石炭選鉱政策: ムチはあってもニンジンはダメ

石炭の需要が増加しているため、政府に残された唯一の実行可能な選択肢は、石炭選鉱がこの点で実現可能な手段となり、自立政策に反することである。

この記事はシリーズ「総合エネルギーモニター: インドと世界」の一部です。

2021年から2022年にかけて、インドでの電力需要の増加により石炭需要が増加し、政府は自力更生政策に反して発電事業者に石炭を輸入するよう指示を出さなければならなかった。 政府はまた、財務的に存続不可能または老朽化して運転できないと分類された発電所に対して金融支援を行うよう銀行に指示した。 これらの展開は、世界中で夏と冬の異常気象が発生している究極の皮肉を浮き彫りにしています。これは、気候変動の主な原因の1つである石炭の燃焼に世界が逆戻りする気候変動によって引き起こされていると考えられています。 これらの動向は、国内でのよりクリーンな石炭の生産を増やすためのインドの政策の見直しを正当化する。 よりクリーンな石炭を効率的に燃焼させると、地域の汚染と炭素排出量の両方を削減できます。 この目標を達成するための最初のステップは石炭の選鉱です。

石炭選鉱は、不燃性の異物や付随する灰を低減することにより、石炭の粒度の均一​​性と品質の向上を図るプロセスです。 選鉱は、液体媒体を使用せずに石炭以外の物質を除去する乾式脱灰で行うことができます。 また、石炭を粉砕し、比重を調整できる液体媒体（通常は水）に入れて、より軽い石炭（灰分が少ない）を重い石炭（灰分が多い「リジェクト」）から分離する湿式プロセスによって行うこともできます。 廃棄物には炭素質物質も含まれているため、経済的に利用する必要があります。

インドの石炭は「漂流起源」であると言われており、石炭物質とともに鉱物質が細かく分散しており、形成段階自体で品質の大幅な低下を引き起こします。

インドの石炭の 75 パーセント以上は灰分が 30 パーセント以上で、灰分が 50 パーセントに達するものもあります。 インドの石炭は「漂流起源」であると言われており、石炭物質とともに鉱物質が細かく分散しており、形成段階自体で品質の大幅な低下を引き起こします。 灰が大部分を占める鉱物質は、石炭の可燃部分に埋め込まれた固有の灰（遊離灰とは対照的に）であるため、簡単に除去することはできません。 これはインドにおける石炭選鉱の課題の 1 つです。

高品質の石炭を使用する発電所は、低品質の石炭よりも性能が優れています。 一般に、石炭の灰分が多いほど、石炭の単位重量当たりの石炭の発熱量は低くなります。 灰分含有率が減少すると、石炭の発熱量が増加するため、一定の品質の電気を生成するために燃焼できる原石炭の量が減ります。 低灰分石炭を使用すると、プラントのオペレーターは灰の収集を除去するために必要な計画的および計画外のメンテナンスを削減できます。 低灰炭は、プラントの寿命を縮めるプラントのダクトの腐食も軽減します。

低灰炭は、コンベア、粉砕機、破砕機、貯蔵庫などのすべての石炭取り扱い機器への損傷を軽減します。 高灰分石炭を使用すると、プラントへの負荷が増大し、プラントの運転に必要なプラント現場のエネルギー量が増加し、発電に利用できるエネルギーが減少します。 これにより、工場の運営コストが増加し、潜在的な利益が減少します。

受益は、石炭火力発電所の収益性に長期的に直接影響を与える発電所全体の運用を改善し、環境上の不利益や紛争を回避する能力も向上させます。 また、排出ガス制御装置の寿命も向上します。 石炭に含まれる灰の大部分は燃焼プロセスを経て、電気集塵機などの排出制御装置によって捕集されます。 洗浄石炭を使用すると、これらの装置によって生成および収集される灰の量が減り、耐用年数が延びます。

高灰分石炭を使用すると、プラントへの負荷が増大し、プラントの運転に必要なプラント現場のエネルギー量が増加し、発電に利用できるエネルギーが減少します。

インドは、鉱山から発電所まではるかに長い距離を石炭を輸送するという点で、発電に石炭を使用する国の中でも独特です。 環境への悪影響に加えて、鉄道システムが負担しなければならない追加の負荷は、経済への追加コストを意味するだけでなく、輸送システムによる大気汚染の増加を意味しました。 輸送距離が長いことを考慮すると、灰石炭の量が減れば、同じエネルギー量を輸送する場合の輸送コストが削減されます。 専用線路を使用するほとんどの先進国とは異なり、インドは貨物と旅客の輸送に同じ線路を使い続けています。 両者 (旅客と貨物) の速度差により、インドの鉄道網の容量が侵食されます。 石炭輸送のシェアが約 12 のルートに集中しているため、ネットワークの混雑はさらに悪化します。

1973 年の炭鉱 (国有化) 法は 1993 年に改正され、鉄鋼の生産、発電、鉱山から得られる石炭の洗浄およびその他の最終用途のための自家消費を目的とした民間および公的部門による石炭採掘を許可しました。 、これは政府によって随時通知されます。 政策立案者らは、過去30年間のインドの5カ年計画における石炭選鉱の必要性を認め、また、利用能力が低い理由のいくつかも特定した。 例えば、第 10 次計画 (1997 ～ 2002 年) では、インドの石炭の品質により洗浄が非経済的であるため、原料炭の洗浄能力が十分に活用されていないと述べられています。 また、既存のコークス炭洗浄機は比較的容易から中程度に困難な「洗浄性」特性のコークス炭を選鉱するように設計されているが、石炭生産はより「洗浄が難しい」石炭に移行しているとも述べた。 第10次計画文書では、洗濯機の設置は民間部門に開放されていたが、「引き受け手はいなかった」と述べている。 第 11 次計画 (2007 ～ 2012 年) では、石炭洗浄により従来の微粉炭燃焼 (PCC) ボイラーへの燃料供給が安定し、効率が 1% 向上することが確認されました。 同団体は、微粉が生産的に使用されない限り、洗浄能力の増加は結果的に原炭の需要を増加させるだろうと警告した。

1997 年、環境・森林・気候変動省 (MOEF&CC) の通知により、坑口から 1,000 km (キロメートル) を超えて位置するすべての発電所、または都市部や敏感な地域に位置するすべての発電所に対して、石炭灰分含有量が 34 以下の石炭灰を使用することが義務付けられました。 2012 年、MOEF&CC は 12 種類の汚染物質に対する国家大気質基準 (NAAQS) を改訂しました。

政策立案者らは、過去30年間のインドの5カ年計画における石炭選鉱の必要性を認め、また、利用能力が低い理由のいくつかも特定した。

2014 年、MOEF&CC は、坑口から 500 ～ 749 km の距離にある出力 100 MW を超える発電所には、2016 年 6 月から四半期平均で灰分含有量が 34 パーセントを超えない原石炭、配合石炭、または選鉱石炭を供給することを通知した。さらに、すべての新しい石炭火力発電所には超臨界技術の使用が義務付けられており、144 の既存の火力発電所には高品質の石炭の使用を必要とする必須の効率目標が割り当てられています。

20 年以上にわたって実施されてきた技術的利点と政策介入にもかかわらず、石炭洗浄は石炭生産者と使用者 (特に発電会社) によって大規模に採用されていません。 2020-21年の洗浄炭（コークス化および非コークス化）の生産量は22,951トンで、2020-21年の原炭生産量716,083トンのわずか3％にすぎません。 このうち約 20% がコークス炭、残りが非コークス炭でした。 総洗浄能力は 29.98 トンで、これは能力利用率が 75 パーセントを超えたことを意味します。 公共部門の洗浄工場が洗浄石炭生産量の 83% 以上を占めています。 石炭選鉱を促進する政策が義務（「ムチ」）よりも奨励金（「アメ」）に重点を置いた場合、洗浄炭の需要は大幅に増加する可能性があります。

洗濯機の設置に影響を与えた政策指令は、経済的実行可能性よりも環境上の望ましさを優先し、遵守コストを考慮していませんでした。

全体として、インドにおけるエネルギー安全保障と環境保護の強化を目的とした石炭選鉱能力の拡大とクリーンコールの利用は、技術的または規制順守の問題というよりも、むしろ経済的な問題であると考えられます。 洗濯機の設置に影響を与えた政策指令は、経済的実行可能性よりも環境上の望ましさを優先し、遵守コストを考慮していませんでした。 これは、石炭採掘と発電のバリューチェーンのすべてのセグメントに対する商業および市場の力の影響力の増大とは相いれませんでした。 発電事業者は電力料金水準を安定させるために発電コストを抑制するというプレッシャーにさらされているが、同時に汚染を軽減する技術への投資も求められている。 言い換えれば、回収できない民間投資を犠牲にして、きれいな空気などの公共財を生産することが期待されているのです。 再生可能エネルギーに利用可能な規模の公的資金支援など、そうするためのインセンティブがない限り、洗浄が自発的に行われる可能性は低い。

国家レベルでの石炭選鉱の経済的および環境的利点が工場レベルでの財政節約につながらないことが多いため、公的支援を正当化する主張がなされる可能性がある。 石炭の品質改善全般と特に石炭洗浄への投資に国家クリーン環境基金（NCEF）を活用することは、石炭政策を量から質へ転換するための明確な支援を提供することになる。 Niti Aayog による石炭洗浄に関する 2020 年の報告書は、石炭を洗浄して灰分を 30 ～ 34 パーセントに減らすことは、炭素価格が約 2000 万円であるという控えめな仮定の下で、0.01 ～ 0.02 INR/kWh (キロワット時) の環境利益に相当すると結論付けています。 2.5米ドル/トン。 EU ETS (欧州連合排出量取引システム) における現在の炭素価格は 1 トンあたり 80 米ドルを超えており、これは石炭洗浄による環境上の利点がさらに大きくなる可能性があることを意味します。 この利益は、洗浄石炭の使用を奨励される発電事業者に移転される可能性がある。 全体的な政策はテクノロジーと燃料に中立的であり、炭素排出量を削減するすべての努力に報いる必要があります。

上記の見解は著者に帰属します。