国際海運のゼロエミッションに向けた
ロードマップ (概要版)

2020年3月
国際海運GHGゼロエミッションプロジェクト

はしがき2016 年にパリ協定が発効し、脱炭素化の世界的な機運が高まる中、今後、需要拡大が見込まれる国際海運分野でも、更なる温室効果ガス（GHG）の排出削減が喫緊の課題となっている。2018 年 4 月には、国際海事機関（IMO）において、国際海運分野からの GHG 排出量を 2050 年に半減させ、今世紀中早期にゼロとすることを目指す「GHG 削減戦略」が採択された。目下、IMO においては、同戦略に基づき、2023 年までの合意を目指した短期対策等の交渉が行われている。
世界有数の海運・造船大国である我が国として、海上貿易や海事産業の持続的な発展を図りつつ、地球温暖化に対処するための国際的な取組に積極的に貢献すべく、2018 年に産学官公の連携による「国際海運
GHG ゼロエミッションプロジェクト」を設立した。本プロジェクトは、一般財団法人日本船舶技術研究協会の主
催、国土交通省の共催により、日本財団の支援を受けて活動している。
本報告書は、本プロジェクトが 2019 年度に実施した、「国際海運のゼロエミッションに向けたロードマップ」の作成事業について、成果をとりまとめたものである。

＜国際海運 GHG ゼロエミッションプロジェクト 参加機関・団体等＞

国際海運 GHG ゼロエミッションプロジェクト＜ステアリンググループ メンバー＞
坂下 広朗
国際海運 GHG ゼロエミッションプロジェクト プロジェクト・マネージャー
一般財団法人 日本海事協会 業務執行理事 副会長
髙木 健
国立大学法人 東京大学 大学院新領域創成科学研究科
海洋技術環境学専攻 海洋技術政策学分野 教授
岡田 啓
学校法人 東京都市大学 環境学部 環境経営システム学科 准教授
北原 辰巳
国立大学法人 九州大学 大学院 工学研究院 機械工学部門 准教授
森本 清二郎
公益財団法人 日本海事センター 企画研究部 主任研究員
谷澤 克治
国立研究開発法人 海上・港湾・航空技術研究所 海上技術安全研究所 研究統括監
松本 俊之
一般財団法人 日本海事協会 執行役員 技術研究所長
麻岡 秀行
独立行政法人 鉄道建設・運輸施設整備支援機構 共有船舶建造支援部長
岩佐 久美子川崎汽船株式会社 環境推進グループ長
大藪 弘彦
株式会社商船三井 理事 技術部担当 執行役員補佐
高橋 正裕
日本郵船株式会社 環境グループ長
脇山 典広
川崎重工業株式会社 船舶カンパニー 技術本部付 基幹職
石黒 剛
ジャパン マリンユナイテッド株式会社 設計本部 技監
雲石 隆司
三菱造船株式会社 開発部 技監・環境技術担当部長
浅海 友弘
浅川造船株式会社 常務取締役 設計本部長
永澤 秀明
株式会社ＩＨＩ原動機 技術センター技術開発部長
島田 一孝
株式会社三井 E&S マシナリー ディーゼル事業部 設計部 部長補佐
＜関係者＞
畔津 昭彦

高崎 講二

日本船舶技術研究協会・省エネ性能向上技術基準検討プロジェクト
プロジェクトマネージャー
学校法人 東海大学 工学部 機械工学科 教授
日本船舶技術研究協会・大気汚染防止基準整備プロジェクト
プロジェクトマネージャー
国立大学法人 九州大学 名誉教授

主催：一般財団法人 日本船舶技術研究協会
共催：国土交通省
支援：日本財団

本プロジェクトにおいては、ステアリンググループの下に、「船舶設計」、「船舶運航」及び「代替燃料」に関する 3 つのタスクフォースを設置し、関係業界・機関等から 50 名以上の参画を得て、本事業を推進してき
た。

目

次

第1章
1.1 節
1.2 節
1.3 節

はじめに
背景
事業の目的
事業の概要

…1
…1
…1
…1

第2章
2.1 節
2.2 節
2.3 節
2.4 節

IMO GHG 削減戦略とその目標達成に向けた基本的な考え方
IMO GHG 削減戦略の数値目標
2030 年目標達成についての基本的な考え方
2050 年目標達成についての基本的な考え方
今世紀中の GHG 排出ゼロ達成についての基本的な考え方

…2
…2
…2
…3
…3

第3章
3.1 節
3.2 節
3.2.1
3.2.2
3.2.3
3.3 節

2030 年目標達成のための方策
新造船の設計効率改善（EEDI 規制）
現存船の運航効率改善
現存船対策の必要性
現存船に対する燃費性能規制の概要
EEXI 規制の導入による運航効率改善効果の試算
更なる運航改善に向けて

…4
…4
…4
…4
…4
…5
…5

第4章
4.1 節
4.2 節
4.2.1
4.2.2

…6
2050 年目標達成のための削減シナリオ…6
2050 年目標達成のための削減シナリオ作成の概略…6
国際海運における海上荷動き量及び必要な GHG 削減幅の推計…6
国際海運における海上荷動き量の推計
従来の技術及び燃料が使用され続けた場合における将来の GHG 排出量（BAU 排 …8出量）の推計
2050 年目標を達成するために必要となる GHG 削減量及び船舶の炭素密度の改善 …9率…102050 年目標を達成するために必要な国際海運の燃料構成シナリオ…10
今後活用の拡大する可能性のある燃料等の実現可能性等の検討…13
IMO・GHG 削減戦略の数値目標に合致する燃料・技術の活用シナリオの検討…18
ゼロエミッション／超低炭素船のコンセプト設計…182028～2030 年に投入を想定するゼロエミッション／超低炭素船…182050 年頃のゼロエミッション船のイメージ

4.2.3
4.3 節
4.3.1
4.3.2
4.4 節
4.4.1
4.4.2
第5章
5.1 節
5.2 節
5.2.1
5.2.2
5.3 節
5.3.1
5.3.2
5.3.3
5.3.4

2050 年以降の目標達成のためのロードマップ
ロードマップ検討の概略
新たな燃料及び技術の導入のための研究開発等
研究開発体制強化
研究開発及び実用化
新たな燃料及び技術の導入のための制度面の環境整備
GHG 削減戦略、短期対策及び中長期対策
既存の MARPOL 条約関連規制の改正
船舶の安全及び船員に関する規則
その他

…19
…19
…19
…20
…20
…21
…21
…22
…22
…22

第6章

おわりに

…24

付録

コンセプト船の検討…25

第 1 章 はじめに
1.1 節 背景
国際海運から排出される温室効果ガス（GHG）について、2014 年の国際海事機関（IMO）の調査によれば、2012 年時点における国際海運全体からの CO2 排出量は約 8 億トンであり、世界全体の CO2 排出量の約 2.2%を占める。世界経済の成長を背景に、海上輸送需要は今後も増大すると予測される。
世界全体の地球温暖化対策については、国連気候変動枠組条約（UNFCCC）の下で議論されているが、国境を越えて活動する国際海運及び国際航空セクターからの GHG 排出対策については、船舶（又は航空機）の船籍国や運航国による区分けが難しく、UNFCCC における国別の削減対策には馴染まないため、国連の専門機関である IMO 及び国際民間航空機関（ICAO）にそれぞれ検討が委ねられている。
IMO においては、2018 年 4 月に「GHG 削減戦略」が採択された。同戦略においては、2008 年を基準年として、①2030 年までに国際海運全体の燃費効率（輸送量あたりの CO2 排出量）を 40%以上改善すること、②2050 年までに国際海運からの GHG 総排出量を 50%以上削減すること、及び③今世紀中なるべく早期に GHG 排出ゼロを目指すことが数値目標として掲げられている。
国際海運分野においては、GHG 削減戦略策定以前から、船舶のエネルギー効率設計指標（EEDI）を導入
し、段階的に規制値を強化する等、船舶から排出される GHG を削減する取組が行われている。しかし、同戦略の数値目標、特に 2050 年以降の目標の達成のためには、従来の取組を継続するだけではなく、化石燃料を中心とする従来の燃料から、低・脱炭素燃料への切替えを進める等、従来と異なる様態・規模で取組を加速することが必要と考えられる。
世界有数の海運・造船大国である我が国としては、このような変化を機会と捉え、国際競争力強化に資する形で、世界をリードして船舶からの GHG 削減の取組を進めていくことが重要である。
このような背景の下、2018 年に、産学官公の連携による「国際海運 GHG ゼロエミッションプロジェクト」（以下、「本プロジェクト」）を設立した。

1.2 節 事業の目的
上記の背景を踏まえ、本事業においては、GHG 削減戦略に掲げられた国際海運からの GHG 削減目標を達成するために国際海運に導入すべき GHG 削減対策を明らかにし、また、それらの対策を実現するために必要となる技術開発及び環境整備等の内容・時期をロードマップとして取りまとめ、今後の我が国海事産業としての GHG 削減の具体的な取組を決定・実施するための検討材料を提供することを目的として、調査研究を行った。

1.3 節 事業の概要
本報告書では、以下の構成で、本事業の成果を取りまとめている。
（１）IMO GHG 削減戦略とその目標達成に向けた基本的な考え方の整理（第 2 章）
（２）2030 年目標達成のための方策の検討（第 3 章）
（３）2050 年以降の目標達成のための削減シナリオの検討（第 4 章）
（４）2050 年以降の目標達成のための削減シナリオ実現に向けたロードマップの作成（第 5 章）

1

第 2 章 IMO GHG 削減戦略とその目標達成に向けた基本的な考え方
2.1 節 IMO GHG 削減戦略の数値目標
2018 年 4 月、IMO・第 72 回海洋環境保護委員会（MEPC 72）において、GHG 削減戦略が採択された。
その概要は図 2.1-1 のとおり。同戦略においては、国際海運からの GHG 排出ゼロ実現に向けて、以下の数
値目標を掲げている。


2030 年までに国際海運全体の燃費効率（輸送量あたりの CO2 排出量）を 40%以上改善する（対 2008年比）。

2050 年までに、国際海運からの GHG 総排出量を 50%以上削減する（対 2008 年比）。



今世紀中なるべく早期に、国際海運からの GHG 排出ゼロを目指す。
また、同戦略の中では、上記の目標を達成するための GHG 削減対策の候補を挙げている。それらの対策は、以下の 3 つに分類されている。


短期対策：2023 年までに合意。（例：現存船に対する燃費性能規制）



中期対策：2023 年から 2030 年までの間に合意。（例：低炭素燃料の導入、市場メカニズム（MBM）の導入）

長期対策：2030 年以降に合意。（例：ゼロ炭素燃料の導入）
現在、IMO においては、本戦略に基づき、2030 年目標の達成を目指した短期対策等の審議が行われており、我が国からも積極的に提案を行い、議論を主導している（詳細後述）。

図 2.1-1 IMO・GHG 削減戦略の概要

2.2 節 2030 年目標達成についての基本的な考え方
海洋汚染防止条約（MARPOL 条約）の下で実施中の新造船に対する燃費性能規制（EEDI：Energy
Efficiency Design Index）及び 2018 年 5 月に開催された MEPC74 から我が国が提案している既存船に対する燃費性能規制（EEXI：Energy Efficiency Existing Ship Index）を組み合わせた場合における、2030 年
2

時点での国際海運全体の GHG 排出量を試算した結果、GHG 削減戦略に掲げられた 2030 年目標は達成可能と見込まれている。

2.3 節 2050 年目標達成についての基本的な考え方
EEDI 及び EEXI 規制による、船舶の設計・運航効率の改善のみによって 2050 年目標を達成することは極めて困難であり、当該目標達成のためには、80～90%以上の GHG 削減効果を有する代替燃料・技術を2030 年頃から投入していく必要がある。第 4 章において詳述のとおり、本事業においては、2050 年目標達成のための削減シナリオ及び当該シナリオを実現するためのロードマップを検討した。

2.4 節 今世紀中の GHG 排出ゼロ達成についての基本的な考え方
GHG 削減戦略において、国際海運からの GHG 排出ゼロを達成する具体的な目標年は記述されていな
いが、今世紀中なるべく早期に国際海運として GHG 排出量ゼロを達成することを掲げており、そのためには、GHG 排出ゼロの燃料を使用する、又は排ガス中の全ての GHG を船上 CO2 回収技術等を用いて回収することが必要となる。
これを踏まえ、2050 目標達成のためのシナリオ達成のための代替燃料・技術としても、将来において国際海運のゼロエミッション実現を可能とするものを選択する必要がある。

3

第 3 章 2030 年目標達成のための方策
3.1 節 新造船の設計効率改善（EEDI 規制）
EEDI 規制は、新造船を統一の燃費指標1で評価し、一定値以下とすることを義務づけるものである。2011
年 7 月に MARPOL 条約附属書 VI の改正が採択され、2013 年から規制が開始されている。EEDI の規制
値は先進国、途上国の別なく船種毎に設定されており、その規制値は表 3.1-1 のとおり、基本的に 5 年ごとに 10%ずつ強化されることが条約で規定されている。
表 3.1-1 EEDI 規制 MARPOL 条約上の各フェーズ開始年・規制値
開始年

EEDI 規制値（建造契約ベース）
フェーズ 02013～

1999～2008 建造船平均以上

フェーズ 1

2015～

フェーズ 0 より 10%強化

フェーズ 22020～

フェーズ 0 より 20%強化

フェーズ 32022 / 2025～

フェーズ 0 より 30～50%強化 （船種・サイズ別に設定）

3.2 節 現存船の運航効率改善
3.2.1 現存船対策の必要性
2013 年から EEDI 規制が導入されたものの、EEDI 規制の対象外となる現存船については、何ら GHG
排出に対する規制は設けられておらず、大出力のエンジンを搭載している場合は運航速度選択の自由度が高い。一方で、EEDI 規制の対象となっている新造船については、燃費性能の向上を目的として低出力のエンジンを搭載した結果、高速航行ができず、現存船と比較して運航速度の自由度が相対的に小さくなっている。
このような状況では、新造船への代替インセンティブが低下し、燃費性能の悪い現存船が長期にわたり市
場に残存する可能性が高く、結果として、海運全体の GHG 排出削減が停滞する恐れがある。
上記の課題を踏まえ、現存船に対して燃費性能を改善させる枠組みが必要不可欠であるとの認識に基づ
き、省エネ・燃費性能が良い船舶を差別化することを念頭に、燃費性能の悪い現存船に対して燃費効率改善を促すような制度的枠組みが必要であるとの結論に至った。

3.2.2 現存船に対する燃費性能規制の概要
本プロジェクトにおいて、現存船の燃費性能を改善させるための国際的な制度的枠組みを検討した結果、現存船に対する燃費性能（EEXI：Energy Efficiency Existing Ship index）規制案を取りまとめた2。これは、
図 3.2.2–1 に記載する枠組みの下、現存船に一定のハード面の燃費性能を達成することを義務化するもの
である。

1
2

EEDI：Energy Efficiency Design Index。1 トンの貨物を 1 マイル輸送する際の CO2 排出量。
2019 年 4 月の IMO 海洋環境保護委員会に提案済み。
4

EEXI 規制は、既存船の燃費性能を EEDI に準じた統一の燃費指標で算出し、その結果が一定の基準値以下となることを義務づけるものであり、検査や証書による認証等の制度の大枠は EEDI 規制を踏襲したものとなっている。EEXI 規制において、基準値を満たしていない現存船は、エンジンの出力制限や省エネ改造、新造船への代替等の対策を実施することにより、基準値を満足する必要がある。
EEXI 規制では、既に基準値をクリアしている燃費性能の高い現存船については、追加的な対応は必要とされない一方で、基準値を達成できていない現存船は、現在の燃費性能が悪いほど基準の達成に向けて燃費改善の努力を行う必要がある。EEXI 規制は、このような枠組みにより、各船舶の省エネ・燃費改善に向けた取り組みを適正に評価している。

図 3.2.2-1 EEXI 規制の枠組みの概要

3.2.3 EEXI 規制の導入による運航効率改善効果の試算
EEXI 規制を導入した場合、2030 年時点で期待される運航効率の改善効果を試算した結果、EEXI 規制として、既存船に対し、2022 年契約船に適用される新造船の EEDI 規制と同じレベル（EEDI フェーズ 2 又は 3に相当）の規制を適用した場合、国際海運全体で 40%の効率改善を達成することが確認できた。これは、
EEDI 規制及び EEXI 規制の組み合わせによって、IMO の 2030 年目標が達成可能であることを意味する。

3.3 節 更なる運航改善に向けて
EEXI 規制は、義務的規制として全ての船舶に対して一定値以上の燃費性能の達成を求めることにより、海運全体の燃費性能を底上げする枠組みである。一方で、EEXI 規制のみでは、義務的要件以上の燃費性能の改善に対してのインセンティブは働かないことから、燃費改善にインセンティブを与えるような枠組みを規制のパッケージとすることで、海運全体の GHG 排出削減を更に加速することが可能となる。このため、我が国としても、EEXI 規制に加えてインセンティブ制度を国際ルールとして策定すべく取り組んでいく必要がある。

5

第 4 章 2050 年目標達成のための削減シナリオ
4.1 節 2050 年目標達成のための削減シナリオ作成の概略
削減シナリオ作成のためのためのプロセスは、下記のように整理できる。
（１） 国際海運における 2050 年までの GHG 排出量（BAU 排出量3）の推計（２） 2050 年目標達成のために最低限必要な GHG 削減量及び炭素密度（単位輸送量当たりの CO2 排出量）の改善幅の算定（３） 各種代替燃料・技術の分析結果等に基づく 2050 年目標達成に向けた削減シナリオの作成

4.2 節 国際海運における海上荷動き量及び必要な GHG 削減幅の推計
4.2.1 国際海運における海上荷動き量の推計
国際海運における 2050 年までの CO2 排出量（BAU 排出量）を予測するため、海上荷動き量の推計を行った。推計は、①海上荷動き量を GDP、人口、エネルギー消費量等の社会経済指標で表現するモデルの作成、②2050 年までの品目別海上荷動き量（トン）の推計、③2050 年までの品目別海上荷動き量（トンマイル）の推計、④2050 年までの船種・船型別海上荷動き量（トンマイル）の推定という手順により実施した。

4.2.1.1

海上荷動き量と社会経済指標の回帰式の作成

品目別海上荷動き量トンが、GDP、人口及びエネルギー消費量等に対して強い相関があるとの仮定の下、回帰モデルを作成した。モデルを決定するため、品目別海荷動き量の実績値は、Clarkson の提供するデー
タを使用し、原油、石油製品、原料炭、燃料炭、鉄鉱石、ボーキサイト/アルミナ、穀物、マイナーバルク、コン
テナ、その他乾貨物、LPG、LNG、ケミカル、自動車、冷凍貨物、クルーズ旅客を対象として検討を行った。
GDP の実績値は OECD の公表データ、人口の実績値は国連の公表データ、エネルギー消費量の実績値は国際エネルギー機関（IEA）の公表データを使用した。

4.2.1.22050 年までの品目別海上荷動き量（トン）の推計

2050 年までの海上荷動き量（トン）は、回帰モデルに、将来の GDP、人口及びエネルギー消費量を入力することで推計した。GDP は、2050 年までの OECD の想定値を使用した。人口及びエネルギー消費量は、
IPCC（Intergovernmental Panel on Climate Change）の代表的濃度経路（Represen- tative
Concentration Pathways, RCP）及び社会経済シナリオ（Shared Socioeconomic Pathways, SSP）に基づいている。本プロジェクトでは、表 4.2.1-1 に示す RCP4.5、RCP2.6、RCP1.9 のシナリオに基づく 2030 年、2040 年、2050 年の人口とエネルギー消費量の想定値を使用した。表 4.2.1-2 は、2008 年の海上荷動き量
合計（約 86 億トン）に対する 2050 年までの海上荷動き量推計値の比を示している。2050 年の海上荷動き
量は、OECD, RCP4.5 では 2008 年比で 2 倍弱となり、温度上昇の抑制が強い OECD, RCP1.9 では 2008
年比で 1.5 倍程度との推計結果となった。

3

国際海運からの GHG 排出削減対策無しの場合の排出量。2008 年以降、CO2 排出削減対策が行われず、海上輸送形態（船速、船型分布等）、設計技術、燃料等が維持され、平均燃費に変化がないと仮定した場合の、将来における CO2 排出量を BAU（Business As Usual）排出量と定義。
6

表 4.2.1-1：本調査対象の代表的濃度経路（RCP）
今世紀末までに放射強制力 4.5W/m2 に安定化。
将来における温度上昇を約 2.5℃以下に抑える可能性が高い。
放射強制力がピークアウトし、今世紀末頃には 2.6W/ m2 に低下。
将来における温度上昇を約 1.6℃以下に抑える可能性が高い。
今世紀末までに放射強制力 1.9W/ m2 に安定化。
ピーク時の温度上昇を 1.5℃以下に抑える可能性が高い。
（IPCC の 1.5℃特別報告書（2018）で使用）

RCP 4.5（中位安定化シナリオ）
RCP 2.6（低位安定化シナリオ）
RCP 1.9

表 4.2.1-2： 2050 年までの海上荷動き量（トン）の推計結果（対 2008 年比、旅客数を除く）
シナリオ
OECD,
RCP4.5OECD,
RCP2.6OECD,
RCP1.94.2.1.3

2020 年
1.442030 年
1.65

2040 年
1.82

2050 年
1.91

1.42

1.56

1.57

1.66

1.39

1.36

1.40

1.47

2050 年までの品目別海上荷動き量トンマイルの推計

品目別海上荷動き量（トン）の推計値に対して、平均輸送距離（マイル）を掛け合わせることで、海上荷動き量（トンマイル）の推計を行った。平均輸送距離（マイル）は、Clarkson の公表データを用いた。

4.2.1.42050 年までの船種・船型別海上荷動き量（トンマイル）の推計

品目別の海上荷動き量（トンマイル）と、それを輸送する船種・船型別船舶の対応関係を設定し、船種船型別の海上荷動き量（トンマイル）の推計を行った。この推計は、3rd IMO GHG Study4における船種船型区分及び 2008 年における船舶の活動状況に基づいて行った。図 4.2.1-1 は、OECD, RCP4.5 シナリオにおける
船種別トンマイル推計値である。全船種の合計としては、2008 年の海上荷動き量合計（約 41 兆トンマイル）に比べ、2050 年は約 2 倍に増加するという推計結果となった。表 4.2.1-3 は、主要船種である Oil tanker、
Bulker、Container の船型別荷動き量（トンマイル）の推計値を示している。

図 4.2.1-1： 2050 年までの船種別トンマイル推計（OECD, RCP4.5 シナリオ）
4

IMO, 3rd IMO GHG Study, 20147

表 4.2.1-3： 主要船種の船型別トンマイルの推計結果 シナリオ OECD, RCP4.5船種
Oil tanker

船型-4,999 dwt
5k-9,999 dwt
10k-19,999 dwt
20k-59,999 dwt
60k-79,999 dwt
80k-119,999 dwt
120k-199,999 dwt
200k+ dwt
Bulker-9,999 dwt
10k-34,999 dwt
35k-59,999 dwt
60k-99,999 dwt
100k-199,999 dwt
200k+ dwt
Container -999 teu
1k-1,999 teu
2k-2,999 teu
3k-4,999 teu
5k-7,999 teu
8k-11,999 teu
12k-14,499 teu
単位：Billion ton-mile2008 年

2020 年

2030 年

2040 年2050 年

127
72
76
1,082
940
3,219
1,391
4,312
131
3,516
6,402
4,150
3,893
985
228
659
724
1,781
1,644
892
54

161
91
96
1,368
1,188
4,070
1,664
5,157
198
5,309
9,667
6,935
6,681
1,690
379
1,095
1,203
2,958
2,731
1,481
90

176
99
105
1,497
1,300
4,453
1,805
5,596
218
5,825
10,607
7,543
7,078
1,791
556
1,609
1,767
4,346
4,012
2,176
133

181
102
108
1,542
1,339
4,588
1,845
5,720
225
6,008
10,940
7,863
7,148
1,808
754
2,180
2,395
5,890
5,438
2,949
180

166
93
99
1,409
1,224
4,191
1,727
5,353
226
6,038
10,994
7,805
7,108
1,798
973
2,813
3,090
7,599
7,016
3,805
232

4.2.2 従来の技術及び燃料が使用され続けた場合における将来の GHG 排出量（BAU 排出量）の推計
4.2.1 で算出された 2020 年から 2050 年までの船種・船型別の海上荷動き量（トンマイル）に、2008 年における船種別のトンマイルあたり CO2 排出量を乗じることにより、BAU 排出量を算出した。既述のとおり、本報告において、BAU 排出量とは「2008 年以降、CO2 排出削減対策が行われず、海上輸送形態（船速、船型
分布等）、設計技術、燃料等が維持され、平均燃費に変化がないと仮定した場合の、将来における CO2 排出量」である。GHG 削減戦略における 2030 年及び 2050 年目標が 2008 年を基準年としていることを踏まえ、このような定義とした。2008 年におけるトンマイル当たりの CO2 排出量は、3rd IMO GHG Study の結果及び Clarkson の海上動き量実績値に基づいて算出した。BAU 排出量の計算結果は以下のとおり。

8

図 4.2.2-1 経済成長予測及び気候変動予測シナリオ別の国際海運からの GHG 排出量（2008 年排出量を 1 とする index 表示）

4.2.3 2050 年目標を達成するために必要となる GHG 削減量及び船舶の炭素密度の改善率
4.2.2 で算出された 3 つの将来ケースのうち、最も排出量の大きい OECD-RCP4.5 ケースにおける BAU
排出量から、2050 年目標を達成するために必要となる GHG 削減量及び船舶の炭素密度の改善率を計算した。必要となる GHG 削減努力を過小評価することとならないよう、最も排出量の大きいケースを採用した。
CO2 を対象とする計算結果は表 4.2.3-1 のとおり。CO2 削減必要量は、BAU 排出量と 2008 年実績の 50%（すわなち 460.5 百万トン／年）との差分である。日本の陸上セクターにおける 2018 年度の総 CO2 排出量が 1,139 百万トンと報告5されており、2050 年に外航海運に求められる CO2 削減量はこれを上回ることとなる。
表 4.2.3-1：2050 年目標を達成するために必要となる GHG 削減量及び船舶の炭素密度の改善率62050 年BAU 排出量

削減必要量

2050 年目標達成に必要な（Mton- CO2）（⊿Mton- CO2）

効率改善率（対 2008 年比）

2,108.3

1,647.8

78.2%

5環境省, 2018 年度（平成 30 年度）の温室効果ガス排出量（速報値）について,
http://www.env.go.jp/press/107410.html.
6「総 CO2 排出量／総海上輸送量」として計算を行ったもの。
9

4.3 節 2050 年の目標値を達成するために必要な国際海運の燃料構成シナリオ
4.3.1 今後活用の拡大する可能性のある燃料等の実現可能性等の検討
今後国際海運において活用の拡大する可能性のある代替燃料・GHG 削減技術について、開発状況を調査し、実現可能性を検討した。

4.3.1.1

代替燃料・CO2 削減技術の実現可能性

2050 年の目標値を達成するために活用される可能性のある代替燃料として、水素、アンモニア、LNG、合成燃料、バイオ燃料等が挙げられる。それぞれの代替燃料の主な物性と利点・課題をまとめたものは表
4.3.1-1 のとおり。また、代替燃料以外の主な GHG 削減技術としては、風力推進、バッテリー推進及び船上
CO2 回収等が挙げられる。これらの特徴をまとめたものは表 4.3.1-2 のとおり。
表 4.3.1-1 代替燃料の主な物性と利点・課題
熱量あたり
CO2 排出
量※1
0

熱量あたり
燃料体積

利点

課題

4.46

・船上 CO2 排出ゼロ
・小型の水素燃料混焼船・燃料電池船は実績あり
・陸上ボイラー・ガスタービンの実績あり

0
N2O 未考慮

2.72

・船上 CO2 排出ゼロ
・ガスタービン燃焼の実績あり

LNG

0.74
メタンスリッ
プ未考慮

1.65

メタン
（CH4）

0.71
[0※2]
メタンスリッ
プ未考慮

1.80

バイオディーゼル[0]（～1.2）

メタノール（CH3OH）

0.90
[0※2]

2.39

・実用化済
・（水素等に比べ）エネルギー体積密度が高い・合成／バイオメタン用にインフラ転用可能
・現行 IGF コードで規則整備済
・バイオは IPCC ガイドラインにおいてカーボ
ンニュートラル扱い
・実用化済の LNG と技術的に同等に使用可
能・LNG のインフラ転用可能
・バイオは IPCC ガイドラインにおいてカーボ
ンニュートラル扱い
・陸上において混焼は商業レベル
・バイオは IPCC ガイドラインにおいてカーボ
ンニュートラル扱い
・メタノール燃料船は建造実績あり
・取扱い容易・燃料体積が C 重油の２倍を超える
・貯蔵安定性の技術課題（液体時-253℃）
・供給インフラ未整備
・バンカリング技術未成熟
・燃焼制御等の技術課題
・燃料体積が C 重油の２倍を超える
・NOX 発生・N2O 発生（温室効果は CO2 の約 300 倍と言われている）
・毒性あり
・専焼での燃焼性、大出力化等の技術課題
・CO2 削減効果限定的
・メタンスリップ・化石燃料使用に対する国際的な逆風の
可能性

アンモニア

エタノール
（C2H5OH）

0.93
[0※2]

1.79

水素（H2）（燃料電池含む）※1・バイオは IPCC ガイドラインにおいてカーボ
ンニュートラル扱い
・バイオエタノールの生産は商業レベル
・取扱い容易・現在 IPCC ガイドラインにおいて、カーボ
ンリサイクルメタンをカーボンニュートラルとする明示的な記載は無い

・貯蔵安定性の技術課題
・他セクター消費のため、海運への供給不
足の可能性
・現在 IPCC ガイドラインにおいて、カーボ
ンリサイクルメタンをカーボンニュートラルとする明示的な記載は無い
・燃料体積が C 重油の２倍を超える・着火性、大出力化の技術課題
・現在 IPCC ガイドラインにおいて、カーボ
ンリサイクルメタンをカーボンニュートラルとする明示的な記載は無い
・着火性、大出力化の技術課題※1 熱量あたりの CO2 排出量及び燃料体積（液化時）は、低位発熱量 40.4 MJ/kg、CO2 排出係数 Cf=3.114 t-CO2/t-Fuel，比重 0.94 の舶用重油（C重油）を基準としている。熱量あたりの CO2 排出量は IPCC ガイドライン及び IMO の EEDI 計算ガイドライン7の低位発熱量を基に算出している。
※2 カーボンリサイクル燃料（CO2 を分離・回収して再利用する技術によって人工的に製造される燃料）やバイオ燃料の場合 0 となる。
※3 各燃料を使用する際、設計上必要となるスペースについては燃料体積以外の要素も考慮する必要がある。

72018 GUIDELINES ON THE METHOD OF CALCULATION OF THE ATTAINED ENERGY (MEPC.308(73))

10表 4.3.1-2

各種 CO2 削減技術の特徴

風力推進
太陽電池
空気潤滑
低摩擦塗料
省エネダクト

効率改善
ポテンシャル
活用程度による
活用程度による
2～6%程度改善
2～5%程度改善
2～5%程度改善

・ 船上排ガス全てゼロ
・ 船上排ガス全てゼロ
・ 既存技術で実施可能
・ 既存技術で実施可能
・ 既存技術で実施可能

船首形状変更2～5%程度改善

・ 既存技術で実施可能

廃熱回収発電装置

1～5%程度改善

・ 既存技術で実施可能

バッテリー推進

活用程度・活用方法
による

船上 CO2 回収

排ガス中の CO2 を85%以上回収4.3.1.2

利点・ 船上排ガス全てゼロ
・ 一部小型船の主推進機関として、一部大型船の推進補助機関として実績あり
・（理論上）燃料油を問わない
・（理論上）削減率大課題
・規模的に主たる推進エネルギーとならない
・規模的に主たる推進エネルギーとならない
・効果は船体形状や運航状況により異なる。
・効果は船体形状や運航状況により異なる。
・効果は船体・船尾形状や運航状況により異なる。
・効果は船体・船首形状や運航状況により異なる。

・ 重量及び体積エネルギー密度が低い
・ 高圧充電インフラ未整備
・ （通常の燃料補給よりも）長い補給所要時
間・ 船上搭載実績なし
・ 燃料種によっては排ガスの前処理が必要（脱硝、脱硫等）・ 回収後の CO2 体積・重量大

有望な技術・代替燃料オプションの洗い出し

4.2 節の検討により、GHG 削減戦略の 2050 年目標達成のためには、2050 年時点で、国際海運の平均効率（トンマイル当たり排出量）を、対 2008 年比で約 80%以上改善する必要のあることが確認された。これは、外航船の寿命を 20 年とする単純なケースを想定した場合、2030 年頃から、80%以上の効率改善を実現する船舶の投入を開始する必要があることを意味する。外航船の寿命がより長いとすれば、2030 年時点
では、90%以上の効率改善を実現する船舶の投入開始を目指すべきであり、また、我が国が世界をリードしてゼロエミッション船の導入を進める観点から、投入開始時期を 2030 年より早めることも目指すべきである。
加えて、2050 年目標達成に向けて採用する対策は、今世紀中の GHG 排出ゼロの達成へと繋がるものである必要がある。
以上を踏まえて、下記条件の下で、代替燃料及び技術オプションの絞り込みを行うとともに、中長期目標達成に向けた GHG 削減シナリオを検討した。
＜オプション絞り込みの条件＞


2028 年までに、対 2008 年比で 90%程度以上の効率改善の達成が期待できるものであること。



長期的には、国際海運のゼロエミッション実現を可能とするものであること。
表 4.3.1-3 は、本プロジェクトにおける検討をもとに、オプション洗い出しの結果をまとめたものである。同表において、緑色で示したオプションは 2028 年までに実用化可能と考えられるもの、黄色で示したオプションは技術開発課題が比較的小さく 2028 年までに実用化の可能性があると考えられるものを示している。
上述の条件を満たすオプションとしては、水素燃料船（液化水素、直接燃焼）、アンモニア燃料船（直接燃焼）、カーボンリサイクルメタン燃料船（合成燃料）及び船上 CO2 回収設備を持つ比較的大型の船舶が挙げられる。ここで、カーボンリサイクルメタンとは、回収 CO2 及び水素から製造されるメタンを指す。
液体水素及びアンモニア燃料は、専焼の場合はいずれも GHG 排出ゼロであり、既述のとおりそれぞれに
技術課題はあるが、今後、内燃機関等の開発の加速が見込まれることから、これらの燃料を使用する船舶が2028 年までに投入が可能になると考えられる。表 4.3.1-1 に示すとおり、水素とアンモニアにはそれぞれ異なる利点と課題があり、現時点でいずれが優位であるか断定することは困難である。

11

表 4.3.1-3 中長期目標の達成に向けた代替燃料及び技術オプションの検討
内航船
外航 短距離外航 中距離外航 長距離想定航続距離想定航続距離想定航続距離想定航続距離200 mile
1,000 mile
3,000 mile
5,000mile（例：東京-苫小牧）（例：日本-中国）（例：日本-シンガポール）（例：日本-LA/LB）
バッテリー推進船 ポッド推進等 を想定。 電池のエネルギー密度が低いため困難。
200 mile 程度は可能。
水素燃料船
燃料供給装置の技術開発が必要。
（液化水素、直接燃 国内で内燃機関の技術開発機運あり。
焼）
短い航続距離であれば 貯蔵時のスペース効率が課題。
可能。
水素燃料船
気化器の技術開発が必要。
（液化、燃料電池） 燃料電池単独では、負荷追従性および始動性に劣る。
小容量バッテリーとの組合せの可能性。
大型船の場合、大出力モーターの開発が必要。
水素燃料船
水素燃料船の「液化、直接燃焼」及び「液化、燃料電池」に準じる。
（水素キャリア、直接 分離機の技術開発は難易度高い。
燃焼及び燃料電池） 分離機のスペースも必要（敢えてキャリアを使用する必要性は低い）。
大型船の燃料電池の場合、大出力モーターの開発が必要。
アンモニア燃料船 燃焼性の課題。
（直接燃焼）
N2O の実態把握（及び削減対策）が必要。
海外ライセンサーにおいて 2 サイクル機関の技術開発機運あり。
アンモニア燃料船 直接燃焼に比べ開発が未成熟。
（燃料電池）
カーボンリサイク LNG 燃料船の技術やインフラをそのまま転用可能。
ルメタン
当該燃料がカーボンニュートラルであるとの評価が与えられることが前提。
燃料船
メタンスリップ対策が必要。
船上 CO2 回収
CO2 の貯蔵スペース効 CO2 の貯蔵スペース効率。
率 （ 小 型 船 は 特 に 困 回収率向上。
難）。
陸上 CO2 受入れ施設整備が必要。
回収率向上。
陸上 CO2 受入れ施設
整備が必要。
※１ 本表には、燃料の供給可能性・供給規模に関する考察は含まれない。
※２ 水素・アンモニアを燃料に使用する場合、安全上の措置や船員教育が必要となる。
※３ キャリアとは、水素 を輸送・貯蔵する担体。ここでは、液体水素とアンモニアを除いた、水素吸蔵合金や有機ハイドライド等を想定。

カーボンリサイクルメタン燃料船について、LNG の主成分（約９割）はメタンであることから、カーボンリサイ
クル燃料として製造されるメタンは、既に実用化されている LNG の技術を使用でき、LNG 燃料船や燃料供給のインフラ設備もそのまま転用できる。ただし、回収された CO2 を原料として製造されるカーボンリサイクル
メタンがカーボンニュートラルであるとの評価がなされることが前提となるほか、メタンスリップ対策が必要である点に留意を要する。
船上 CO2 回収は、CO2 貯蔵スペースが必要となるため、小型船への適用は困難であるが、陸上において実用化済の技術であり、外航船への適用は可能と考えられる。ただし、上述の 3 種類の代替燃料と異なり、GHG を 100%削減できるものではないため、90%以上の効率改善達成のためには CO2 回収率の向上が必要であること、また、CO2 の陸上受入れ施設の整備が必要である点に留意を要する。
燃料電池については、大型船への対応への課題が大きいことから、2028 年までに主推進動力源として実用化される期待度は相対的に低いと評価した。また、液体水素やアンモニア以外の水素キャリアについて
は、体積効率や分離機の技術開発課題を踏まえると、現時点ではあえてこれらを使用する必要性は低いと考えられる。
代替燃料の利用技術は現在活発な研究開発が進められている段階であり、現時点では、ここに挙げた代12

替燃料・技術オプション間の優位性や導入割合を正確に推定することは難しい。今後、各機器の開発動向やコストを含めたエネルギー供給動向を見つつ、より詳細な検討が必要となる。

4.3.2 IMO・GHG 削減戦略の数値目標に合致する燃料・技術の活用シナリオの検討
4.3.1.2 において、2028 年までに、対 2008 年比で 90%程度以上の効率改善を達成する実船の投入が期待できる代替燃料・技術のオプションとして、水素燃料、アンモニア燃料、カーボンリサイクルメタン燃料及び船上 CO2 回収が洗い出された。これらのオプションを活用しながら、GHG 削減戦略の 2050 年目標を達成
するシナリオを検討した。
まず、上記の代替燃料・技術オプションの投入が期待できるのは 2028 年以降であることから、当面の間、国際海運の GHG 削減を進めるために選択し得る現実的な選択肢は、既に実用化されている LNG 燃料である。したがって、あらゆる削減シナリオにおいて、LNG 燃料が普及拡大する傾向は共通するものと考えらえる。この傾向を土台としつつ、将来的な国際海運における燃料転換の主な可能性として 2 通りが考えられる。
一つ目は、普及の進んだ LNG 燃料のインフラを転用する形で、バイオメタン及びカーボンリサイクルメタン燃料の使用が拡大する可能性、二つ目は、LNG 燃料と別途、燃焼時に CO2 を一切発生しない水素燃料若しくはアンモニア燃料又はその両方の使用が拡大する可能性である。そこで、以下の 2 つのパターンに分けて、削減シナリオを検討した。


LNG→カーボンリサイクルメタン移行シナリオ



水素・アンモニア燃料拡大シナリオ
4.3.1 の検討結果に基づき、上記 2 通りの削減シナリオにおいては、船舶の使用燃料等の変化に関する想定を図 4.3.2-1 のとおりとしている。特に、4.3.1.2 において検討のとおり、水素燃料、アンモニア燃料、船上 CO2 回収技術は、2028 年から導入が開始されることを想定した。また、石油系燃料油（重油等）を使用す
る船舶の建造は、LNG 燃料船の普及に伴って徐々に減少し、2035 年以降はゼロとなることを想定した。
図 4.3.2-1 に示す条件の下で、2050 年目標の達成を可能とするような、2050 年時点での各種代替燃料・技術の普及状況を検討した。その結果は図 4.3.2-2 のとおり。
まず、上記 2 通りのシナリオのいずれにおいても、省エネ・運航効率化は、2030 年に短期目標である 40%
改善を達成し、その後、2050 年までに更に 5%の改善が進むこと、また、国際海運全体の約 2%が風力推
進・バッテリー推進を採用することを想定している。
LNG→カーボンリサイクルメタン移行シナリオにおいては、LNG 燃料船が普及し、同燃料の供給インフラも拡大する一方、水素・アンモニア燃料のインフラ整備は大幅には進まないことを想定している。この場合、2050 年に国際海運で消費されるエネルギーの約 75%が LNG 燃料又はカーボンリサイクルメタン若しくはバ
イオメタン燃料、約 10%が水素又はアンモニア燃料により賄われ、LNG 燃料船の約 20%が船上 CO2 回収を導入することで、2050 年目標の達成が可能となる。
水素・アンモニア燃料拡大シナリオにおいては、水素燃料若しくはアンモニア燃料又はその両方について、船舶の技術開発及び燃料供給が拡大することを想定している。ただし、これらの燃料は 2028 年頃から新造船の投入が開始される前提であるため、LNG 燃料の普及もある程度進むと想定することがより現実的と考えられる。2050 年に国際海運で消費されるエネルギーの約 45%が水素又はアンモニア燃料、約 30%が LNG
燃料、約 7%がカーボンリサイクルメタン又はバイオメタン燃料で賄われ、国際海運全体の約 5%が船上 CO2
回収を導入することで、2050 年目標の達成が可能となる。

13

図 4.3.2-1 削減シナリオにおける船舶の使用燃料等の変化に関する想定

図 4.3.2-2 2 つの削減シナリオにおける 2050 年の想定

14

以下では、2 通りの削減シナリオにおける、GHG 削減の推移及び国際海運のエネルギー消費に占める各種代替燃料等の割合を示す。

4.3.2.1

LNG→カーボンリサイクルメタン移行シナリオ

LNG 燃料及びカーボンリサイクルメタン燃料を中心的に活用するシナリオにおける、GHG 排出量・削減量の推移及びエネルギー消費に占める各燃料等の割合はそれぞれ図 4.3.2-3 及び図 4.3.2-4 のとおり。
図 4.3.2-3 において、グラフ上端の点線は BAU 排出量を、下端の実線は 2050 年以降の目標を達成する
排出量推移を示す。両者の差分が各種の代替燃料・技術による GHG 削減を意味する。本削減シナリオにおいては、省エネ技術及び運航効率化による改善を除くと、カーボンリサイクルメタン燃料が GHG 削減に最も大きく貢献する。図 4.3.2-3 において、カーボンリサイクルメタン燃料とバイオ燃料は、いずれもカーボンフリー
燃料であることから、同一カテゴリとして扱っている。バイオ燃料は他セクターにおける消費動向の影響を受ける等の不確実性のため、現時点で両者の内数を定量的に推定することは困難である。
LNG 燃料は、GHG 削減削減量（図 4.3.2-3）における割合は大きくないが、国際海運のエネルギー消費（図 4.3.2-4）に占める割合は大きい。これは、表 4.3.1-1 に示したとおり、LNG の熱量あたり CO2 排出量が対 C 重油比で 0.74 であることに起因する。このように、LNG 燃料自体の GHG 削減効果は限定的であるが、当該燃料の普及が、2025 年以降のカーボンリサイクルメタン及びバイオメタン燃料導入の土台となる点が重要な意味を持つ。
本シナリオは、カーボンリサイクルメタン燃料の供給が十分になされること、また、当該燃料が IMO 等においてカーボンフリー燃料として認められことを前提としている点に留意する必要がある。

4.3.2.2

水素・アンモニア燃料拡大シナリオ

水素及びアンモニア燃料を中心的に活用するシナリオにおける、GHG 排出量・削減量の推移及びエネル
ギー消費に占める各燃料等の割合はそれぞれ図 4.3.2-5 及び図 4.3.2-6 のとおり。本削減シナリオにおいては、省エネ技術及び運航効率化による改善を除くと、水素又はアンモニア燃料が GHG 削減に最も大きく貢献する。4.3.1.2 で述べたとおり、水素とアンモニアにはそれぞれ異なる利点と課題があり、現時点でいずれが優位であるか断定することは困難である。また、LNG・カーボンリサイクルメタン燃料を中心的に活用するシ
ナリオだけでなく、本シナリオにおいても、LNG 燃料の使用は拡大すると想定している。
本シナリオは、水素又はアンモニア燃料が十分に供給されることを前提としている点に留意が必要である。

15

図 4.3.2-3 GHG 排出量・削減量の推移（LNG→カーボンリサイクルメタン移行シナリオ）

図 4.3.2-4 エネルギー消費に占める各燃料等の割合（ＬＮＧ→カーボンリサイクルメタン移行シナリオ）16

図 4.3.2-5 GHG 排出量・削減量の推移（水素・アンモニア燃料拡大シナリオ）

図 4.3.2-6 エネルギー消費に占める各燃料等の割合（水素・アンモニア燃料拡大シナリオ）17

4.4 節 ゼロエミッション／超低炭素船のコンセプト設計
4.4.1 2028～2030 年に投入を想定するゼロエミッション／超低炭素船
2028～2030 年までに投入が開始されることを想定したゼロエミッション／超低炭素船として、以下についてコンセプト設計を行った。
①水素燃料船②アンモニア燃料船③船上 CO2 回収システム搭載船④低速 LNG 燃料船
各コンセプト船の概要は付録のとおり。上記①～④のそれぞれについて、20,000TEU 級コンテナ船又は80,000DWT 級バルクキャリアを想定したコンセプト設計を通じて 2028～2030 年の実船投入の可能性を検討するとともに、技術的な課題等の洗い出しを行った。各コンセプト船の概要は付録にとりまとめた。

4.4.2 2050 年頃のゼロエミッション船のイメージ
上記で検討した 4 種類のコンセプト船について、更なる将来の姿として、2050 年頃におけるイメージを図4.4.2-1 のとおり作成した。

図 4.4.2-1： 2050 年における各コンセプト船のイメージ

18

第 5 章 2050 年以降の目標達成のためのロードマップ
5.1 節 ロードマップ検討の概略
第 4 章において、GHG 削減戦略の 2050 年目標を達成するためには、2050 年までに対 2008 年比で約80%の効率改善が必要となることを確認し、それを達成し得る代替燃料・技術の活用シナリオとして、「LNG→カーボンリサイクルメタン移行シナリオ」及び「水素・アンモニア燃料拡大シナリオ」を示した。以上を踏まえ、
これら 2 つのシナリオを実現させるためのロードマップとして、産学官公が取り組む必要があると考えられる
各種の取組・対策の内容及び時期を検討した。
ロードマップの概略は図 5.1-1 のとおり。2050 年目標達成に向けて、2028～2030 年の期間を、「対 2008
年比で 90~100%の効率改善を達成する船舶（以下、「ゼロエミッション船」）」の投入開始時期としている。この目標年に向けて、研究開発、技術の実証及び導入促進を順次進めるとともに、ゼロエミッション船の建造・運航のための環境整備として、関連ルールの検証・策定・改正も並行して進めることが必要となる。2030 年
以降は、ゼロエミッション船の普及フェーズとなることを想定するが、代替燃料の普及促進のためには、陸上における燃料供給体制の整備が重要となる。

図 5.1-1 ロードマップの概略

5.2 節 新たな燃料及び技術の導入のための研究開発等
ゼロエミッション船の導入に向けて必要になると考えられる研究開発関連の取組・対策の検討結果を示したものが図 5.2-1 である。研究開発及び実用化の取組に加え、それを実施する体制の強化についても検討した。

19

5.2.1 研究開発体制強化
ゼロエミッション船の実現に向けた新燃料・技術の研究開発を行うにあたり、それらを実施する体制次第
で、研究開発の費用対効果及び成果は異なると考えられ、研究開発体制を強化することが望ましい。その例としては、人的・資金的資源の効率的活用のための、複数の企業による共同研究開発、設計の連携体制の構築及び合弁会社の設立等による集約化が挙げられる。
このほか、研究開発（R&D: Research and Development）を促進するための国際的なスキームの創設も考えらえる。ゼロエミッション船の導入・普及のための研究開発には、大規模な投資が必要となることから、その資金を確保するための国際的な枠組みを設けることが望ましい。例えば、各船舶の船主が、年間の燃料消費量に応じた金額を拠出し、集まった資金により基金を設立し、国際的に選定された研究開発プロジェクトへ資金を投入する仕組みである。燃料油 1 トンあたり約 2 ドルを拠出すれば、年間 5 億ドル規模の R&D 資金を確保することが可能となる。我が国は、海事産業の主要国として、このような国際的なスキームの早期創設・運用開始、活用に向け積極的に取り組むべきである。

5.2.2 研究開発及び実用化
水素燃料、アンモニア燃料、LNG／カーボンリサイクルメタン／バイオメタン燃料、風力推進、船上 CO2 回
収、超低速・肥大設計及びバッテリー推進に関して、2028～2030 年の実船投入開始を想定する場合に必要と考えられる取組・時期を検討した。
代替燃料のうち、水素燃料若しくはアンモニア燃料、又はその両方の導入を目指す場合、2024 年までを目途にエンジン等の開発を進めるとともに、2026 年までに混焼や小型内航船への搭載等から順次実船による実証を行い、その後は導入促進策により、2028 年に向けて実船投入を促していくことが必要と考えられる。
LNG／カーボンリサイクルメタン／バイオメタン燃料の普及拡大を図る場合は、早期にメタンスリップ対策を確立することが重要となる。
風力推進については、既に、海運企業・造船企業等により様々なシステムの開発が進められていることから、今後は、実船による実証及び導入促進策が必要と考えられる。
船上 CO2 回収については、陸上で既に実用化された技術であるが、船舶での使用のためには、船上搭載用のシステム開発及び実証が必要と考えられる。
超低速・肥大船については、試設計により開発課題を洗い出すとともに、同設計特有の技術的課題を解決することが必要と考えられる。特に、操縦性の面で従来と異なる設計が必要になることが想定される。
バッテリー推進については、国内の小型内航船において実用化した例があり、既に実証の段階にあると言える。ただし、4.3 節の検討のとおり、現在のバッテリーのエネルギー密度では、比較的大型の外航船への適用は困難と考えられる。
また、水素燃料、アンモニア燃料、船上 CO2 回収の普及は、燃料供給又は回収した CO2 の払い出しのための陸上インフラの整備状況に大きく影響される点に留意が必要である。

20

図 5.2-1 研究開発及び実用化に関するロードマップ

5.3 節 新たな燃料及び技術の導入のための制度面の環境整備
ゼロエミッション船の導入に向けて必要になると考えられる制度面の環境整備に関する取組・対策の検討
結果を示したものが図 5.3-1 である。主に、IMO における関連規則の検証・策定・改正について検討を行った。

5.3.1 GHG 削減戦略、短期対策及び中長期対策
GHG 削減戦略は、2023 年に改正することを視野に、IMO においてレビューを行うことが合意されているほか、その後も、5 年おきにレビューを行うことが想定されている。同戦略は、国際海運からの GHG 排出削減の基本的な方向性を定めるものであるため、我が国として、レビューにおいて中心的な役割を担うべく対応する必要がある。
短期対策については、2.1 節及び 3.2 節にて既述のとおり、2023 年までの合意を目指し、対策の具体的な内容について IMO で議論が行われており、我が国から現存船に対する燃費性能規制（EEXI）を提案し、その実現に努めている。EEXI 規制が採択された場合、その発効後には、現存船のリプレースや燃料転換を促進する観点から、当該規制の段階的強化も検討し得る。このほか、実燃費を可視化するための格付け制度の導入等も考えられる。
中長期対策について、現在、IMO においては、燃料のライフサイクル炭素密度ガイドラインの策定について議論が行われている。また、今後は、経済的なインセンティブに基づき GHG の削減を促進する市場メカニ
21

ズム（MBM）を策定する可能性もある。MBM の主な類型としては、舶用燃料に対する課金や、排出権取引が考えられる。このほか、カーボンリサイクル燃料やバイオ燃料を使用した場合の GHG 排出量・削減量及びその越境時の扱いを定める観点から、IPCC ガイドラインの改正も検討が必要となる可能性がある。

5.3.2 既存の MARPOL 条約関連規制の改正
既存の GHG 削減対策である EEDI 規制については、MARPOL 条約においてフェーズ 3（2022/2025 年から実施）までが規定されているが、代替燃料等の導入を見据えたフェーズ 4（2030 年頃から実施）以降の規制の可能性についても検討をしていく必要がある。その中では、水素・アンモニア等の新たな代替燃料及び風力推進・船上 CO2 回収等の新技術を EEDI のスキームに取り入れること等が必要となり得る。
このほか、各種の代替燃料・技術の導入環境を整える観点から、水素エンジン等の認証スキームの整備も必要となり得る。
MARPOL 条約においては、技術研究を目的とする船舶に対して規制の適用免除を可能とする規定（附属書 VI 第 3.2 規則）があるが、各種の研究開発促進のため、当該規定を拡充・緩和することが考えられる。

5.3.3 船舶の安全及び船員に関する規則
代替燃料の導入に当たっては、船舶の安全及び船員に関する規則について、各種の代替燃料・技術の研究開発動向に応じ、現行規則の検証・改正又は新規則の策定が必要となるものがある。
船舶の安全に関する例として、現在、IMO においては、ガス又は他の低引火点燃料を使用する船舶の安全に関する国際規則（IGF コード8）により、LNG 燃料船についての安全基準が定められているが、水素やアンモニアについては詳細な安全基準が定められていない。また、液化ガスのばら積み運送のための船舶の構造及び設備に関する国際規則（IGC コード9）により、現時点ではアンモニア燃料の使用を認めないこととされている。したがって、水素燃料及びアンモニア燃料を導入するに当たっては、安全性を確保しつつ、それらを使用できるようにするための規則の改正等が必要となる。このほか、風力推進システムや船上 CO2 回収装置を船上に搭載する際の安全基準の整備が必要となると考えられる。
水素燃料やアンモニア燃料等の代替燃料や、船上 CO2 回収等の新たなシステムを船舶に導入するに当たっては、新たに船員技能に関する基準の整備の必要性を検討すべきである。

5.3.4 その他
代替燃料に関連する技術開発の動向や、それらの燃料の供給状況に応じて、舶用燃料油の現行規格（ISO 8217）の改正又は新たな規格の策定が必要となると考えられる。

8
9

IMO, Ineternational Code of Safety for Ships Using Gases or Other Low-Flashpoint Fuels
IMO, The International Code for the Construction and Equipment of Ships Carrying Liquefied Gases in Bulk22

図 5.3-1 制度面の環境整備に関するロードマップ

23

第 6 章 おわりに国際海運の GHG 排出ゼロに向けた今後の動向は、技術開発課題、燃料供給サイド、コスト等の不確定要
素が複合的に絡むものであり、断定的な将来予測を行うことは困難である。その中で、本事業においては、現時点で入手可能な情報に基づき、GHG 削減戦略に掲げられた国際海運からの GHG 削減目標を達成するために国際海運に導入すべき GHG 削減対策を分析・検討し、それらの対策を実現するために必要となる技術開発及び環境整備等の内容・時期をロードマップとして提示した。
今後は、陸上及び国際海運分野の動向に応じて、GHG 削減シナリオの見直しや、ロードマップに掲げた対策の絞り込みを随時行っていくとともに、ゼロエミ船の建造・運航をビジネスとして成立させることを視野に、本
ロードマップの実施に向けた方策、役割、体制及び資金面の仕組み等について、更に検討を掘り下げていくことが望まれる。

24付録：コンセプト船の検討
1

水素燃料船
80,000DWT 級バルクキャリア及び 20,000TEU 級コンテナ船の 2 船型を対象として、液体水素燃料船のコンセプト設計を行った。
液化水素の補給地は世界 5 か所（欧州、中東、豪州、日本、南米）を仮定し、80,000DWT 級バルクキャリ
アの航続距離は 7,000NM、20,000TEU 級コンテナ船の航続距離は 11,500NM（片道分）と設定した。主機関としては、二元燃料式のレシプロエンジンを想定した。対象船の側面図及び平面図を図 付録-1 及び図 付
録-3 に、主要目を表 付録-1 及び表 付録-2 に示す。
また、本コンセプトの実用化に向けて、エンジン及び燃料供給システム、タンクの大型化、防熱システム、水素漏洩対策、燃料補給に関する技術的課題を洗い出した。

図 付録-1 : 80,000DWT 級バルクキャリアの側面図及び平面図（水素燃料船）
表 付録-1： 80,000DWT 級バルクキャリアの主要目（水素燃料船）
全長
船長
全幅
深さ
喫水
計画喫水
夏季満載喫水
載貨重量
計画喫水
夏季満載喫水
液化水素タンク
計画速力
航続距離
主機
最大出力
常用出力
発電機

図 付録-2： 80,000DWT 級バルクキャリアの水素
燃料関連機器配置イメージ

25

228.9 m226.00 m
32.24 m21.20 m12.20 m14.50 m63,500 ton
80,000 ton
4,000 m3
14.0 knots
7,000 NM
1台
8,000kW x 84 rpm
6,800kW x 80 rpm
3台
1,000 kW

図 付録-3 : 20,000TEU 級コンテナ船の側面図及び平面図（水素燃料船）
表 付録-2： 20.000TEU 級コンテナ船の主要目（水素燃料船）
全長
船長
全幅
深さ
喫水
計画喫水
夏季満載喫水
液化水素タンク
コンテナ個数
冷凍コンテナプラグ
計画速力
航続距離
主機
最大出力
常用出力
発電機

図 付録-4： 20.000TEU 級コンテナ船の水素燃料関連機器配置イメージ

26

399.90 m
383.00 m
61.50 m33.00 m14.50 m16.50 m30,000 m3
21,000 TEU
1,100 TEU
22.5 knots
11,500 NM
1台
60,000 kW x 80 rpm
54,000 kW x 77 rpm
3台
5,000 kW2

アンモニア燃料船
80,000DWT 級バルクキャリアを対象として、アンモニア燃料船のコンセプト設計を行った。
航路としては日本～豪州航路を想定した。主機関は、メタノールや LPG 等で実績のある液体燃料を噴射する機構を有する二元燃料レシプロエンジンを想定し、アンモニア燃料は難燃性であることから、着火を安定させるためのパイロット燃料噴射弁を有する機関とした。パイロット燃料を加味した上で、従来の同型船に比べ 91.9%の CO2 削減効果を見込む。対象船の側面図及び平面図を図 付録-5 に、主要目を表 付録-3 に示す。
また、本コンセプトの実用化に向けて、アンモニアの毒性等に関するリスク評価、アンモニアの漏洩リスク管理及び非常時の大気への放出、NOx 及び N2O 等に関する技術的課題を洗い出した。

図 付録-5： 80,000DWT 級バルクキャリアの側面図及び平面図（アンモニア燃料船）
表 付録-3： 80,000DWT 級バルクキャリアの主要目（アンモニア燃料船）
全長
船長
全幅
深さ
喫水
計画喫水
夏季満載喫水載貨重量
アンモニアタンク
計画速力
主機
最大出力
常用出力
発電機

図 付録-6： アンモニア燃料関連機器配置イメージ
27

233.00 m
225.5 m32.26 m20.10 m12.20 m14.45 m81,000 ton
1,550 m3
14.2 knots
1台
9,660 kW7,052 kW3台
600 kW

3

船上 CO2 回収システム搭載船
20,000TEU 級コンテナ船を対象として、船上 CO2 回収船のコンセプト設計を行った。
航路としては極東～欧州航路を想定した。主機関は、メタノール燃料の二元燃料レシプロエンジンに加え、液体アミン吸収法による船上 CO2 回収システム及び回収 CO2 の貯蔵用タンクの搭載を想定した。本コンセ
プト設計における回収・液化装置全体として、CO2 回収率 85.7%を見込むが、将来的には回収システムの性能向上により 90%以上の回収率が実現することが期待される。対象船の側面図及び平面図を図 付録-7に、主要目を表 付録-4 に示す。
また、本コンセプトの実用化に向けて、CO2 回収装置の回収率向上、液化装置の動力削減等の技術的課
題を洗い出した。

図 付録-7： 20,000TEU 級コンテナ船の側面図及び平面図（船上 CO2 回収船）
表 付録-4： 20,000TEU 級コンテナ船の主要目（船上 CO2 回収船）
全長
船長
全幅
深さ
喫水
計画喫水
夏季満載喫水コンテナ個数
メタノールタンクCO2 タンク
コンテナ搭載数影響
計画速力
主機
最大出力
常用出力
発電機

図 付録-8： CO2 回収装置及び CO2 液化装置の配置イメージ

CO2 タンク
メタノール
燃料タンク

図 付録-9： CO2 タンク及びメタノール燃料タンクの配置イメージ28

399.90 m
383.00 m
61.00 m33.50 m14.50 m16.00 m21,300 TEU
13,200 m3
6,400 m3 x 2 sets
-1,820 TEU
21.8 knots
1台
55,000 kW
49,500 kW
5台
6,870 kW4

低速 LNG 燃料船
80,000DWT 船型をベースとするバルクキャリア及び 20,000TEU 級のコンテナ船を対象として、LNG 燃料等の既存技術の組合せによって対 2008 年比で 80%以上の効率改善を達成する船舶のコンセプト設計を行った。
それぞれの対象船について、従来船型をベースに、船型改良、減速・大型化、電気推進を前提としたハイブリッド型二重反転プロペラの搭載、LNG 燃料の適用及び革新的省エネ技術（風力推進システム及び空気
潤滑システム）の適用を想定した。IMO の EEDI 計

表 付録-5： 80,000DWT 級バルクキャリアの主要目（低速 LNG 燃料船）

算ガイドラインに基づく試算によると、いずれの対象
船においても、ベースの船型から Attained EEDI が

全長
船長
全幅
深さ
喫水
計画喫水
夏季満載喫水載貨重量
LNG タンク
計画速力
推進モーター
定格出力86%改善する結果となった。対象船の側面図及び平面図を図 付録-10 及び図 付録-11 に、主要目を表
付録-5 及び表 付録-6 に示す。
また、本コンセプトは、目下導入が可能と考えられる技術の組合せであるため、技術的な課題は大きくないと考えられる一方で、実用化のための環境整備として、IMO の関連規則・ガイドラインの見直し等が229.00 m
225.00 m
42.00 m20.60 m12.20 m14.45 m102,000 ton
3,800 m3
11.5 knots
2台
1,750kW

必要になることを確認した。

図 付録-10 : 80,000DWT 級バルクキャリアの側面図及び平面図（低速 LNG 燃料船）

29

図 付録-11: 20,000TEU 級コンテナ船の側面図及び平面図（低速 LNG 燃料船）
表 付録-6： 20,000TEU 級コンテナ船の主要目（低速 LNG 燃料船）
全長
船長
全幅
深さ
喫水
計画喫水
夏季満載喫水コンテナ個数LNG タンク
計画速力
推進モーター
定格出力

図 付録-12： ハイブリッド型二重反転プロペラ
システム

30

400.00 m
387.00 m
69.20 m33.20 m13.00 m16.00 m27,000 TEU
11,000 m3
15.2 knots
2台
5,500 kW31