火力発電所の排熱を利用した液化天然ガス(LNG)再ガス化システムの炭素排出量分析
Carbon-Emission Analysis of a Liquefied Natural Gas Regasification System Using Power-Plant Thermal Discharge
本研究では、LNGターミナルにおけるオープンラック気化器(ORV)と中間流体気化器(IFV)の運用における海水温の制約と、それに伴う揚水関連排出量の増加に着目し、火力発電所の排熱を補助熱源として利用する炭素排出量削減の枠組みを構築した。Peng-Robinson状態方程式と定常状態エネルギー収支に基づき、実測LNG組成を用いてAspen HYSYSモデルを開発し、実測データで検証したところ、モデル予測と実測値の差は約2%であった。海水温の低下は排出量を増加させ、設計値の80%(3-4°C)および57%(2-3°C)に最大再ガス化能力を制限した。LNG流量300、500、700 t/hにおいて、CO2削減量は温暖な海水の流量と流入温度の上昇とともに増加し、外気温3-7°Cでは約50-55%、6-20°Cでは約40%の最大削減を達成した(95%信頼区間±3.9パーセントポイント)。月別排熱データは、冬季に約20%、夏季に約45%の削減を示した。火力発電所の排熱と負荷依存型のポンプスケジューリングを統合することで、LNG再ガス化システムの炭素性能を向上できることが示された。
- 火力発電所の排熱をLNG再ガス化の補助熱源として統合することで、冬季に約20%、夏季に約45%のCO2排出削減を実証した
- 海水温の低下がLNG再ガス化能力を設計値の80%(3-4°C)および57%(2-3°C)に制限することを定量化した
- LNG流量300、500、700 t/hにおいて、CO2削減量は海水流量と流入温度に依存し、外気温3-7°Cで約50-55%、6-20°Cで約40%の最大削減を達成
LNG再ガス化プロセスにおける火力発電所の排熱活用は、LNGターミナルの運営コストと炭素排出量の両面で改善が見込める技術であり、エネルギーインフラの脱炭素化投資の観点で注目に値する。海水温低下時の再ガス化能力制約や揚水排出量の増加という実運用課題に対し、排熱統合により冬季で約20%、夏季で約45%のCO2削減効果が示されており、既存LNGインフラの効率改善領域として投資判断材料になり得る。