IGCC
"오늘의AI위키"의 AI를 통해 더욱 풍부하고 폭넓은 지식 경험을 누리세요.
1. 개요
IGCC(Integrated Gasification Combined Cycle, 석탄 가스화 복합 발전)는 석탄을 고온, 고압에서 가스화하여 수소와 일산화탄소를 주성분으로 하는 합성 가스를 생성하고, 이 가스를 정제하여 가스 터빈과 증기 터빈을 구동하여 전기를 생산하는 발전 방식이다. IGCC는 기존 석탄 화력 발전보다 높은 열효율과 오염 물질 배출 감소, 연소 전 탄소 포집 기술 적용의 장점을 가지지만, 초기 투자 비용이 높고 운영 및 유지 보수가 까다롭다는 단점이 있다. 대한민국에서는 2012년 이후 수명이 다하는 화력 발전소를 IGCC로 대체할 계획이 있었으나, 2020년 탈석탄 정책으로 무산되었다. 일본에서는 나코소 발전소, 오사키 발전소 등에서 IGCC 기술을 활용하고 있다.
더 읽어볼만한 페이지
- 화력 발전 - 고형 폐기물 연료
고형 폐기물 연료(RDF)는 고형 폐기물을 가공하여 만든 연료로, 폐기물 감량과 에너지 생산을 동시에 달성하는 기술이지만 낮은 발열량, 환경 오염 가능성, 높은 생산 비용 등의 단점도 존재한다. - 석탄 기술 - 석탄 가스화
석탄 가스화는 석탄을 산소, 수증기 또는 물과 반응시켜 합성가스를 생산하는 기술로, 전력 생산, 화학 원료, 수소 생산 등 다양한 용도로 활용되지만, 환경오염 문제 해결이 과제이다. - 석탄 기술 - 석탄액화연료
석탄 액화 연료는 석탄을 액체 연료로 변환하는 기술로, 경제성 및 환경 문제, 특히 온실 가스 배출이 과제이며, 대한민국은 에너지 안보를 위해 기술 개발을 추진한다. - 연료 가스 - 아세틸렌
아세틸렌은 두 개의 탄소 원자가 삼중 결합으로 연결된 가장 간단한 알킨으로, 높은 연소 온도 덕분에 용접과 절단에 사용되지만 폭발 위험성 때문에 아세톤에 용해된 상태로 보관 및 운반되며, 화학 물질의 전구체나 생물학적, 천문학적 환경에서도 발견된다. - 연료 가스 - 프로파디엔
프로파디엔은 알렌이라고도 불리며 메틸아세틸렌과 평형 상태를 유지하는 화합물로, 프로판 탈수소화 반응의 부산물인 MAPD 혼합물의 구성 성분으로서 프로펜 중합을 방해하여 화학 산업에서 불필요한 물질로 간주된다.
| IGCC | |
|---|---|
| 개요 | |
| 명칭 | 석탄 가스화 복합 발전 |
| 영어 명칭 | Integrated Gasification Combined Cycle (IGCC) |
| 약칭 | IGCC |
| 기술 | |
| 특징 | 석탄을 가스화하여 얻은 가스를 연료로 사용하는 복합 발전 기술 |
| 장점 | 높은 발전 효율 환경 오염 물질 배출 감소 다양한 연료 사용 가능 |
| 단점 | 높은 초기 투자 비용 복잡한 시스템 구조 |
| 작동 원리 | |
| 1단계 | 석탄 가스화: 석탄을 고온, 고압 조건에서 산소 또는 공기와 반응시켜 가스 (주로 일산화탄소와 수소)를 생성한다. |
| 2단계 | 가스 정제: 생성된 가스에서 황화수소, 먼지 등의 불순물을 제거한다. |
| 3단계 | 복합 발전: 정제된 가스를 가스터빈에서 연소시켜 전기를 생산하고, 가스터빈에서 배출되는 고온의 배기가스를 이용하여 증기를 생산, 증기터빈을 구동하여 추가적으로 전기를 생산한다. |
| 발전 과정 | |
| 가스화기 | 석탄을 가스로 변환하는 설비 |
| 공기 분리 장치 | 가스화에 필요한 산소를 공급하는 설비 |
| 가스 정제 설비 | 가스에서 불순물을 제거하는 설비 |
| 가스터빈 | 가스를 연소시켜 전기를 생산하는 설비 |
| 증기터빈 | 가스터빈 배기가스에서 발생한 증기로 전기를 생산하는 설비 |
| 배열 회수 보일러 | 가스터빈 배기가스의 열을 회수하여 증기를 생산하는 설비 |
| 효율 및 환경 성능 | |
| 발전 효율 | 기존 석탄 화력 발전보다 높은 효율을 달성할 수 있다. |
| 배출 물질 | 황산화물 (SOx) 질소산화물 (NOx) 분진 등의 배출량을 크게 줄일 수 있다. 이산화탄소 포집 및 저장 기술 (CCS)을 적용하여 온실 가스 배출량을 줄일 수 있다. |
| 활용 | |
| 발전 | 대규모 발전소 건설에 활용 |
| 화학 산업 | 가스화된 가스를 이용하여 다양한 화학 제품 생산 |
| 현황 | |
| 개발 및 상용화 | 세계 각국에서 IGCC 기술 개발 및 상용화 추진 중 미국, 유럽, 일본 등에서 실증 플랜트 운영 |
| 대한민국 | 한국전력공사 (KEPCO)에서 태안 IGCC 발전소 건설 및 운영 |
| 추가 정보 | |
| 관련 기술 | 석탄 액화 (CTL) 석탄 화학 (CTC) |
| 참고 문헌 | 에너지관리공단 - IGCC 기술 |
2. 장점 및 단점
IGCC(석탄 가스화 복합 발전)는 기존의 석탄 화력 발전 방식과 비교했을 때 여러 장점과 단점을 동시에 가지고 있다. 주요 장점으로는 높은 열효율, 황산화물, 질소 산화물 등 오염 물질 배출량 감소, 갈탄과 같은 저품위탄 사용 가능성, 그리고 탄소 포집 및 저장 기술 적용의 용이성 등이 꼽힌다.[2][4][32] 반면, 높은 초기 건설 비용과 유지 보수 비용, 기술적 복잡성으로 인한 운영의 어려움, 그리고 탄소 포집 기술 없이는 여전히 상당량의 이산화 탄소(CO2)를 배출한다는 점 등은 주요 단점으로 지적된다.[2][15]
2. 1. 장점
IGCC 발전소는 기존의 석탄 화력 발전 방식에 비해 여러 장점을 가진다.- '''높은 열효율''': 가스 터빈과 증기 터빈을 함께 사용하는 복합 사이클 발전 방식을 채택하여 기존 석탄 화력 발전보다 높은 열효율을 달성할 수 있다.[2][32] 예를 들어, 1400°C~1500°C급 상용 IGCC 발전소는 약 48~50%의 열효율을 낼 수 있는데, 이는 기존 초임계압(SC) 또는 초초임계압(USC) 석탄 화력 발전소의 효율(약 40%)보다 높다.[32]
- '''낮은 오염 물질 배출''': 석탄을 가스화하는 과정에서 합성 가스를 정제하여 황산화물(SOx), 질소 산화물(NOx), 미세먼지, 수은 등 오염 물질을 미리 제거할 수 있다.[4] 따라서 기존 석탄 화력 발전 방식에 비해 오염 물질 배출량이 적다.[2][32] 특히, LNG 복합 사이클 발전 수준으로 SOx, NOx, 매연 배출량을 줄일 수 있다.[32]
- '''다양한 연료 사용''': 가스화 기술을 이용하기 때문에 기존 석탄 화력 발전에서 사용하기 어려웠던 저품위탄(갈탄 등)이나 고유황탄, 중질 석유 잔사, 바이오매스 등 다양한 연료를 사용할 수 있다.[2][32] 이는 연료 선택의 폭을 넓혀 연료비를 절감하고, 연료 조달처를 다양화하여 에너지 안보를 강화하는 데 기여할 수 있다.[32]
- '''탄소 포집 용이성''': IGCC는 연소 전에 이산화 탄소(CO2)를 분리하고 포집하는 연소 전 탄소 포집 기술 적용이 용이하다.[1][4] 가스화 과정에서 생성된 합성 가스는 고압 상태이며 이산화 탄소 농도가 높아, 연소 후 배기가스에서 이산화 탄소를 포집하는 것보다 효율적이다.[27] 이는 기후 변화 대응에 중요한 온실 가스 감축에 기여할 수 있다.
- '''낮은 물 소비량''': 기존 미분탄 발전 방식에 비해 물 소비량이 적다. 이는 가스 터빈에서 연소를 통해 발전을 하고, 증기 터빈은 열 회수 증기 발생기(HRSG)를 통해 회수된 폐열을 활용하여 보조적으로 사용하기 때문이다.
2. 2. 단점
IGCC 기술은 여러 장점에도 불구하고 몇 가지 중요한 단점을 가지고 있다.높은 비용가장 큰 단점은 높은 자본 비용과 유지 보수 비용이다.[2] 초기 건설 비용이 기존의 석탄 화력 발전소나 천연가스 복합발전(NGCC)에 비해 상당히 높아 경제성 확보에 어려움이 있다. 2007년 모델링에 따르면 탄소 포집 및 저장(CCS) 설비를 갖출 경우, IGCC의 전력 균등화 비용(LCOE)은 71.9 $US2005/MWh로, 미분탄 발전소(88 $US2005/MWh)나 NGCC(80.6 $US2005/MWh)보다 저렴할 것으로 예측되기도 했다.[14] 그러나 2013년 미국 에너지 정보청(EIA) 보고서에 따르면, 실제 건설 비용은 예측을 훨씬 웃돌아 CCS 설비를 갖춘 IGCC 발전소의 건설 비용은 6599USD/kW (2012년 기준)로 추산되었는데, 이는 같은 조건의 미분탄 발전소 (5227USD/kW)나 NGCC (2095USD/kW)보다 훨씬 높은 수치이다.[15] 특히 최근 진행된 프로젝트들에서는 비용이 예상을 훨씬 초과하는 경우가 발생하면서[15] 초기 예측치(96USD~104USD/MWh)의 두 배에 달하는 비용이 들기도 했다.[16][17] 여기에 탄소 포집 기술까지 추가하면 발전 비용은 MWh당 약 30USD가 더 상승하게 된다.[18]
기술적 복잡성 및 운영 어려움IGCC는 석탄 가스화, 합성 가스 정제, 복합 발전 등 여러 단계를 거치는 복잡한 공정을 가지고 있다. 이 때문에 운영과 유지 보수가 까다롭고 상대적으로 높은 수준의 기술이 요구된다. 초기 IGCC 발전소들은 초기 가동 시 여러 기술적 문제에 직면했다. 예를 들어, 인디애나주의 와바시 강(Wabash River) 발전소는 가스화기 문제로 인해 잦은 가동 중단을 겪었으며,[16] 플로리다주 탬파(Tampa)의 폴크 카운티(Polk County) 발전소는 석탄 슬러리 이송 파이프라인 부식, 잦은 열전쌍 교체, 가스화기 내부 내화 라이너 손상 등 다양한 설계 및 운영상의 문제를 겪었다. 네바다주 리노(Reno)의 피뇽 파인(Piñon Pine) 실증 사업은 특정 고도 이상에서의 기술적 한계[6] 및 고체 폐기물 처리 시스템 문제 등으로 인해 결국 중단되었다.[5]
환경 문제IGCC는 기존 석탄 발전 방식보다 오염 물질 배출량이 적다고는 하지만, 여전히 이산화 탄소(CO2), 아황산가스(SO2), 질소산화물(NOx), 수은, 미세먼지와 같은 대기 오염 물질을 배출한다.[4] 특히 탄소 포집 기술을 적용하지 않으면 상당량의 온실가스인 이산화탄소가 배출된다.[2] 또한, 운영 과정에서 수질 오염을 유발할 가능성도 있다. 와바시 강 발전소의 경우, 운영 초기인 1998년부터 2001년 사이에 비소, 셀레늄, 시안화물과 같은 유해 물질을 기준치를 초과하여 배출함으로써 수질 관련 규정을 위반한 사례가 있다.[9]
프로젝트 지연 및 중단 위험높은 비용과 기술적 난제는 여러 IGCC 프로젝트의 지연 또는 중단으로 이어졌다. 미시시피주에서 추진된 켐퍼 프로젝트는 완공 예정일보다 3년 이상 지연되었고,[7][8] 텍사스 청정 에너지 프로젝트는 사업 주관사의 파산으로 결국 무산되었다.[12] 온실가스 배출 규제 강화 움직임 역시 탄소 집약적인 석탄 발전에 대한 재정적 위험 부담을 높이는 요인으로 작용하며,[29][30] 일부 정치인들은 IGCC를 포함한 신규 석탄 발전소 건설 자체에 대해 강한 반대 입장을 표명하기도 했다.[31]
3. 기술 방식
IGCC는 석탄을 고온, 고압 조건에서 제한된 양의 산소와 반응시켜 합성 가스(Syngas)를 생산하는 가스화 과정을 거친다. 이 과정은 석탄이 완전히 연소되지 않고 열과 압력에 의해 분해되도록 산소 공급을 조절하는 것이 핵심이다. 주로 일산화 탄소(CO)와 수소(H2)로 구성된 합성 가스가 생성되며, 화학 반응식은 다음과 같다:[3]
CxHy + (x/2)O2 → (x)CO + (y/2)H2
이 가스화 공정은 고유황탄, 중질 석유 잔사, 바이오매스 등 다양한 탄소 기반 원료를 사용할 수 있다는 장점이 있다.[1]
생성된 합성 가스에는 황 화합물, 질소 화합물, 분진 등의 불순물과 이산화 탄소(CO2)가 포함되어 있어, 발전에 사용하기 전에 정제 과정을 거친다. 정제 과정은 주로 다음 단계로 이루어진다:[3]
# 수성 가스 변환 반응: 합성 가스를 수증기와 반응시켜 일산화 탄소를 이산화 탄소로 전환하고 수소 생산량을 늘린다 (CO + H2O CO2 + H2). 이는 연소 시 더 효율적인 수소 연료 비율을 높인다.
# 물리적 분리 공정: 흡수, 흡착, 막 분리 등의 방법을 사용하여 CO2와 기타 불순물을 제거한다. 연소 전 탄소 포집 기술을 적용할 경우 이 단계에서 CO2를 포집할 수 있다.[1]
# 건조 및 압축: 정제된 가스를 건조하고 압축하여 터빈 연료로 사용하거나 저장/운송한다.
정제된 합성 가스(주로 H2)는 가스 터빈의 연료로 사용되어 1차적으로 전기를 생산한다. 이후 가스 터빈에서 배출되는 고온의 배기 가스와 가스화 공정 중 합성 가스 냉각 과정에서 발생하는 열을 회수하여 열 회수 증기 발생기(HRSG)에서 증기를 생산한다. 이 증기는 증기 터빈을 구동하여 추가적인 전기를 생산한다. 이처럼 가스 터빈과 증기 터빈을 함께 사용하여 발전 효율을 높이는 방식을 복합 사이클 발전이라고 한다.
IGCC가 '통합형'(Integrated) 가스화 복합 발전이라고 불리는 이유는 석탄 가스화 공정과 복합 사이클 발전 공정이 열적으로 긴밀하게 통합되어 있기 때문이다. 가스화 공정에서 발생하는 폐열을 회수하여 증기 터빈 발전에 활용함으로써 전체 시스템의 열효율을 극대화한다.[2]
IGCC는 기존의 석탄 화력 발전 방식에 비해 높은 열효율을 가지며, 황산화물(SOx), 질소 산화물(NOx), 분진 등 배출량이 적다는 장점이 있다. 1400°C~1500°C급 IGCC 상용기의 경우, 송전단 효율이 48~50%에 달할 수 있으며, 이는 기존 초임계압(SC) 또는 초초임계압(USC) 석탄 화력 발전의 약 40%보다 높은 수치이다. 또한, 갈탄과 같은 저품위탄 활용이 가능하여 연료 선택의 폭을 넓히고 에너지 안보에 기여할 수 있다.[32]
그러나 초기 건설 비용과 유지 보수 비용이 높다는 단점이 있으며, 탄소 포집 및 저장 기술을 적용하지 않으면 여전히 상당량의 이산화 탄소(CO2)를 배출한다.[2]
3. 1. 산소 취입 방식과 공기 취입 방식
석탄 가스화 과정에서 산화제로 산소를 사용하는 '산소 취입 방식'과 공기를 사용하는 '공기 취입 방식'으로 나뉜다. 어떤 산화제를 사용하느냐에 따라 생성되는 합성 가스의 성분과 열량, 그리고 필요한 부대 설비에 차이가 발생한다.[32]산소 취입 방식은 공기 중 질소가 합성 가스에 섞이지 않아 상대적으로 높은 열량의 가스를 얻을 수 있지만, 공기로부터 산소를 분리하는 별도의 공기 분리 장치가 필요하다.[32] 반면, 공기 취입 방식은 공기 분리 장치가 필요 없는 대신 질소가 합성 가스에 포함되어 생성 가스의 열량이 낮아진다.[32] 각 방식은 고유한 특징을 가지며, 발전소의 조건과 목적에 따라 선택된다.
3. 1. 1. 산소 취입 방식
석탄 가스화 과정에서 공기 대신 산소를 사용하는 방식이다. 산소를 사용하면 생성되는 합성 가스에 질소가 섞이지 않아 중간 칼로리의 합성 가스 (C1 화학 원료)를 얻을 수 있다. 반면, 공기를 사용하면 생성 가스에 질소가 포함되어 순도가 낮고 저칼로리 가스가 만들어진다.산소 취입 방식은 공기 취입 방식과 비교하여 다음과 같은 장단점을 가진다.
- 장점: 공기 취입 방식보다 높은 열량의 가스를 생성하여 고출력화하기 쉽다. 또한, 생성 가스의 주성분이 유용한 일산화 탄소나 수소이므로 화학 공업 원료로 활용하기에 유망하다.[32]
- 단점: 공기 중에서 산소를 분리하기 위한 별도의 설비(공기 분리 장치)가 필요하다. 이는 초기 투자 비용과 운영 비용 증가 요인이 될 수 있다. 공기 취입 방식은 공기를 그대로 사용하므로 이러한 추가 설비가 필요 없다.
일본에서는 미쓰비시 중공업이 세계 최초로 공기 취입 방식과 산소 취입 방식 양쪽의 석탄 가스화 기술 개발에 성공했다.[34] 2017년에는 오사키 쿨 젠 주식회사가 오사키 발전소에서 산소 취입 방식 실증기의 실증 운전을 시작했다.
3. 1. 2. 공기 취입 방식
석탄 가스화 과정에서 산소 대신 공기를 직접 사용하는 방식이다. 공기를 사용하면 생성되는 합성 가스에 질소가 섞이게 되어, 산소를 사용하는 방식에 비해 순도가 낮은 저칼로리 가스가 만들어진다.[32]공기 취입 방식의 주요 장점은 큰 동력이 필요한 산소 제조 공정이 필요 없다는 점이다. 공기를 그대로 사용할 수 있으므로 관련 설비 건설 비용과 운영 비용을 절감할 수 있으며, 공정 전체를 고려했을 때 종합적인 발전 효율이 우수하다는 평가를 받는다.[32]
일본의 미쓰비시 중공업은 공기 취입 방식의 석탄 가스화 기술 개발에 성공한 기업 중 하나이다.[34] 과거 조반 공동 화력나코소 발전소에서 운영되었던 실증기(나코소 발전소 10호기)가 이 방식을 사용했으나, 2020년에 폐지되었다.[35][36]
4. 대한민국 현황
(내용 없음 - 하위 섹션에서 상세 내용을 다루므로 본문 생략)
4. 1. 기술 개발 및 도입 노력
2006년 정세균 당시 산업자원부 장관은 미국을 방문하여 새뮤얼 보드먼 미국 에너지부 장관과 회담을 갖고, 석탄 가스화 발전소 개발 사업인 퓨처젠(FutureGen) 프로그램에 참여하기로 합의했다. 이 프로그램에 1000만달러를 투자하기로 했다.[43] 이는 한국 정부 차원에서 IGCC 기술 확보에 관심을 보인 초기 사례 중 하나이다.이후 2011년 말에는 두산중공업이 국내 최초의 석탄 가스화 실증 플랜트 건설 사업을 수주하였다. 석탄 가스화 기술은 당시 세계적으로 5개의 실증 플랜트만 운영될 정도로 상용화 초기 단계에 있는 고난이도 기술로 평가받았다.[44] 당시 지식경제부는 2012년 이후 수명이 다하는 기존의 노후 화력발전소를 모두 IGCC 방식으로 대체할 계획을 세우기도 했다.[45] 하지만 이 계획은 2020년 문재인 정부의 탈석탄 정책 추진 과정에서 사실상 무산되었다.[45]
IGCC 기술 개발 및 도입 노력은 해외에서도 활발히 이루어졌으나 여러 어려움에 직면하기도 했다. 미국 에너지부는 청정 석탄 실증 사업(Clean Coal Demonstration Program)을 통해 인디애나주 에드워즈포트의 에드워즈포트 발전소, 플로리다주 탬파의 폴크 발전소(1996년 가동 시작), 네바다주 리노의 피뇽 파인 발전소 등 3개의 IGCC 발전소 건설을 지원했다.[5] 하지만 리노의 피뇽 파인 실증 사업에서는 IGCC 기술이 특정 고도(해발 100m 이상)에서 작동하지 않을 것이라는 주장이 제기되었고,[6] 고체 폐기물 처리 시스템 문제 등 다른 기술적 난관도 있었다. 결국 피뇽 파인 프로젝트는 심각한 문제로 중단되었고, 에드워즈포트와 폴크 발전소는 초기 문제 해결 후 운영되고 있다.[6]
또한, 미국 미시시피주 켐퍼 카운티에서 진행된 켐퍼 프로젝트는 갈탄을 연료로 사용하고 연소 전 IGCC 기술과 이산화탄소 포집 및 저장 (CCS) 기술을 결합하여 이산화탄소 배출량의 65% 포집을 목표로 했으나, 심각한 건설 지연과 비용 증가 문제를 겪었다.[7][8] 초기 IGCC 발전소들은 기존 석탄 발전보다 대기 오염 물질 배출은 적었지만, 수질 오염 문제를 일으키기도 했다. 예를 들어, 미국의 와바시 강 발전소는 1998년부터 2001년 사이 비소, 셀레늄, 시안화물 배출로 수질 허가 기준을 위반한 사례가 있다.[9]
이러한 기술적, 환경적 문제에도 불구하고 IGCC는 이산화탄소를 포집하고 저장하는 CCS 기술과 연계할 가능성이 있는 '포집 준비'(capture-ready) 기술로 여겨지기도 한다.[10][11] 현재 네덜란드, 스페인, 일본 등에서 IGCC 발전소가 운영 중이며, 폴란드와 미국 텍사스에서도 CCS와 결합한 IGCC 프로젝트가 계획되었으나 각각 정보 부재 및 사업자 파산으로 중단되었다.[12] IGCC 기술은 기존 연소 방식에 비해 장점도 있지만, 기술적 완성도, 경제성 확보, 환경 문제 해결 등 여러 과제를 안고 있다.[13]
4. 2. 문재인 정부의 탈석탄 정책과 영향
지식경제부는 2012년 이후 수명이 다하는 기존 화력 발전소를 모두 IGCC로 대체할 계획을 세웠다.[45] 하지만 2020년 문재인 정부가 추진한 탈석탄 정책으로 인해 이러한 IGCC 도입 계획은 무산되었다.5. 일본 현황
일본은 경제산업성의 지원을 받아 전력 회사들이 중심이 되어 IGCC 기술 개발을 추진해왔다.[32] 초기 연구 및 실증 단계를 거쳐, 나코소 발전소와 오사키 발전소 등에서 실증 플랜트가 운영되었으며, 미쓰비시 중공업 등이 기술 개발에 중요한 역할을 했다.[33][34] 현재는 후쿠시마현 부흥 계획의 일환으로 건설된 나코소 IGCC 발전소와 히로노 IGCC 발전소 등 상업 운전 단계에 이른 발전소들이 가동 중이다.[37][38][39][40]
5. 1. 개발 역사
일본에서는 경제산업성의 지원 아래 전력 회사들이 공동으로 IGCC 기술 개발을 추진해왔다.[32] 1986년부터 1996년까지 파일럿 플랜트 시험을 진행했고, 1997년부터 2001년까지는 요소 기술 연구 및 설계를 수행했다. 이후 2001년부터 2012년까지는 클린 콜 파워 연구소가 조반 공동 화력의 나코소 발전소 부지에서 실증 시험을 진행했다. 이 실증기는 장래 상용기의 절반 규모인 25만kW급이었으며, 실제 운전 시험은 2007년부터 시작되었다.[33] 이 과정에서 미쓰비시 중공업이 중요한 역할을 수행하여, 세계 최초로 공기 취입 방식과 산소 취입 방식의 석탄 가스화 기술 개발에 모두 성공한 기업이 되었다.[34]2013년 4월 1일, 조반 공동 화력은 클린 콜 파워 연구소를 흡수 합병하고, 공기 취입 방식 실증기를 활용한 나코소 발전소 10호기의 상업 운전을 시작했다.[35] 그러나 이 10호기는 2020년 4월에 운전을 멈추었고, 같은 해 11월 16일 폐지되었다.[36]
한편, 2017년에는 오사키 쿨 젠 주식회사가 오사키 발전소에서 산소 취입 방식 실증기의 운전을 시작했다.
2014년 5월 15일, 도쿄 전력은 후쿠시마 부흥 계획의 일환으로 히로노 화력 발전소와 나코소 발전소 부지에 대형 IGCC 설비를 건설하겠다고 발표했다.[37] 2016년 10월 20일, 이 계획은 각각 히로노 IGCC 파워 합작 회사(미쓰비시 상사 파워, 미쓰비시 중공업, 미쓰비시 전기, 도쿄 전력 홀딩스 출자)와 나코소 IGCC 파워 합작 회사(히로노 참가 4사 및 조반 공동 화력 출자)에게 승계되어 건설 및 운영을 맡게 되었다.[38] 나코소 IGCC 발전소는 2021년 4월 19일에[39], 히로노 IGCC 발전소는 2021년 11월 19일에 각각 상업 운전을 시작했다.[40]
5. 2. 주요 발전소
(송전단, 저위 발열량 기준)연소 온도
2020년 11월 16일 폐지[36]