人民大学の中国の石炭火力発電の低炭素化の発展展望に関する研究によると、それは次の3つの段階に分けられる。
1、これから2030年までは低炭素化に向けた準備期間として、石炭火力発電の設備容量は2030年までに緩やかに増加する一方、新エネルギーが電力供給増加の大部分を占め、風力・太陽光発電の設備容量のシェアは2030年までに40％を超える。
2、2030年から2045年は急速な移行期であり、2030年以降、風力と太陽光発電のシェアが急速に石炭火力発電のシェアを上回り、電力システムの主力電源となる。石炭火力発電所はバイオマス技術、CCUS、その他のクリーンな低炭素技術と組み合わせる必要があり、それによって炭素排出量を削減する。
3、2045年～2060年は電力供給強化改善期間であり、2050年までに電力需要が飽和し、石炭火力は完全に調整電源に転換され、風力・太陽エネルギーの主力電源の消化吸収に役立ち、緊急・予備電力を提供します。 
これはクブチ砂漠の発電基地の例です。クブチ発電基地の計画総容量は1600万キロワットで、そのうち太陽光発電は800万キロワット、風力発電は400万キロワット、先進的な高効率石炭火力発電は400万キロワットです。建設された太陽光発電プロジェクトは壮観で、設置された太陽光発電容量は200万キロワットがすでに稼働しています。すべてのプロジェクトが完全に完了した場合、年間約400億kWhの電力を数百万世帯に供給できると推定されており、クリーンエネルギーが全体の50％以上を占め、これは標準石炭約600万トンを節約し、年間約1600万トンの二酸化炭素排出量を削減することに相当します。さらに多くのクリーンエネルギー基地が建設される予定です。
太陽光パネルが初めて設置された
1年後の太陽光パネル
5年後の太陽光発電拠点
EVとその充電インフラに関しては、統計によると、2024年5月末までに、中国全土のEV充電インフラの総数は992万台に達し、前年比56％増加しました。そのうち、公共充電施設と民間部門はそれぞれ305万台と687万台に増加し、前年比でそれぞれ46％と61％の増加率を示しました。これは、中国が世界最大の充電インフラネットワークを構築し、最も広いサービスエリアと充電タイプの範囲をカバーしていることを示しています。