中国储能网讯：抑制以煤炭和液化天然气为燃料的火力发电过程中产生的二氧化碳，是应对温室效应的一个关键途径。为了实现将二氧化碳排放量减少三成的目标，日本政府日前相继资助了数个新一代火力发电技术开发项目。

1、开展吹氧IGCC发电系统实证研究

3月30日，日本新能源产业技术综合开发机构（NEDO）宣布将于2017-2019财年，开展“煤气化燃料电池联合循环发电（IGFC）实证项目”第一阶段的示范研究工作，即对“吹氧煤气化联合循环发电系统（吹氧IGCC）”示范工程开展实证研究。将从发电系统的性能、可用性、可靠性和经济效益几个方面对吹氧IGCC发电系统进行验证，目标是大幅降低以1300℃级燃气轮机为核心的吹氧IGCC发电系统的CO2排放量，并实现与现行粉煤发电同等水平的净热效率（高热值），即40.5%。通过此次示范工程的实证业务，为后续配备CO2捕集的IGCC和IGFC示范项目培育技术及经验，力图在2025年左右开发出能够投入实用的IGFC技术。

NEDO“煤气化燃料电池联合循环发电（IGFC）实证事业”于2012年启动，分为三个阶段：

第一阶段：吹氧IGCC示范系统设计、建设和实证研究。于2012年启动，在大崎电站内建设了向煤气化炉供应氧气，实施燃气轮机与蒸汽涡轮联合发电的吹氧IGCC验证试验设施。设施于2015年度开始试运行，预定2017年3月正式投入示范运行。通过上述实证实验能够为下述商业化目标奠定技术基础：1500℃级燃气轮机为核心的吹氧IGCC发电系统实现46%的净热效率（高热值），单位CO2排放量减少到650 gCO2/kWh左右（比目前降低20%左右）。

第二阶段：配备碳捕集的IGCC示范系统设计、建设和实证研究。于2016年开始，将从煤炭发电系统的性能、可用性、可靠性和经济效益几个方面对增加配备CO2捕集设备的吹氧IGCC进行验证。旨在将CO2捕集率提高到90%，大幅降低煤炭火力发电CO2排放量，并实现与现行粉煤发电同等水平的净热效率（高热值），约40 %，将研究回收二氧化碳发生能源损耗而导致发电效率降低的课题。

第三阶段：配备碳捕集的IGFC发电系统设计、建设和实证研究。计划于2018年启动，增加燃料电池联合发电单元，旨在2025年左右开发大型商业化IGFC技术，目标是使净热效率达到55%，单位CO2排放量减少到590gCO2/kWh左右（比目前降低30%左右）。

图1 NEDO煤气化燃料电池联合循环发电（IGFC）实证项目概要

2、开展SOFC和微型燃气轮机联合发电系统实证研究

4月3日，日本新能源产业技术综合开发机构（NEDO）启动了“固体氧化物燃料电池（SOFC）和微型燃气轮机联合发电系统”实证研究，将与三菱日立电力系统有限公司、日本特殊陶业株式会社联合开展，从发电系统的性能、可用性、可靠性和经济效益几个方面对联合发电系统进行示范，旨在通过热电联产方式提高燃气轮机发电效率，减少能源消耗和碳排放。通过此次示范系统的实证研究，以降低联合发电系统制造成本和培育大规模生产制造技术，加速实现联合发电系统商业化。

上述联合发电系统的工作原理是，将微型燃气轮机的压缩机升压的空气提供给SOFC用作氧化剂，之后将SOFC高温废气输送给微型燃气轮机，将其热量、压力与剩余燃料共同用于发电。在提高效率方面充分发挥了加压后电压会增大的加压型SOFC的特性。SOFC则以从天然气中提取的氢作为燃料与空气中的氧发生反应生成电力。