「アンモニア・水素への過剰期待がもたらすもの」―火力発電燃料としての利用ー
2022年3月4日
気候ネットワーク伊東 宏
ito@kikonet.org

1

【ポジションペーパー】「水素・アンモニア発電の課題：化石燃料採掘を拡大させ、石炭・L N G 火力を温存させる選択肢」（2021/10/27）
https://www.kikonet.org/wp/wp-content/uploads/2021/11/posision-paper-hydrogen-ammonia.pdf

・水素・アンモニア製造時に排出されるCO2を、CCUSによって削減するとしているが、CCUS実用化までは排出が伴い、実用化にも課題が多い。
・アンモニアや水素の混焼が可能となった場合でも、残りの燃料として化石燃料を燃焼し続けることになり、大量のCO2排出が続く。
・高コストな技術であり、脱炭素化が加速し、再生可能エネルギーのコストが低下するにつれて価値が下がり、座礁資産リスクがある。
2

目次• アンモニア・水素への「期待」の大きさ• アンモニア・水素の製造を含めたCO2排出量の見積もり• 化石燃料の使用をやめる姿勢を

3岸田首相発言

第二百八回国会における岸田内閣総理大臣施政方針演説(2022/1/17）

https://www.kantei.go.jp/jp/101_kishida/statement/2022/0117shiseihoshin.html

四 気候変動問題への対応
送配電インフラ、蓄電池、再エネはじめ水素・アンモニア、革新原子力、核融合など非炭素電源。需要側や、地域における脱炭素化、ライフスタイルの転換。資金調達の在り方。カーボンプライシング。多くの論点に方向性を見出していきます。
もう一つ重要なことは、我が国が、水素やアンモニアなど日本の技術、制度、ノウハウを活かし、世界、特にアジアの脱炭素化に貢献し、技術標準や国際的なインフラ整備をアジア各国と共に主導していくことです。

ＣＯＰ２６世界リーダーズ・サミット 岸田総理スピーチ(2021/11/2)

https://www.kantei.go.jp/jp/100_kishida/statement/2021/1102cop26.html

化石火力を、アンモニア、水素などのゼロエミ火力に転換する4

「安定的なエネルギー需給構造の確立を図るためのエネルギーの使用の合理化等に関する法律等の一部を改正する法律案」を閣議決定
経産省プレスリリース 2022/3/1
https://www.meti.go.jp/press/2021/03/20220301002/20220301002.html（2）エネルギー供給事業者による非化石エネルギー源の利用及び化石エネルギー原料の有効な利用の促進に関する法律（高度化法）
位置づけが不明瞭であった水素・アンモニアを非化石エネルギー源として位置付け、それら脱炭素燃料の利用を促進します。
火力発電であってもCCSを備えたもの（CCS付き火力）を法律上に位置付け、その利用を促進します。
5

2050年における電源構成にかかる議論
イノベーションが必要な電源

火力

水素・アンモニア• 燃焼時に炭素を出さず、調整力、慣性力の利点を持つ一方で、大規模発電に向けた技術確立、コスト低減、供給量の確保が課題。
今からガス火力、石炭火力への混焼を進め、需要・供給量を高め安定したサプライチェーンを構築にも取り組む。
• 産業・運輸需要との競合も踏まえつつ、カーボンフリー電源として一定規模の活用を目指す。水素基本戦略で将来の発電向けに必要となる調達量が500〜1000万トンとされていることを踏まえ、水素・アンモニアで2050年の発電電力量の約１割前後を賄うことを今後議論を深めて行くにあたっての参考値（※2）としてはどうか。

※2：政府目標として定めたものではなく、今後議論を深めて行くための一つの目安・選択肢。今後、複数のシナリオを検討していく上で、まず検討を加えることになるもの。
「今後の火力政策について」(エネ庁)（2022/1/25）p6より

6

「今後の火力政策について」(エネ庁)（2022/1/25）p20より

7

戦略的イノベーション創造プログラム（ＳＩＰ）第１期（2014年〜2018年度）
3.4

(内閣府）

「SIP第1期研究開発概要（11課題）」 エネル
ギーキャリア（内閣府）
8

昨年来、NEDOを通じた補助金の流れが急拡大＊ カーボンリサイクル・次世代火力発電等技術開発 （最終更新日：2021/11/24）
アンモニア混焼火力発電技術研究開発・実証事業＊水素社会構築技術開発事業
大規模水素エネルギー利用技術開発＊ グリーンイノベーション基金事業 （2021/３）
１８プロジェクト
③ 大規模水素サプライチェーンの構築⑥ 燃料アンモニアサプライチェーンの構築(最終更新日：2021/11/30)

2021/8/26決定
2022/1/7決定9

「NEDO環境分野の取り組み2021」（2021/9）（第1版）

10

グリーンイノベーション基金事業③ 「事業概要資料」(2021/8/26）（NEDO）

グリーンイノベーション基金事業⑥ 「事業概要資料」(2022/1/7）（NEDO）

11

「2050年におけるゼロエミッションへの挑戦について」（JERA）（2020/10/13）より「アンモニアが“燃料”になる？！
（前編）」
（エネ庁）
（2021/1/15）にも
12石炭火力発電所の状況「高効率」 「非効率」 他
2019年
30
3980
2030年 〜35〜2090「石炭火力検討ワーキンググループ中間取りまとめ概要」 （エネ庁） （2021/4/23）
13

「今後の火力政策について」 （エネ庁）（2022/2/25）p17
14

アンモニア混焼のケーススタディ
モデル石炭火力発電所
発電容量100万kW

熱効率41％

USC

設備利用率

70％

ふつう

高位発熱量

26.08

GJ/トン

石炭

CO2排出係数

2.323

高位発熱量

22.4

モデル石炭火力発電所でのアンモニ
ア混焼時の年間CO2排出量を推定
混焼により熱効率は変わらない↓トンCO2/トン石炭

発電時にはCO2排出は減少

GJ/トン アンモニア

アンモニア混焼ケーススタディ
年間発電電力量
混合比率
(熱量比)
年間消費量
年間CO2排出量

億kWh

61.3

石炭（％）

100

80

500

アンモニア（％）

020

50

100

石炭万トン

206

165

1030

アンモニア万トン

048120240万トン

480

384

240

015

水素・アンモニア製造のダイアグラム
CO2(動力より)

CO2(原料より生成)
原料
天然ガス
石炭
水＊
空気

水素
水素ガス
製造

水

アンモニア製造

アンモニア

動力電力
燃料
＊原料としての水は、電気分解されるが、CO2は発生しない

グレー ：CO2を大気に放出
ブルー ：CO2をCCUSで固定
グリーン：化石燃料を使用しない

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「石炭火力検討ワーキンググループ中間取りまとめ概要」（エネ庁） （2021/4/23）

燃料アンモニアの調達に向けた国際競争入札の実施について

プレスリリース （JERA） （2022/2/18）

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アンモニア製造時のCO2ガス排出(単位：t-CO2 / t-NH3)

0.0

1.0

天然ガス

w/o CCS

石炭4.05.0

1.0「ポジションペーパー」
で検討した値
1.6 t-CO2 / t-NH30.2

w/o CCS
w 90% CCS

3.02.4w 56% CCS
w 90% CCS

2.0

3.90.4「The Future of Hydrogen」 (IEA) （2019/6/14）「Assumptions」（2020/12）p4〜5 より作成
18

製造時のCO2排出を考慮した年間CO2排出量の変化
混焼率

20％

800
（万トン-CO2/年）
700

50％
800
（万トン-CO2/年）
700

100％(アンモニア専焼)
800（万トン-CO2/年）
700

600

600

600

500

500

500

400

400

400

300

300

300

200

200

200

100

100

100000専焼時 混焼時 1.0 2.0 3.0
20% (t-CO2/t-NH3)

専焼時 混焼時 1.0 2.0 3.050% (t-CO2/t-NH3)

現状のLNG火力からの排出レベル

専焼時 混焼時 1.0 2.0 3.0
100% (t-CO2/t-NH3)

アンモニア製造時のCO2排出量を抑えない限り、トータルとしてのCO2排出量は抑えられない192030年のアンモニア混焼火力発電のライフサイクル・コスト試算例
ー再生可能電源との比較「日本の石炭新発電技術」p53

20
図5.2を加工 （ TransitionZero） （2022/2）

アンモニア・水素の発電利用の課題• 2030年に一部の石炭火力で20％程度混焼するとしても、削減効果は限られる。
2030年以降も石炭を使い続ける。
1.5℃に見合うスピードでの削減は全くできない。
• 製造時には、CCUSの利用を見込んで、脱炭素化を想定しているが、実用化するまでの間は、CO2が処理できず、排出される。
国内では、削減したように見えても、製造地での排出が続く。
• その上、製造・運搬などにエネルギー消費を伴うため、脱炭素にはならない。
• 経済合理性がない：追加コストが高い。再生可能エネルギーより高価に。
座礁資産化の恐れも21出典資料
１．「水素・アンモニア発電の課題：化石燃料採掘を拡大させ、石炭・L N G 火力を温存させる選択肢」【ポジションペーパー】(気候ネットワーク）

2021/10/27

２．「今後の火力政策について」（資源エネルギー庁）

2022/1/25

https://www.kikonet.org/wp/wp-content/uploads/2021/11/posision-paper-hydrogen-ammonia.pdf

第44回 総合資源エネルギー調査会 電力・ガス事業分科会 電力・ガス基本政策小委員会

資料5-1

https://www.meti.go.jp/shingikai/enecho/denryoku_gas/denryoku_gas/pdf/044_05_01.pdf

３．「SIP第1期研究開発概要（11課題）」 エネルギーキャリア （内閣府）

戦略的イノベーション創造プログラム（ＳＩＰ）第１期（平成26年〜30年度※）
https://www8.cao.go.jp/cstp/gaiyo/sip/sipkenkyukaihatu11kadai.pdf

４．「NEDO環境分野の取り組み2021」

https://www.nedo.go.jp/content/100922517.pdf

2021/9（第1版）

５． 「事業概要資料」別紙２－４

グリーンイノベーション基金事業、第1号案件として水素に関する実証研究事業に着手 （NEDO) 2021/8/26
https://www.nedo.go.jp/content/100936315.pdf

６．「事業概要資料」別紙2ー３、２−４

グリーンイノベーション基金事業「燃料アンモニアのサプライチェーン構築」に着手
https://www.nedo.go.jp/content/100940968.pdf

７．「アンモニアが“燃料”になる？！（前編）」（資源エネルギー庁）

https://www.enecho.meti.go.jp/about/special/johoteikyo/ammonia_01.html（NEDO) 2022/1/7
2021/1/15
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８．「石炭火力検討ワーキンググループ中間取りまとめ概要」 （資源エネルギー庁）

2021/4/23

https://www.meti.go.jp/shingikai/enecho/denryoku_gas/denryoku_gas/sekitan_karyoku_wg/pdf/20210423_1.pdf
９．「The Future of Hydrogen

Seizing today’s opportunities」 （IEA）

2019/6/14

https://iea.blob.core.windows.net/assets/9e3a3493-b9a6-4b7d-b499-7ca48e357561/The_Future_of_Hydrogen.pdf「IEA G20 Hydrogen report: Assumptions 」2020/12

https://iea.blob.core.windows.net/assets/29b027e5-fefc-47df-aed0-456b1bb38844/IEA-The-Future-of-Hydrogen-Assumptions-Annex_CORR.pdf

10．資料4 「電源投資の確保について」（資源エネルギー庁）

2022/1/21

第61回 総合資源エネルギー調査会 電力・ガス事業分科会 電力・ガス基本政策小委員会 制度検討作業部会
https://www.meti.go.jp/shingikai/enecho/denryoku_gas/denryoku_gas/seido_kento/pdf/061_04_00.pdf
11．プレスリリース「燃料アンモニアの調達に向けた国際競争入札の実施について」 （JERA）

2022/02/18

https://www.jera.co.jp/information/20220218_853
12．資料4-1 「今後の火力政策について」（資源エネルギー庁）

2022/2/25

第45回 総合資源エネルギー調査会 電力・ガス事業分科会 電力・ガス基本政策小委員会
https://www.meti.go.jp/shingikai/enecho/denryoku_gas/denryoku_gas/pdf/045_04_01.pdf
13．「日本の石炭新発電技術 報告：日本の電力部門の脱炭素化における石炭新発電技術の役割」（ TransitionZero）
https://www.transitionzero.org/reports/advanced-coal-in-japan-japanese

2022/2/14
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