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モンゴル・石炭火力発電所の複合

的な効率改善に関する新メカニズ

ム実現可能性調査

2月28日（火）13：45～14：00

（株）数理計画 桑原文彦

目次

１．事業・活動の概要

２．リファレンスシナリオ

３．モニタリング

４．排出量及び削減量

５．MRV

６．持続可能な開発へ貢献

3

１．事業・活動の概要

• 高効率タービン、高効率変圧器、給水ポンプ

の回転数制御、燃焼システムの効率改善等

の省エネ設備の導入等を通じて、熱電併給

石炭火力発電所（CHP）のエネルギー効率を

向上させ、石炭消費量を削減することで、

CO

₂

排出削減に寄与する。

• 各火力発電所に対して訪問調査を実施して

把握した省エネ対策は以下のとおりである。

省エネポテンシャル

評価結果（ボイラ）

省エネ対策 適用発電所 対策案 目的 CHP4 CHP3 ボ イ ラ 1 燃焼改善 空気過剰率の低減、灰中未 燃分の減少 △ ○ 2 スーツブロワーの設置 排ガス温度の低減 ○ ×（設置済み） ボイラ定検時の伝熱面洗浄 排ガス温度の低減 ×（実施済み） ×（実施済み） 3 火炉、節炭器の化洗 給水ポンプの動力低減（伝 熱管噴破防止効果もあり） ×（実施済み） ×（実施済み） 4 運転シミュレーター活用に よる事故停止回数の減少 重油消費量削減、起動損失 の削減 ×（ミスオペ件 数少） ×（設備なし） 5 ボイラブロー水の熱回収 給水または給水加熱に利用 ×（実施済み） ×（実施済み） 6 屋外ダクトの空気漏入防止 IDFの動力低減 ×（効果小） ×（漏れなし） 注 ○：適用可能、△：今後の調査結果次第、×：適用不可

5

省エネポテンシャル

評価結果（タービン）

省エネ対策 適用発電所 対策案 目的 CHP4 CHP3 タ ー ビ ン 1 高効率タービンへの取替（ロー ター、翼、内部ケーシング、ガ バナーの一体取替） タービン効率の向上 ○(TG1 ~ TG4) ×（更新を実施_中） 2 コンデンサー周りの配管の空気 漏れ低減 コンデンサーの真空度 を上げタービン効率を 向上させる △ △ 3 真空ポンプの採用 同上 × × 4 コンデンサーボール洗浄装置の 導入 同上 ×（設置予定あ り） × 5 特殊コンデンサー洗浄装置の導 入 同上 ○ ○ 6 給水加熱器の更新 プラント効率向上 ○ ○ 7 冷却塔の充填材更新 タービン効率向上 × × 8 スチームトラップの採用 蒸気漏洩対策 × × 注 ○：適用可能、△：今後の調査結果次第、×：適用不可

省エネポテンシャル

評価結果（電機）

省エネ対策 適用発電所 対策案 目的 CHP4 CHP3 電 機 1 発電機の更新（タービンと 一体更新） プラント効率向上 ○(TG1 ~ TG4) ×（更新を実施 中） 2 トップランナー変圧器（高 効率変圧器）の採用（変圧 器の寿命は30～40年） 消費電力の低減 ○ ○ 3 遮断器の型式変更 真空式採用により絶縁油を なくす × × 4 配電盤の更新 誤動作防止 × × 5 昼休みの消灯、無人場所の 消灯等 照明のムダをなくす × ×（実施済み） LED照明の採用 消費電力の低減 ○ ○ 注 ○：適用可能、△：今後の調査結果次第、×：適用不可

7

省エネポテンシャル

評価結果（補機・配管）

省エネ対策 適用発電所 対策案 目的 CHP4 CHP3 補 機 ・ 配 管 1 EPの間欠荷電 消費電力の低減 ×（消費電力小） ×（設備なし） 2 給水ポンプの回転数制御 消費電力の低減 ×（計画済み） ○ 3 復水ポンプの表面樹脂コーティン グ 消費電力の低減 ○ ○ 4 冷却水循環ポンプの表面樹脂コー ティング 消費電力の低減 ○ ○ 5 エアーコンプレッサーの型式変更 消費電力の低減 ○ ×（設備なし） 6 軸流FDFの取替え 消費電力の低減 × × 7 軸流IDFの取替え 消費電力の低減 × × 8 保温材の強化 放散熱量の低減 ○ ○ 注 ○：適用可能、△：今後の調査結果次第、×：適用不可

省エネ技術の事例

（スーツブロワーの導入）

• スーツブロワーは、

各種熱交換器の伝

熱面に付着する煤

やダストを除去する

ものである。

• 熱交換器の伝熱面

に燃焼ガス中に含

まれる煤やダスト

が付着すると、熱

交換効率が低下す

る。

Source: MHI PLANT CONSTRCU CO., LTD

http://www.mhiplant.co.jp/cover/menu/ jobcontent/genkiji_sootblower.html

9

省エネ技術の事例

（

高効率変圧器の導入）

• 既設変圧器を日本

の高効率変圧器

（トップランナー省エ

ネ型）に更新するこ

とで、電力損失量を

削減する。

図の出典: http://en.wikipedia.org/wiki/Transformer

２．リファレンスシナリオ

• 本調査では、各火力発電所に対して訪問調査

を実施し、個別火力発電所の省エネ技術の導

入状況及び現状の更新・改修計画等を把握し

た上で、リファレンスシナリオを設定した。

• リファレンスシナリオは、「導入技術」のシナリ

オと「発電所の運用方法」のシナリオに分けて

設定した。

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「導入技術」のシナリオ

• 個別火力発電所の省エネ技術の導入状況及

び現状の更新・改修計画等から、導入済み、

導入予定の技術については、リファレンスシ

ナリオとした。

• すなわち、「プロジェクトと異なった（低レベル）

の省エネ技術が導入される」シナリオとした。

「発電所の運用方法」のシナリオ

• （１）第5石炭火力発電所（既存の火力発電所

を大幅に上回る規模）が稼動開始するまでは

現状の運用方法を維持する。

• （２）第5石炭火力発電所の稼動開始後から

は、新しい運用方法となる。

• 新しい運用方法は、実際に第5火力発電所が

導入されてから、運用方法をモニタリングする

ことで把握できる。

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３．モニタリング

• モニタリング手法・計画は、火力発電所の既

存のモニタリング項目を十分に活用しており、

新たなモニタリング機器の導入や追加的なモ

ニタリング項目はない。

• モニタリング項目、頻度、記録等については、

以下のとおりである。

モニタリング項目や頻度等の例１

モニタリング項目

測定頻度

グリッドへの供給電力量（送電端電力量） 連続測定・毎日記録

発電端電力量

連続測定・毎日記録

総熱供給量

連続測定・毎日記録

熱電供給で消費される総「比率石炭」消

費量

連続測定・毎日記録

発電用に要したタービン蒸気熱量

連続測定・毎日記録

タービンからの抽気蒸気熱量中の蒸気及

び熱供給量

連続測定・毎日記録

復水器の平均入り口温度

連続測定・毎日記録

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モニタリング項目や頻度等の例２

モニタリング項目

測定頻度

発電に用いられた石炭消費量

毎月集計

熱供給に用いられた石炭消費量

毎月集計

熱供給量当たりの石炭消費量（熱原単位）

毎月集計

発電電力量当たりの石炭消費量（発電原単位） 毎月集計

リファレンス発電原単位

毎月集計

４．排出量及び削減量

• 排出量及び排出削減量の定量化で用いた

データ、パラメータ等はすべて、現状の各火

力発電所において、モニタリングされている

項目である。

• レファレンスシナリオとプロジェクトで発電供

給量・熱量供給量は同じで、効率の差を原単

位で表して削減量を計算する。

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GHG Emission Reduction Calculation

Methods

• ER

_y

= RE

_y

 PE

_y

= ER(E)

_y

+ ER(H)

_y

ER

_y

Emissions reductions in a year y

tCO

2

ER(E)

_y

Emissions reductions due to improvement

of power generation efficiency in a year y

tCO

2

ER(H)

_y

Emissions reductions due to improvement

of heat efficiency in a year y

tCO

2

18

18

18

18

18

Specific Coal Consumption (in coal

equivalent) (2008~2010)

Year

Specific coal consumption (coal

weight for 7,000kcal/kg

equivalent) per electricity supplied

to the grid

SFC(E)

_{BP,z, i}

Specific coal consumption (coal

weight for 7,000kcal/kg equivalent)

per distributed net heat quantity

SFC(H)

_BP,z,i

*10

-3

_ton-coal/MWh

_*10

-3

_{ton-coal/Gcal}

Variation for Monthly

value

Annual

value

Variation for Monthly

value

Annual

value

2008

263.3

− 461.7 357.9 181.2 − 190.9 183.3

2009

276.0

− 457.7 357.6 181.1 − 188.4 182.6

2010

283.5

− 475.5 382.5 181.2 − 189.2 183.5

19

19

19

19

19

ER(H)

_y

=([

FC(H)

_RE,y

] FC(H)

_PJ,y

)*EF

_CO2,PJ,y

=   [QH

_PJ,y

* (

SFC(H)

_RE,y

 SFC(H)

_PJ,y

) ]*EF

_CO2,PJ,y

Coal consumption by electricity supply to the grid in the absence of the project (in the reference scenario) [t-coal/yr]

Coal consumption after the project

[t-coal/yr]

CO₂emission factor of coal for 7,000kcal/kg equivalent

The total amount of distributed net heat quantity after the project [Gcal/yr]

Specific coal consumption per distributed net heat quantity in the absence of the project activity (reference scenario) [t-coal/Gcal]

Specific coal consumption per distributed net heat quantity after the project [ton-coal/Gcal] =SFC(H)_BP Average value of Specific coal consumption per  distributed net heat quantity during previous 3  years before the project implementation

20

ER(E)

_y

=( [

FC(E)

_RE,y,i

]

FC(E)

_PJ,y,i

)*EF

_CO2,PJ,y

=   [EGN

_PJ,y,i

* (

SFC(E)

_RE,y,i

 SFC(E)

PJ,y,i

) ]*EF

CO2,PJ,y

Coal consumption by electricity supply to the grid in the absence of the project (in the reference scenario) [ t-coal/month]

Coal consumption after the project ) [ t-coal/month]



 1 2 1 i



 1 2 1 i CO₂emission factor of coal for 7,000kcal/kg equivalent

[tCO₂/t-coal]

Total amount of electricity supplied to the grid after the project [MWh/month]

Specific coal consumption per electricity supplied to the grid in the absence of the project activity (reference scenario) [t-coal/MWh]



 1 2 1 i

Specific coal consumption per electricity supplied to the grid after the project [t-coal/MWh ]

EGN

_RE,i

/QTE

_PJ,y,i

= 

a

*(QTHD

_PJ,y,i

/QTE

_PJ,y,i

)*

M

+ 

b

*(QTHF

_PJ,y,i

/QTE

_PJ,y,i

)*

M

+ 

c

* 

TSCI

_PJ,y,i 

+

d

SFC(E)

_RE,y,i

= 

FC(E)

_PJ,y,i 

/

EGN 

_RE,y,i

According to Data analysis during previous 3 years before the project implementation

21

第4火力発電所の排出削減量（経年

変化）の試算結果

プロジェクト排 出量の推計値 リファレンス排 出量の推計値 リーケージ の推計値 排出削減量の 推計 送電電力量 の推計値 熱供給量の 推計値 Year (tCO2e) (tCO2e) (tCO2e) (tCO2e) *103MWh *103Gcal

2014 4,428,476 4,632,568 0 204,092 2,950 3,213 2015 4,546,481 4,757,846 0 211,365 3,057 3,245 2016 4,665,573 4,884,277 0 218,704 3,165 3,277 2017 4,788,101 5,014,377 0 226,276 3,277 3,310 2018 4,914,528 5,148,641 0 234,113 3,392 3,343 2019 5,045,753 5,288,033 0 242,280 3,513 3,377 2020 5,180,805 5,431,511 0 250,706 3,637 3,410 2021 5,180,805 5,431,511 0 250,706 3,637 3,410 2022 5,180,805 5,431,511 0 250,706 3,637 3,410 2023 5,180,805 5,431,511 0 250,706 3,637 3,410 tCO2e 49,112,132 51,451,786 0 2,339,654 33,903 33,406

第3火力発電所の排出削減量（経年

変化）の試算結果

プロジェクト排 出量の推計値 リファレンス排 出量の推計値 リーケージ の推計値 排出削減量の 推計 送電電力量 の推計値 熱供給量の 推計値 Year (tCO₂e) (tCO₂e) (tCO₂e) (tCO₂e) *103_{MWh *10}3_Gcal

2014 914,311 958,180 0 43,869 392 1,120 2015 916,290 960,256 0 43,966 393 1,122 2016 918,274 962,338 0 44,064 394 1,123 2017 919,687 963,819 0 44,132 394 1,125 2018 921,103 965,303 0 44,200 395 1,127 2019 922,521 966,788 0 44,267 396 1,129 2020 923,941 968,276 0 44,335 396 1,130 2021 923,941 968,276 0 44,335 396 1,130 2022 923,941 968,276 0 44,335 396 1,130 2023 923,941 968,276 0 44,335 396 1,130 tCO2e 9,207,950 9,649,788 0 441,838 3,948 11,267

23

５．MRV

• モンゴルにおける熱電併給石炭火力発電所

は、非常に複雑なプロセスを有している。そ

のため、以下のように現状の火力発電所の

運用プロセスを活用し、当該事業・活動に詳

しい専門家による検証を経て、MRV手法を構

築した。

５．１ 測定（M）

• 当該事業・活動に係るモニタリング計画を着

実に実行するために、モニタリング活動の関

係者及び組織を同定し、その

役割や責任

等

を明確にした。

• 現在火力発電所で実施している運用及び

ISOの

PDCAサイクル

を配慮しつつ、確実に

排出権を確保できるモニタリング体制につい

て提言した。

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５．２ 報告（R）

• 確実に排出権を確保するために、モニタリン

グ結果の

記録

の手順・注意事項を提言した。

• 現在も火力発電所の運転のため、モニタリン

グデータの記録は実施されているが、短期の

保存が中心のため、排出権の獲得に向け

長

期間のデータ保存

に対する新たな対応策を

示し、その必要性を強調した。

５．３ 検証（V）

• 検証に対応する発電所内の規則を提案し、検証プロ

セスに対応できる組織作りについて、

内部監査チー

ムの設立

を含めて提言した。

• 本FS調査において、現地事情や当該産業に詳しい

専門家判断のスキームを実施した。すなわち、リファ

レンスシナリオ、モニタリング計画、GHG排出量及び

削減量の定量化手法、MRV手法について、専門家

判断を実施した。

• 結果、これらの項目については、妥当であるとの判

断を得た。なお、専門家要件等に課題があり、今後

は複数の専門家を集めた

専門家委員会

等で検証を

実施するなど、改善すべき課題も得られた。

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６．持続可能な開発への貢献

• ６．１ コベネフィット評価

• ６．２ 優先政策の目的達成への寄与

• ６．３ 持続可能な開発

6.1 コベネフィット評価

対策無しケース

対策有りケース

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コベネフィット評価結果

Premature death Chronic bronchitis Respiratory Hospital admissions CVD Hospital admissions Total

Reference

Scenario –

Project

0.134

0.559

0.010

0.003

0.679

The calculation results of health benefits, etc by measures (unit: Million USD/1%)

初期費用

年間運転経費

CO

2

Reduction

PM10 Reduction

278,000 (ton-CO

2

)

4.37 %

10 (USD/ton-CO

2

)

0.679 (Mil USD/%)

204 Million USD 13.36 Million USD

2.78 Million USD

2.97 MillionUSD

Assessment of Co-benefit (CHP3 & CHP4)

６．２ 優先政策の目的達成への寄与

• モンゴル国政府は、2010年1月にUNFCCCに

NAMAを提出。削減行動分野「エネルギー供給」の

中で、具体的に熱電併給石炭火力発電所の効率改

善を掲げている。また、平成19年の第2回日本・モン

ゴル国環境政策対話では、二国間協力として火力

発電所の大気汚染と温暖化対策のコベネフィット型

の対策に強い関心を寄せている。

• モンゴル国では、現在省エネ法の改正が予定され

ており、エネルギー庁長官から、当該事業の重要性

を鑑み、FS調査に全面的な協力を得た。

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６．３ 持続可能な開発

• モンゴル国において、CDMプロジェクトの認

証クライテリアによると、「環境」、「社会」、「経

済及び技術」の3つの主要な要素が掲げられ

ている。

• これらに負の影響を与えるものはないと想定

される。

• 環境影響について、ハード対策等改修工事

による建設工事の騒音等が想定されるが、

周辺環境への影響は軽微である。

ありがとうございました。

（株）数理計画 数理計画本部

桑原文彦 kuwahara_fumihiko@sur.co.jp

深山暁生 fukayama@sur.co.jp