石炭火力発電所
石炭火力発電所または石炭発電所は、石炭を燃やして発電する火力発電所です。石炭火力発電所は世界の電気の3分の1以上を生成しますが、主に大気汚染による毎年数十万人の早期死亡を引き起こしています。
石炭火力発電所は毎年10 Gt以上の二酸化炭素を排出しており、総排出量のほぼ5分の1を占めているため、地球温暖化の原因となっている温室効果ガスの最大の発生源です。彼らはヨーロッパとアメリカで引退しています。しかし、2019年現在、中国が資金を提供し、アジアでまだ建設中です。
基本概念：熱から機械エネルギーへ、電気エネルギーへ
石炭火力発電所は、化石燃料発電所の一種です。石炭は通常粉砕され、ボイラーを備えた炉で燃やされます。炉の熱は、ボイラーの水を蒸気に変換し、その後、発電機を回すタービンを回転させるために使用されます。したがって、石炭に蓄積された化学エネルギーは、熱エネルギー、機械エネルギー、そして最終的に電気エネルギーに連続的に変換されます。
柔軟性
適切に設計されたエネルギー政策、エネルギー法、電力市場は柔軟性のために重要です。技術的には、一部の石炭火力発電所の柔軟性は向上する可能性がありますが、ほとんどのガス火力発電所よりも派遣可能な発電を提供することができません。最も重要な柔軟性は低い最小負荷ですが、一部の柔軟性の改善は、バッテリーを使用した再生可能エネルギーよりも高価になる場合があります。
発電と発電国のシェア
2018年現在、石炭は38％で最大の電力源であり、20年前と同じ割合でした.2018年に350 TWh以上を生成した国は、中国（4732）、インド（1176）、米国（1246）だけです。
建設と退職
2018年現在、建設中の石炭火力は236 GWで、計画された339 GWであり、50 GWが試運転され、31 GWが廃止されました。
地球温暖化を引き起こす二酸化炭素排出
石炭は主に炭素であるため、石炭火力発電所の炭素強度は高い。平均して他のエネルギー源と比較すると、生成される単位電力あたりの温室効果ガスの排出量ははるかに多くなります。 2018年、石炭は10 Gt COを超える電力を生成するために燃焼
燃料の燃焼による34 Gtの合計のうち2つ（2018年の合計はまだ利用できませんが、2017年の54 Gt CO2eでした）。
緩和
段階的に廃止パリ協定の目標である地球温暖化を1.5°Cに制限する最も費用効果の高い方法には、2030年までにすべての石炭火力発電所、2040年までに中国、2050年までに世界のその他の国々を閉鎖するEUおよびOECD諸国が含まれます。
変換一部の発電所は、燃焼ガス、バイオマス、廃棄物に変換されています。
炭素回収2019年現在、既存の石炭火力発電所を炭素回収と貯蔵で改造することは、例えば中国で試行されていますが、これはエネルギー出力を減らし、一部のプラントでは技術的または経済的に実行可能ではないかもしれません：中国の改造の経済はまだです調査中です。
局所汚染
いくつかの国では、汚染は産業排出量指令を通じてEUなどの利用可能な最高の技術によって制御されています。しかし、石炭火力発電所は西バルカン、インド、ロシア、南アフリカなどの国々を汚染し、毎年数十万人が早期に死亡しています。
局所大気汚染
微粒子、二酸化硫黄、窒素酸化物による健康被害は主にアジアで発生し、多くの場合、現代の煙道ガス処理を行っていない植物での亜炭などの低品質の石炭の燃焼によるものです。
水質汚染
重金属などの汚染物質は、おそらく何十年または何世紀にもわたり、ライニングされていない石炭灰の貯蔵水から地下水に浸出しています。
局所汚染の緩和
2018年の時点で、特に小規模で低効率の発電所が早期に廃止された場合、石炭火力発電所が圧倒的に多い中国の地方公害は、2020年代および2030年代にさらに減少すると予測されています。
石炭の輸送と配送
石炭は、高速道路のトラック、鉄道、はしけ、衝突船、または石炭スラリーパイプラインで配送されます。発電所は鉱山の隣に建てられることがあります。特に、長距離輸送に十分な価値のない褐炭などの1つの炭鉱。コンベアベルトや大型のディーゼル電気駆動トラックで石炭を受け取る場合があります。 「単位列車」と呼ばれる大きな石炭列車は、長さが2 kmで、130から140台の車があり、それぞれに約100トンの石炭があり、合計で10000トンを超えます。満載の大規模なプラントでは、毎日このサイズの石炭を少なくとも1回配送する必要があります。植物は、特に電力消費量が多い最も暑い夏または最も寒い冬の月（地域の気候に応じて）の「ピークシーズン」に、1日に3〜5本の列車を得ることがあります。
最新のアンローダーはロータリーダンプデバイスを使用しており、ボトムダンプカーでの石炭凍結の問題を排除しています。アンローダには、列車全体を引っ張って石炭ホッパーの上に各車両を配置する列車ポジショナアームが含まれています。ダンパーは、石炭を投棄するために車を上下逆さまに旋回させるプラットフォームに個々の車を固定します。スイベルカプラーにより、車両がまだ連結されている間に全体の動作が可能になります。ユニットトレインの荷降ろしには約3時間かかります。
短い列車は、エンジンからの空気圧と各車両の「ホットシュー」に依存する「エアダンプ」を備えた鉄道車両を使用する場合があります。この「ホットシュー」は、荷降ろし架台の「ホットレール」と接触すると、エアダンプ装置を介して電荷を放ち、車の下部のドアを開き、開口部から石炭を排出します。架台。これらの列車の1つを降ろすのに1時間から1時間半かかります。古いアンローダーは、石炭をダンプするために手動で操作されるボトムダンプ鉄道車両と「シェーカー」を使用する場合があります。
衝突器（石炭を運ぶ貨物船）は、40,000トンの石炭を保持でき、荷降ろしに数日かかります。一部のコリアーは、自分のバンカーを降ろすために独自の運搬装置を持ちます。その他は工場の設備に依存しています。河川や湖などの穏やかな水域で石炭を輸送する場合、平底バージがよく使用されます。はしけには通常動力がなく、タグボートまたは牽引船で移動する必要があります。
始動または補助目的で、プラントは燃料油も使用できます。燃料油は、パイプライン、タンカー、タンク車またはトラックでプラントに配送できます。オイルは、90,000バレル（14,000 m3）相当の容量を持つ垂直円筒スチールタンクに保存されます。より重い5「バンカー」といいえ。 6燃料は通常、寒い気候で揚水する前に蒸気で加熱されます。
構成部品
火力発電所の通常のコンポーネントと同様に、石炭特有の燃料処理と灰の処分が必要です。
燃料加工
石炭は、粗い石炭を5 cm未満のサイズに粉砕して使用する準備をします。石炭はその後、1時間あたり最大4,000トンの速度でコンベアベルトによって貯蔵ヤードから工場内貯蔵サイロに輸送されます。
微粉炭を燃やすプラントでは、サイロが石炭を微粉砕機（石炭ミル）に供給します。微粉砕機は、より大きな5 cmの断片を取り出し、タルカムパウダーの濃度まで粉砕し、選別し、石炭をボイラーに運ぶ一次燃焼空気と混合します過剰な水分を除去するために石炭を加熱し、予熱します。 500 MWeのプラントには、このような粉砕機が6台あり、そのうち5台は全負荷で1時間あたり250トンの石炭を炉に供給することができます。
微粉炭を燃やさないプラントでは、より大きな5 cmの破片をサイロに直接供給し、次に移動する火格子に石炭を落とす機械分配器またはサイクロンバーナー、効率的に大きく燃焼できる特定の種類の燃焼器のいずれかに供給します燃料片。
灰処理
灰は多くの場合、灰の池に保存されます。
効率
効率が高い順に並べられた石炭火力発電所の4つの主な種類は、未臨界、超臨界、超超臨界、およびコジェネレーション（熱電併給（CHP）とも呼ばれます）です。亜臨界プラントは持続可能な開発と両立しません。
経済
補助金
G20政府だけでも、少なくとも年間639億米ドルで石炭に助成金を支給しており、そのほぼ4分の3が石炭火力です。
ファイナンス
2019年現在、最大の支援者はベルトアンドロードイニシアチブ（BRI）に基づく中国の銀行です。
取り残された資産
2018年、国際通貨基金の長官は、石炭火力発電所が東南アジア経済に取り残された資産になるリスクを調査すると述べた。
政治
民主主義では、石炭火力の投資は環境クズネッツ曲線に従う。石炭に関するインドのエネルギー政策は、2030年に石炭の電力の半分が依然として発電されると予測されています。
中国では、ある分析によると、中央政府が営業時間を保証し、高い卸売電力価格を設定したため、地方政府は2010年代半ばに石炭火力に過剰投資しました。 2019年現在、BRIへの投資は、熟練した人材の雇用を維持するためと、銀行や国営企業が資本と専門知識を配置するためにどこかを必要としているためかもしれません。
抗議
抗議は採掘現場や提案された新しいプラントの現場でしばしば行われました。
歴史
最初の石炭火力発電所は19世紀後半に建設され、往復エンジンを使用して直流を生成しました。蒸気タービンにより、20世紀初頭にはるかに大きなプラントを建設することができ、交流を使用してより広い地域にサービスを提供しました。
