石炭火力発電所の低炭素転換ニーズに対応するため、アンモニアはゼロカーボン燃料および効率的な水素貯蔵体として、石炭との混焼技術は火力発電業界の炭素削減に新たな道を提供しています。「製造–貯蔵–輸送–使用」の全産業チェーンの視点から、グリーンアンモニアの合成、貯蔵輸送およびアンモニア石炭混焼の研究進展と主要技術を体系的に総説し、経済性を評価しました。研究では、グリーンアンモニアの合成は第2世代の低温低圧技術（鉄／ルテニウム触媒）が最も工業化の可能性が高く、この技術は触媒活性向上と再生可能エネルギー水素製造-アンモニア合成システムの動的マッチング技術の突破が必要であることを示しています。また、10万トン級の低温貯蔵タンクおよび長距離液体アンモニアパイプラインの開発を提案し、「西アンモニア東輸」ネットワークを構築してグリーンアンモニアの大規模応用を支援します。アンモニア石炭混焼は、アンモニア添加位置の最適化（低酸素域後添加）、空気段階分割（主燃焼域当量比1.1～1.3）、アンモニア比率および低窒素アンモニア石炭混焼燃焼装置の設計により、NOx排出を純石炭と同等にし、混焼後の炉内放射熱伝達の減弱、対流増加、ボイラー蒸気水系の適合性を考慮する必要があります。グリーン電力コストが0.10元/(kW・h)に低下し、炭素価格が370元/tを超え、または余剰風力・太陽光でアンモニアを製造する場合、グリーンアンモニアは石炭より競争力を持ち、将来的にはグリーンアンモニアのコスト削減、炭素価格メカニズムおよび政策支援により技術の実装を推進すべきです。本研究は石炭火力発電所のグリーンアンモニア混焼技術の大規模応用に向けた全チェーンの技術的参照および経済性最適化の方向性を提供します。

グリーンアンモニア混焼;石炭火力発電所;全産業チェーン;低温低圧アンモニア合成;低窒素燃焼;低炭素経済分析