中国の环境问题と日本の技术移転Word文档格式.docx
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の研究重点とすることについての対策と提言11
第3章中国のエネルギー産業と技術(花井光浩)
1.エネルギー産業と政策13
2.大気汚染対策の動向14
第4章日中間の技術移転をより効果的に行うための方策(花井光浩)
1.日本側に求められる取り組み18
2.技術移転への要請20
第5章技術移転と産業(花井光浩/清家彰敏)
1.中国の技術移転の現状22
2.欧米日の技術移転モデルの比較23
3.事例研究-日中間の脱硫技術移転動向25
第6章中国における現状への政策的試論(樊立宏)
1.中国におけるエネルギーの発展とこれに関連する環境保護政策29
2.日本におけるエネルギーの発展とエネルギー環境政策38
3.日中の政策比較および日本の経験が中国に与える啓示43
第7章中国の技術導入基盤の形成
(花井光浩)47
第8章結語49
3
――石炭燃焼炉の転換と脱硫技術を中心として――
第1章緒言
1.本調査研究の目的
中国における環境問題は、急速な経済発展に伴い年々深刻さを増し、日本も直接的影響
を受ける問題となっている。
この問題を解決するため、先進国は環境技術を移転し、中国
の環境対策を支援する必要がある。
本研究は中国の環境問題の現状について日中の共同研
究により考察し、環境技術の開発、移転の情況を分析する。
2.環境破壊と中国の拡大
中国の環境は人口の増加と密接な関係を持っている。
人口は歴史的な事件と政策、出生
率を考慮する必要がある。
1959~1961年の間の大躍進運動、異常な干ばつによる出生数の
減少は中国の将来の人口を考える場合重要である。
また
70年代に入って計画生育や一人っ
子政策が本格的に実施され、出生数が著しく減少した。
1人の女子が生涯に生む平均子ども数は合計特殊出生率(TFR)と呼ばれ、1995年の日本
における
TFRは
1.43になっている(文献
(1))。
中国の
1949年以来、1959~1961年
の間を除いて
5.5以上の高い数字であったが、70年代に入り
1人っ子政策の本格化によっ
て急速に低下してきている(文献
(2),(3))。
1990年における中国の
2.3となってい
る(文献(4))。
2050年までの人口変動の推移は
TFRが
1.7の場合、中国の人口が
2029年にピークにな
り
14億に達する。
また、TFRが
1.87の場合ピークに達する時期が
2035年であり、そのと
きの人口は
15億である。
この人口の拡大がGDP、食糧消費量、エネルギー消費量に大き
な影響を与え、環境破壊へと繋がる。
1人あたり
GDP実質成長率は
1990年の
10%から
2025年に3%に、さらに
2035
年には2%になるように仮定する。
1.70,1.87,2.10の場合、2050年の
TFR別の
GDPはそれぞれ
32兆元、35兆元および
40兆元となり、
17倍,19倍および
22
倍になる。
中国の食糧消費量の推計は、1990年における中国
1人あたりの食糧消費量は
375kgであり、
1990年からの最初の
35年間は
0.75%、次の
10年間は
0.60%、以降
2050
年までは
0.40%の率で増大するとし、食糧の総消費量を推計した。
それによれば
1.70,1.87および
2.10のとき
2050年の食糧消費量はそれぞれ
7.2,8.0,9.2億トンと
なる。
4
3.中国の環境破壊の現状
中国の現状、特に電力について考察すると、中国は
1998年時点で発電設備容量は
2億
7700万
kW、発電電力量は
11億
5000kWhに達する世界第
2位の発電大国である。
火力発電
機は発電設備容量で
76%、発電電力量で
81%を占めている。
発電設備は
2010年には現在
の約
2倍の
5億
kWに達し、この増設分の約
70%は石炭火力を予定している。
環境問題は、エネルギー利用に起因する大気汚染が深刻な状況になっている。
経済活動
の拡大と共にエネルギー消費が増大している。
特に石炭消費量の増加に伴い、石炭燃焼に
より排出される二酸化硫黄の量が増えており、多年に渡って
2,000万トンを超える状態が
続いている。
二酸化硫黄排出量で中国は世界一となり、酸性雨や二酸化硫黄汚染が日増し
に深刻になっている。
中国の酸性雨は、80年代には西南部のわずかの地区に見られただ
けであったが、現在では揚子江以南、青蔵高原以東、四川盆地の大部分の地区にまで拡大
し、降水の
pH値が
5.6未満(酸性雨判定の国際基準)の地区の面積は、既に国土面積の
30%
を占めている。
4.中国のエネルギー産業と環境政策
中国の
1次エネルギー消費量の推計は、文献(5)に示す
GDPおよび
1次エネル
ギー消費量データによれば中国の
1次エネルギー消費原単位は
373Toe/百万元
(1947Toe/百万$に相当)であり、同時期の米国の
391Toe/百万$,日本の
150Toe/百万$と
比べてはるかに高い。
その原因として、製造業を中心とした産業構造やエネルギー利用技
術レベルの低さによるエネルギー効率の悪さなどが考えられる。
従って産業構造の転換、
エネルギー利用技術の開発や技術移転、省エネルギーの促進などによって、1次エネル
ギー消費原単位を先進国の
1990年レベルまで下げる可能性が十分あると思われる。
2020
年までは、中国のエネルギー消費量が増加し続け
2022年以降は減少に転じる。
その原因
として
2020年以降は
GDPの成長率が低下し、エネルギー消費原単位の低下率(省エネルギ
ー率)が
3.64%で一定であるためと考えられる。
1次エネルギー消費量のうち石炭
は
76%のウエトを占めている(1990年)。
CO2排出削減の観点から、石炭の割合を減っていくだろうと考えられる。
2050年におけ
る石炭の割合が1次エネルギー消費の
50%まで減ると仮定し、CO2排出量の予測してみ
た。
1次エネルギー消費量と同じようにCO2排出量も
2020年頃にピークに達し、その後
減少していく。
中国政府は環境対策として
1999年、国内総生産(GDP)の約
1%にあた
る
823億元(約
1.2兆円)を支出したが、経済成長の原動力となっている沿海都市部の生
活環境に密接な下水道プロジェクト、ゴミ処理、自動車排ガス規制などを先行させている
ため、内陸部の重厚長大型の国有企業には手が回っておらず、重慶などの内陸都市の大気
汚染は特に激しい。
酸性雨の抜本対策となる石炭火力発電所への脱硫装置の設置や、天然
ガスへの転換のペースも緩慢な状況である。
環境投資は
1998年以降急増しており、従来GDPの
0.6%程度から
1.0%に到達し、今後の成長に伴う環境投資に加え、過去に回避した環
5
境投資にも対応せざるを得ないことから今後
20年以上は増加トレンドと見られる。
環境破壊は人口と空間他によって決定される。
特に人口の影響が大きい。
環境政策の基
礎となるデータを考察してみると以下である。
1990年~1995年の平均
1.87が将来とも続くと仮定すると、中国の人口は
年の
14.9億をピークに減少に転じる。
その場合の
2050年の人口は
14.6億になる。
また
中国のGDPと食糧消費量は
2050年まで成長しつづけるが,エネルギー消費量と
CO2排出
量は
2020年頃にピークに達するだろうと思われる。
石炭火力の
NOx(窒素酸化物)排出
基準は
1996年
3月に正式に施行された。
低
NOx燃焼バーナの製造技術は
1980年代の半ば
と後半に大容量石炭火カユニットの輸入と同時に導入された。
その技術を踏まえて、中国
の石炭の品質、微粉炭の特徴に合わせて低
NOx燃焼システムが開発されてきた。
現在低
NOx
燃焼システムは一般的に国産の大容量ユニットに利用されている。
しかし、二酸化硫黄の
排出は、脱硫技術の開発が遅れているため、これまで有効には抑制されていない。
中国で
は、《大気環境保護法》や《火力発電所大気汚染物排出基準》(GB13223-1996)等の要求に基
づき、2010年までに燃焼ガス脱硫設備を取り付ける必要がある発電機の数が、約
180台に
のぼり、その対象となる発電機の容量は
44000MWである。
国家電力公司傘下の火力発電所
では.120台の発電機に燃焼ガス脱硫設備を取り付けることを計画しており、対象となる発
電機の容量は
28000MWである。
6
第2章中国におけるエネルギーと環境保護の発展状況
1.エネルギー構造と環境に対する影響
20世紀に、人類は環境に対してきわめて多くの代価を支払ってきた。
技術の進歩に依存
して、経済成長方式の変革をはかり、エコロジー環境を発展させると同時にこれを保護し、
改善することによって、経済社会の持続可能な発展を実現し、多数の国と地域では、すで
に新世紀に向けての発展戦略を策定している。
第
10次
5ヵ年計画期間において、中国の経済は快調な成長を維持しており、毎年
7%~
8%の成長率を保っている。
社会の進歩と経済発展における重要な物質的基礎と動力の源と
してのエネルギーについての需要は、今後、よりいっそう強まっていくことが見込まれる。
国家発展計画委員会の情報によれば、中国が策定した
21世紀初頭のエネルギー発展の重点
は、電力を中心に据え、石炭を基礎として、石油と天然ガスを大々的に開発し、原子力発
電およびその他の新しいエネルギーと再生可能エネルギーを積極的に発展させることであ
るとしている。
専門家の予測によれば、21世紀の初頭には、中国における一次エネルギー
の総消費量は
13.8億トン(標準炭)、原炭換算では、約
20億トンに達する見込みである。
また、石炭生産量は
14.5億トン、石油、天然ガスの生産量はそれぞれ
1.5億トンと
250
億立方メートルに達することが予測されている。
エネルギーに対するかくも巨大な需要に
伴って、環境保護の問題は最大の関心事となっている。
これまでの長い間に、人々の中ではすでに一つのコンセンサスが形成されている。
すな
わち、合理的かつ効率的にエネルギーを開発、使用し、できるかぎり自然環境の破壊と汚
染を減少させて、人類の生存環境を改善し、国民経済の持続可能な発展を実現することこ
そが、人類発展の要諦であるということである。
このことは世界各国の経験からも明らか
であり、もはや「汚染が発生してから、これを削減する」というこれまでのやり方を踏襲
してはならない。
(1)中国におけるエネルギー構造と環境に対する影響
中国では、長年にわたって、エネルギー構造の不備という問題が存在している。
1994年
における世界の一次エネルギー消費構造では、石油、天然ガス、石炭、原子力発電、水力
発電の割合が、それぞれ
40.1%、23.1%、27.2%、7.2%、2.5%であったが、これに対して
中国の一次エネルギー消費比率は、それぞれ、17.4%、1.9%、75.0%、0.4%、5.3%であっ
下記グラフは、これを図で表わしたものである。
7
0.00%
10.00%
20.00%
30.00%
40.00%
50.00%
60.00%
70.00%
80.00%
石油石炭水力発電
世界の一次エネルギー
消費構造
中国の一次エネルギー
消費比率
世界の数多くの国におけるエネルギー消費構造は、石油、天然ガス、原子力等の良質でク
リーンなエネルギーが主体となっている。
いっぽうの中国では、石炭を主体とするエネル
ギー消費構造となっており、良質かつクリーンなエネルギーの消費率では、世界の平均水
準をはるかに下回っている。
こうした石炭を主体とする中国の消費構造は、国の資源状況によるものである。
中国は、
石炭が豊富で石油が不足している国である。
中国では、長年にわたってエネルギー構造の
改善に尽力しており、石油、天然ガス、水力発電等の良質なクリーンエネルギーの開発に
大いなる力を注いできた。
しかしながら、天然資源自体に限りがあることから、短期間の
うちに、中国のエネルギー消費構造を大々的に変革することは困難である。
また、火力発
電所の建設は、投資が少なく、サイクルも短いことから、将来的にも火力発電が
70%以上
を占めることが予測され、中国における石炭を主体とする生産と消費の構造は、今後の長
期にわたっても変化しないということができよう。
このように火力発電を主体とするエネルギー消費構造から直接的にもたらされる結果と
しては、環境汚染の深刻化という問題がある。
関連資料統計によれば、大気中の二酸化硫
黄の
90%、ばい煙の
80%が石炭燃焼によるものであり(表
2.1.参照)、石炭の燃焼によっ
て引き起こされる酸性雨は、国土面積の
30%以上を覆っている。
1995年に酸性雨、降塵
によって生じた経済損失は
1165億元にのぼり、1998年に酸性雨、降塵によって生じた経
済損失は、GDPの
2%近くにまで達している。
「澄み渡った空を渡っていく雁の姿を望む」
というのは、すでに多くの中国の都市住民にとっては、追憶と夢の情景となってしまった。
表
2.1.石炭燃焼による大気汚染物質排出量と総量に占める割合
SO2
NOXCO2COばい煙
90%70%82%71%80%
8
したがって、クリーンエネルギーを大々的に発展させて、とくにクリーンコール.テク
ノロジーと再生可能エネルギーテクノロジーの発展と実用化を促進することは、中国にと
ってきわめて重要な戦略的意義をもつものである。
(2)クリーンコール.テクノロジーの発展
これまでの環境保護技術と比較すると、クリーンコール.テクノロジーは技術的に進ん
でおり、エネルギー効率を高めて環境保護を全体的に発展させるものであって、抜本的な
汚染防止に重きをおいて、経済効益と社会効益を共に重視し、経済と環境の調和をはかり
つつ発展させるという、21世紀のエネルギー技術発展の主たる目標を目指すものである。
クリーンコール.テクノロジーの発展は、まさに現在の大気環境整備という目標を実現す
るための主たる手段といえよう。
クリーンコール.テクノロジーとは、石炭の開発、加工、利用のすべての過程において、
石炭の利用効率を高めて、環境汚染を削減するための各種新技術の総称である。
80年代初
期に、アメリカとカナダでは、両国の国境地帯における酸性雨問題を解決すべく、長期に
わたる話し合いを続けていたが、このときの関連資料の中に「クリーンコール」という言
葉が、初めて登場している。
現在、世界各国においては、石炭利用と環境問題の解決を主導する技術として、クリー
ンコール.テクノロジーが各工業発展国で重視され、発展している。
1986年には、アメリ
カが世界に先駆けて「クリーンコール.テクノロジー.モデルプラン」を発表し、石炭利
用による環境汚染の削減を図った。
これに続いて、ECの「フューチャーエネルギープラ
ン」、日本の「ニューサンシャイン計画」が相次いで打ち出され、クリーンコール.テクノ
ロジーの発展が、その主要項目として盛り込まれた。
中国は最大の発展途上国であり、石炭の生産.消費大国でもある。
クリーンコール.テ
クノロジーを発展させて、石炭のクリーン生産およびその利用を実現することは、中国に
おけるエネルギー安全の問題、環境保護という現実のニーズを解決し、かつ環境と経済の
調和による発展をも実現して、中国の石炭工業経済の成長方式を粗放型から集約型へと転
換させることによって持続可能な発展を遂げるための重要な戦略的選択である。
環境破壊に関する研究開発投資を中国は続けており、中国は、石炭の洗炭、選炭加工、
燃焼、転化および汚染削減等の面で、いずれも著しい進歩を遂げている。
しかしながら、
中国におけるクリーンコール.テクノロジーはスタートポイントが低く、基礎が脆弱で、
技術と人材が不足していることから、国内市場のニーズを満たすことができない状況にあ
る。
高効率、先端技術で複雑かつ大型の設備、例えば工業ガス化ブリケット、石炭ガス化
複合発電、加圧流動床複合発電、石炭ガス化、石炭液化、燃料電池、大型循環流動床ボイ
ラ等の技術研究は、まだ初歩の段階にあり、国外から導入して、これを消化吸収するとい
う状況である。
しかし、国外から技術、設備を大々的に導入するのは、コストがきわめて
高くつき、中国の国力では受け入れ難いものがある。
9
こうしたことから、中国は、一方では国外の先進技術に学び、クリーンコールおよび環
境保護の領域で、外国の政府、研究機関、企業との協力関係を積極的に求める必要がある。
他方では、力量と資金を結集して、国情に適したクリーンコール.テクノロジーを発展さ
せることも当面の急務である。
2.クリーンコール.テクノロジーへの挑戦
(1)選炭技術
石炭の洗炭、選炭を発展させて、商品炭の品質を高めることは、汚染の抜本的な削減を
図るための有効な対策である。
中国における
1997年の原炭洗浄率は
25.73%であった。
洗
炭、選炭の重点は、コークスを動力炭に転化させることであり、これまでは単純に降灰を
重視してきたが、これを降灰と脱硫の両方に着目し、また洗浄されたボタから黄鉄鉱を回
収することを重視する方向へと移行した。
小口径の重液旋回装置による選炭プロセスと設
備は、細粒のスラッシュに対する降灰と脱硫を同時に実現し、0.5~0.04mmレベルのスラ
ッシュを分選する際の無機硫黄脱硫率は、67.90~70.30%である。
また、12㎡の大型風力
乾式選炭装置を採用した
150万トン/年の選炭工場もすでに稼働している。
当該工場の
1
トンあたりの石炭に対する投資額は
4.25元で、1トンあたりの石炭加工コストは
2.15元、
選炭効率は
90%以上となっており、排出される煤塵量(50mg/m3)も環境基準に適合し
ている。
また石炭の高度な降灰脱硫という難題を解決する新技術、例えば大口径の三製品
無圧フィード重液旋回装置、各種形式の微泡浮選の研究に相次いで成功し、稼働させてい
ただし、総体的に見て、中国の選炭技術は、国際的な先進レベルとの比較では、相当
の隔たりがある。
これは、
1つには原炭の洗浄率が低いこと(中国
25.7%、先進国
90%以
上)。
2つには先進的な選炭プロセスの占める割合が低く(重液選炭の例では、中国はわず
か
23%、先進国では
60%以上である)、精製された石炭の品質が劣っていること。
3つめ
としては、平均的な工場が小規模で、自動化レベルも低く、設備の信頼性が劣っていて、
生産効率が低いということがある。
(2)CWM技術
CWMは石油に代わるものとして、白楊河発電所における
2000時間の試運転により、
CWMを完全燃焼させることを条件とした場合、燃焼効率>98%、ボイラ効率>89%、ボ
イラ負荷
40~100%の範囲内で、すべて安定的に燃焼し、重油を燃焼した場合と同等の効
果が得られている。
鉱
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