RITE Today 2024

研究活動概説 ● CO2 貯留研究グループ

CO2貯留研究グループ
グループメンバー（2024年4月）
グループリーダー・主席研究員
サブリーダー・主席研究員
主席研究員
主席研究員（兼）副主席研究員
副主席研究員
副主席研究員
副主席研究員
主任研究員
主任研究員
主任研究員
主任研究員
主任研究員
主任研究員
主任研究員
主任研究員
主任研究員
主任研究員
主任研究員

薛
自求
梅田 信雄
横井 悟
野村 眞
高須 伸夫
中島 崇裕
名井 健
橋本 励
三戸 彩絵子
利岡 徹馬
髙野 修
内本 圭亮
小牧 博信
指宿 敦志
渡辺 雄二
張
毅
朴
赫
末国 次朗
山下 裕士

主任研究員
主任研究員
主幹
主任
研究員
研究員
研究員
研究員
研究員
研究員
研究員
研究助手
研究助手
研究助手
研究助手
研究助手
研究助手
研究助手

麻島 健
今村 哲己
渕上 聡子
中西 公美子
三善 孝之
永田 丈也
Amer, Rasha
曹 金栄
穂積 章一郎
宮坂 啓
小谷 雅文
平井 順子
氷見 悠子
西出 朱美
奥道 恵美
佐々木 惠
日髙 奈江
大野 晶子

CO2地中貯留の実用化へ向けた技術実証、情報発信と技術支援
1. はじめに念頭に置いた技術開発を推進している。光ファイバーセ

2023 年 3 月 に 経 済 産 業 省 に よ っ て 公 表 さ れ たンシング技術を活用した地層やパイプラインのモニタリ「CCS長期ロードマップ検討会」の最終取りまとめにおングによる安全確保とコスト低減、CCSの事業化を支援

いて、CCSは我が国のエネルギーの安定供給とカーボする技術の開発、また、CCS事業者にとって手引きとなンニュートラルの実現にとって不可欠な技術とされ、る技術資料の整備をおこなっている。

2030年までの事業開始に向けた事業環境を整備する

モニタリング技術の開発では、米国の商用CCSプロジこととされている。この中で、事業化に向けての具体的ェクトサイトをはじめ国内外サイトにおいて実証試験をおなアクションが示され、「CCS事業への政府支援」の一環

こなっている。光ファイバーを利用して温度、ひずみ、音として、2023年6月に7つの「先進的CCS事業」が選定

響を計測し、CO2パイプラインや坑井など地中貯留に関されている。また、2024年2月には「二酸化炭素の貯わる設備の健全性と地層の安定性を監視する手法の技留事業に関する法律案」（CCS事業法）が閣議決定され、術実証をおこなっている。

第213回通常国会に提出され、成立している。CCS事

また、CCSの事業化までの各種業務を支援する技術

業法は、貯留事業・試掘に係る許可制度と貯留権・試掘として、立地地域等とのコミュニケーション手法の開発、権の創設や、貯留事業とCO2導管輸送事業に関する事

事業計画の構想において不可欠となる排出源立地情報

業規制・保安規制等、事業環境を整備するものである。

の整備、事業性評価のためのコスト試算ツールの開発等

技術開発においては、具体的なコスト削減目標を掲げ、に取り組んでいる。

技術開発・実証を推進するとしている。RITEは、二酸化

さらに、CCS事業の計画から操業、閉鎖後に至るまで

炭素地中貯留技術研究組合の一員として、国立研究開

各段階の業務に対するナレッジを国内外事例から整理、

発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）

編集した技術事例集を作成している。2023年度末までの委託事業において、国内CCS事業に適用することをに全7編が完成しており、逐次公開される予定である。

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2. 主な研究課題と成果

RITEでは、これまで、室内試験および現場試験を通2.1. 光ファイバーを用いた地層健全性評価モニタリン

じて光ファイバーセンシング技術の研究開発を進めておグシステムの開発

り、現在では、複数の国内外サイトにおいて実証試験を国内外で本格的に進められつつあるCO2地中貯留事

実施中である。国内サイトでは、開発した光ファイバーケ

業において、地下モニタリングは必要不可欠な要素技術

ーブルの性能評価や施工方法の改善に加えて、複数坑の一つである。圧入されたCO2が地層内に安全に貯留

井での圧入など実事業を想定したCO2圧入環境下でのされていることを確認するために、CO2の広がりの把握

光ファイバー測定技術の有効性検証を進めている。また、に加えて、地層圧の上昇に伴う地層変形や圧力伝播範

米国ノースダコタ州CCSサイトでは、マルチセンシング

囲の監視、万が一の漏洩検知を目的とした坑井の健全型CO2地中貯留モニタリングシステムの技術実証として、性監視等を行う。このモニタリングは長期間に渡るため、一本の光ファイバーケーブルを用いた温度・ひずみ・音

経済的な技術が求められる。また、圧入条件の変更など

響の同時測定を実施している。豪州では、ビクトリア州

即時の意思決定に資する情報を提供するために、リアル

Otwayサイトおよび西オーストラリア州Perth南部サイ

タイムのモニタリングシステムが期待される。光ファイバ

トにおいて、浅部断層からの漏洩監視および深部断層のーセンシングは、こうした要件に適合するモニタリング技

安定性監視を目的とした現場試験を実施中である。

術として有望視されている。
光ファイバーセンシングは、光ファイバーに光パルスを

以下では、各サイトで実施中の現場試験の概要を紹介する。

送信した際に生じる後方散乱光を計測、解析することによって、光ファイバー周辺に生じた環境変化を測定する

2.1.1. 国内試験サイト

技術である。散乱光ごとに測定対象が異なり、ラマン散

千葉県茂原地区にある試験サイトでは、光ファイバー

乱光は温度計測（DTS: Distributed Temperature

センシングによるCO2地中貯留モニタリングシステムのSensing）、ブリルアン散乱光は、温度とひずみ計測

技術検証を目的とした現場試験を行っている。これまで（DSS: Distributed Strain Sensing）に用いられる。

に、深度300m程度の浅部坑井に様々な光ファイバーケ

レイリー散乱光は、曲げなどによって散乱光強度が変化

ーブルを設置して、坑井を用いた水圧入試験や揚水試することを利用した損傷箇所の同定や音響（振動）計測

験を行うことで、光ファイバーケーブルの測定性能評価（DAS: Distributed Acoustic Sensing）が主な用を行ってきた。2022年度には、深度900m超の坑井を途であるが、近年では、そのスペクトル変化を利用して新たに掘削し、温度・ひずみ・音響を同時に測定できる光

高精度の温度、ひずみ計測にも用いられる。光ファイバ

ファイバーケーブルを設置した。同試験によって、光ファーセンシング技術の特徴は、光ファイバー全体が受信部

イバーケーブルを深部坑井に設置する技術の向上、設置となるために、空間的に連続した記録の取得が可能なこ器具の改良、施工方法の改善を図ることができた（図１）。

とである。また、複数の光ファイバーを束ねた一本の光

また、坑井のセメント健全性を評価する光ファイバー測ファイバーケーブルを設置することで、温度・ひずみ・音定技術の開発を進めている。同技術は、CO2地中貯留サ

響を捉えるマルチセンサーとして利用でき、多数のセン

イトの圧入井からの万が一の漏洩に影響を与えるセメンサーを設置する場合に比べて大幅なコスト低減を図るこ

チングの良否を施工中に評価することができるリアルタとができる。さらに、光ファイバーケーブルは、直径が数

イムモニタリング技術として期待されている。

ミリメートルから数センチメートルと細く、狭小箇所への2022年度のファイバー設置以降、同サイトではDSS設置が容易なため、坑井を保持するためのケーシングと（ひずみ計測）による、長期連続モニタリングを継続中で呼ばれる鉄管の外側にある地層とのわずかな隙間に設ある。サイト周辺の水圧入や揚水等によるひずみ変化を置することも可能である。

計測し、光ファイバーひずみ測定データに基づくジオメ

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カニクス解析によるサイト周辺の水理特性評価技術とし発生するノイズを低減できるほか、データ収録の高速化て利用している。この技術は、将来の国内CO2地中貯留も実現する。

において必須となる複数の坑井を効果的に配置する技
術へとつながるものとして期待されている。

図1 国内サイトでの光ファイバー設置作業

2.1.2. 米国ノースダコタ州CCSサイト
米国ノースダコタ州CCSプロジェクトは、エタノール精製過程から回収される年間約18万トンのCO2を地下深図2 ノースダコタサイトでの光ファイバー モニタリングシ

部約2,000mの塩水帯水層に圧入貯留する商業プロジ

ステムの概要ェク トである 。 2022 年 6 月 中 旬 から 圧 入 を開始し 、2024年3月末現在、約25万トンのCO2が貯留されている。

CO2 プルームの広がり把握を目的とした繰り返しの3D弾性波探査は、通常１年～数年毎に実施される。この同プロジェクトでは、4本の坑井（圧入井、観測井、浅観測期間のギャップを埋めるため、頻回なデータ取得が部地下水観測井×2）とCO2パイプライン沿いに、光ファ

可 能 な 常 設 型 の 発 振 装 置 （ Surface Orbital

イバーケーブルを設置し（図２）、DAS、DTSおよびDSS

Vibrators: SOVs）を導入した。SOVsは、コンクリートの同時測定を継続実施中である。同プロジェクトは、一ブロック上に設置された偏芯おもりが高速に回転するこ

本の光ファイバーケーブルにおけるマルチセンシング技とで、地層中に振動を伝える常設型の振動装置である。

術の商業プロジェクトにおける技術実証として、国内に遠隔操作および自動コントロールが可能なため、発振作

おける事業化規模の一つの目安となる100万トン圧入業のための現場オペレーターが不要である。ノースダコ時まで測定を継続することで、国内CCS事業に資する

タサイトでは、SOVsをサイト内の4箇所に設置し、随時モニタリングシステム運用における課題や対策などの知発振を行っている。

見の集積を進めている。

取得した記録のうち、（ゼロ）オフセット記録は、圧入開地下のCO2 の広がりを把握する貯留層モニタリング

始後すぐのCO2プルームの検知に用いられ、オフセットには、繰り返しの弾性波探査を用いたCO2プルームのイのあるVSP記録は、CO2 プルームの広がりを把握する

メージング技術が用いられる。弾性波探査技術の一つとために用いられる。現在、CO2の広がり把握のために、して、坑井に受振装置を配置する坑内探査（Vertical

繰り返しのVSP記録のタイムラプス解析を進めている。

Seismic Profiling：VSP）を用いることで、計測対象

また、万が一の漏洩を検知するために、CO2パイプライと受振器が近づくため、高品質なデータ収録が可能にな

ンや圧入井の全区間におけるDTSおよびDSS（温度・ひる。さらに、無数の受振器を備える光ファイバーを坑内

ずみ計測）を行っている。従来は、パイプラインの出入口受振器として利用することで、受振点位置ずれによっておよび坑底などに設置した流量計や温度・圧力計による

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点計測を行っていたが、光ファイバーセンシング技術では、特に深部断層を対象とした断層安定性評価のため

は、光ファイバー全体が計測点となる利点を活かして、の現場試験を進めている。同試験サイトでは、深部断層

経路全区間のリアルタイムモニタリングを継続している。

帯を貫く坑井を掘削し、光ファイバーケーブルを設置し、DSS（ひずみ計測）結果に基づいて断層や破砕帯の水理

2.1.3. 豪州サイト

的・力学的特性評価および断層再活動性評価を図るも断層が多い国内においてCO2地中貯留事業を実施すのである。豪州研究機関であるCSIROとの研究協力にる場合のリスクとして、圧入に伴う断層への影響や、断よって、既存の試験サイトを利用して実証試験を進めて層からの漏洩等が考えられる。これらのリスクに対応すいる。2023年度は、新たに傾斜坑井を掘削し、温度・ひるためには、断層破砕帯特性評価、断層安定性監視およずみ・音響計測を同時に行える光ファイバーケーブルをび断層からの漏洩検知・監視技術が必要不可欠である。

設置するとともに、サイト周辺の地震活動調査、サイトのこれまで、RITEが研究開発を進めてきた光ファイバー

断層評価を進めてきた。傾斜坑井のケーシング背面へのセンシング技術が有効な手段となるが、それらの技術確

光ファイバーケーブルの設置に成功したことで、CO2地立のためには実サイトにおける多様な試験が必要である。

中貯留モニタリングにおける光ファイバー設置技術の向そのため、既知の断層が分布する試験サイトを有する豪上を図ることができた。今後は、流体圧入試験を実施し、州研究機関と2021年度から日豪共同研究を行ってい同計測結果を用いた断層の水理的・力学的特性評価等る。

を行う予定である。

豪州ビクトリア州南西部のOtwayサイトでは、光ファ
イバーセンシング技術を用いた浅部断層からのCO2 漏洩検知現場試験を進めている。同サイトは、豪州研究機
関CO2CRCによって、数万トン規模のCO2が圧入された実証試験サイトである。本サイトに新たに２本の坑井を掘削し、高性能のDSS（ひずみ計測）ができる新しい光
ファイバーケーブルを設置し、水圧入試験を実施した。現在、同計測データを用いた、サイトおよび断層の水理学

図４ 豪州Perth南部サイトでの光ファイバー設置作業

的特性評価を進めている。今後は小規模のCO2圧入によって漏洩検知性能の評価を行う予定である。

2.2. CCS事業化支援
JOGMECによる先進的CCS支援事業が2023年度に開始されるなど、我が国のCCSの大規模化、事業化が本格的に展開されている。
RITEにおいても、CCSの大規模展開を支援するための研究開発を実施している。具体的には、ＣＣＳ実施地域の理解促進方法、適切なＣＣＳ事業化形態の設定支援、
さらにはＣＣＳの経済性評価などである。以下、それぞれの研究開発の内容や進捗状況を報告する。

図3 Otwayサイトでの光ファイバー設置作業

２.2.１. ＣＣＳ事業における地元とのコミュニケーション
CCS事業を行うことを決めると、事業者は事業の理

豪州西オーストラリア州南西部のPerth南部サイトで解や支持を得るために、ステークホルダーや地元住民と

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コミュニケーションを取る必要がある。コミュニケーショ

基にCCSに対して誤った考えを持つことにもなりかね

ン活動は、できるだけ早期に、広範囲の関係者を対象にない。いったん情報を信じ、その情報に基づいた考えを行うことが望ましいとされている。事業計画が全て決定持つと、その考えは容易には変わらないと言われている。

してから、地元に受け入れを求めるという事業者から地人は自分の考えに合う情報のみを選択的に受け入れや元への一方向のコミュニケーションではなく、早い段階

すい上、最近ではSNSなどで自分と同じ考えの人とだから地元と密にコミュニケーションを取り、地元の考えやけつながり、考えが強化されるということが起きやすい

要望も組み入れて事業計画を立てていくという双方向からである。そのため、CCSに関する科学的、学術的なのコミュニケーションを行うべきというのがそのベース

知見に基づく情報が検索でかかりやすくなることが重要の考え方である。

である。

RITEでは、CCS事業実施にあたっての地元とのコミ

ただし、検索でかかりやすくても、読まれることがなけュニケーションについて調査を行ってきた。本稿ではコ

れば意味がない。CCSをよく知らない人がCCSとは何

ミュニケーション最初期にCCSの認知度を高めることのかを知ろうと思って検索した場合には、体系だった詳細

重要性について述べる。海外において、地元住民やステな解説は敬遠されやすく、端的な解説の方が読まれやすークホルダーがCCSについてよく知らないまま事業計い。RITEでは、CCSに関して一般市民が疑問に思いそ画が進んだことが、地元の事業反対の要因になった事例

うなことを一問一答の形式で説明したQA集を作成してがある。そのため、地元の住民やステークホルダーにいるが、このQA集の役割の一つは「CCS」について検CCSについて理解してもらうことが重要である。

索したり調べたりした人が疑問を解決できるようにする

日本では、CCSの認知度が低く、一般市民の約半数ことである。そのために、A（回答）は予備知識がなくてがCCSという言葉を聞いたことすらないというのが現も読めるように工夫している。今後、図やイラストを使っ状である。そのため、まずは「CCS」という言葉を知り、てさらに親しみやすく見られやすくなるようにQA集の馴染 んで もら う 必 要 が あ る 。全 く 聞 い たこ と がな い

改善を進めていく予定である。

「CCS」に関するコミュニケーションイベントが行われていても、参加してみようとはなかなか思わないからであ２.2.2. ＣＣＳ実施による地元経済波及効果分析る。国はCCSをカーボンニュートラルに向けた重要なオ

CCS事業においては、CCSの技術的、科学的な説明

プションとみなしており、昨年から先進的CCS事業も始だけでなく、事業が地元にもたらす経済的な効果の説明まった。今後「CCS」という言葉を見聞きする機会が多も重要である。RITEでは、ＣＣＳの実施による地元経済

くなると考えられるが、当面はCCS事業者もコミュニケ

波及効果の分析手法を手順化し、実際の地域に適用し、ーションの第一歩として「CCS」という言葉の普及活動

経済波及効果等を訴求している。以下、地元経済波及効をする必要がある。

果の分析手法を紹介する。

「CCS」という言葉を見聞きする機会が増えると、検➀投資額試算索してCCSを調べる人が増えると考えられる。「CCS」

地元経済波及効果を分析する前段として、CCSプロ

を調べてみようと思った人が最初に見る情報は重要でジェクトの事業形態を設定し、全体投資額を把握する必ある。その情報で、CCSに対して肯定的な考えを持った要がある。当試算については、後述する排出源 DBやり、否定的な考えを持ったりするようになるかもしれな

CCSコスト試算ツールを用いて実施する。

いからである。北海道の胆振東部地震の際に、著名人が➁経済波及効果・雇用促進効果分析

SNSに流したCCSに関する情報が流言飛語とみなされ

CCSプロジェクトの投資額が設定された後、その投資た例があるように、CCSに関する誤った情報が流れるが地元にどれだけの経済波及効果・雇用促進効果をもこともある。もし最初に誤った情報に接すると、それをたらすか試算を行う。その際、各都道県が公開している

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産業連関表や経済波及効果分析ツールを活用すれば、効果を議論する際は、このような視点も重要である。

地元経済に即した効果を試算することが可能となる。

➅当分析手法の適用・改良について

ただし、「ＣＣＳ」は新しい産業であり、既存の経済波及

以上、CCS事業実施による地元の経済波及効果の分

効果分析ツールには当該項目はない。そのため、CCSが析手法を紹介した。すでに一部の地域ではその手法を適どのような産業から成立しているかを分析し、それらの用しているが、今後、分析の実践例を増やし、その精度

既存産業項目の組合せで、経済波及効果の分析を行うや使い勝手を向上させたいと考えている。CCSの地元必要がある。CCSの産業構成は、対象とするCCSプロ

経済効果を検討されている方がいれば、ぜひお声がけ

ジェクトの特性を考慮して設定するが、その分析の精緻いただきたい。

化、手順化が今後の課題となっている。
➂サイト訪問による経済効果

2.2.3. CO2排出源データベースの開発

CCSプロジェクトによる直接的な経済波及効果の他

CCSの事業化には、CO2排出源と貯留層の適切なマに、サイトに見学者が来ることによる経済効果が得られッチングが重要となる。そこで、RITEでは、このマッチンる。実際、苫小牧におけるCCS大規模実証試験では、多グ支援を目的としたCO2排出源データベース（以下、排くの見学者が苫小牧市を訪れている。このような先行事

出源DB）の開発に取り組んでいる。

例を参考にし、CCS見学者数を推定し、来訪による経済

以下、そのデータ構造、機能概要、今後の展開につい波及効果を分析するのも重要である。

て紹介する。

➃経済効果を向上させる手法の検討➀排出源DBのデータ構造

CCS産業構成要素として大きいのが、「建設」と「汎用環境省の「温室効果ガス排出量 算定・報告・公表制度」

機械」などの資機材調達である。建設については、地元に基づく公開データ（以下、温対法データ）には、1万をで対応できる部分が大きく、経済波及効果拡大に貢献

超えるCO2排出源情報が登録されている。排出源DBでするが、資機材については、ＣＣＳの実施地域では調達

は、その情報をベースとしつつ、CCSによる脱炭素化のできない物も多く、経済波及効果を発揮できない要因と特徴に合うよう以下a)ｂ）ｃ）の対応を行っている。

なる。

a) 直接CO2排出量の試算、DB化

産業連関表には、関連する資機材の自給率が示され

温対法データにおける各事業所のCO2 排出量には、ており、その値を向上させれば、経済波及効果は向上す

他者から供給される電力・熱に相当するCO2が内数としる。地元でどのような産業や人材を育成すれば良いかのて含まれている。CCSは、当該事業所で実際に排出され定量的な指針となる。

る直接CO2排出分を回収・貯留するものであり、電力、

このように、ＣＣＳの経済波及効果分析は、立地地域で熱相当分のCO2排出量を除外する必要がある。そこで、の産業育成政策の立案にも貢献する。

事業種別に「直接排出係数」を一定の統計処理で求め、➄CCS/CCUの連携効果分析

温対法上のCO2 排出量に乗じ、各事業所からの直接

CＯ２の地中貯留のみでなく、ＣＯ２の利用（ＣＣＵ）も注目を集めている。CCUを行う場合、CO2の需給のマッチ

CO2排出量を算出し、ＤＢ化している。
b) バイオマス燃料CO2排出源情報の組み込みングが重要であるが、CO2の供給量が大きく上回り、回温対法データは、化石燃料からのCO2排出を対象とし収したCO2を放散せざるを得ないケースもある。CCUており、バイオマス燃料からのCO2排出は、カーボンニュとあわせてCCSを行えば、余ったCO2を地中貯留するートラルのため対象外となっている。一方、バイオマス発ことでクレジットを得られる。

電所もCO2を排出しており、それを回収・貯留すること

つまり、CCSの実施は、CCU事業の不確実性を抑制

で、ＢＥＣＣＳ化、ネガティブエミッション化が図れるなど、し、事業の予見性を高めることに貢献する。CCSの経済

脱炭素化促進に重要な要素となる。そこで、資源エネル

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ギー庁電力調査統計等の情報を参考に、バイオマス燃料
からのCO2 排出源情報も調査し、CO2 排出量の試算と➂CCS事業化支援のプラットフォーム化を目指して
上記の機能に加え、港湾のCO2排出の集中度分析、港排出源ＤＢへの組み込みを図っている。

湾から一定距離を持つ内陸型排出源のスクリーニングｃ） 貯留ポテンシャル情報の反映

機能、既存ガスパイプラインの表示機能等、CCSの大規RITEが実施した「全国貯留層賦存量調査」の貯留ポ模化、本格普及化を見据えた機能も随時付加している。

テンシャルのマッピング情報も排出源ＤＢに反映してい

CCSの事業化には、政策担当者、技術者、投資家、事る。

業経営者など、多くの関係者が協力し、その方向性を定➁情報マッピング、スクリーニング機能の実現める必要がある。

a) 排出源と貯留層候補のマッピング機能

本DBを活用すれば、必要な情報への迅速なアクセス、

CO2排出源と貯留層の適切なマッチングを図るため、視覚化機能を活かした関係者間の情報共有が可能とな

その位置関係を視覚的に捉えることが重要である。そこる。さらに、次に紹介するCCSコスト試算ツールなど、他

で、➀で示したデータをマッピングする機能を実現した。

の支援機能と連携し、CCSの事業化を的確に支援する

図5はその一例であり、排出源は太平洋側に集中し、貯プラットフォーム化を図りたいと考えている。当DBに関留層は日本側に多いなど、その特徴を容易に捉えることするコメント、ご要望があればぜひお伝えいただきたい。

が可能になる。
2.2.4. CCSコスト試算ツールの開発
本ツールは、CCSを検討している事業者が、想定される複数の事業形態について、コストを比較検討できるよ
うに開発したものである。単独で実施するCCSの回収
から貯留までの一連のコストを試算できるだけでなく、沿岸域等で複数の排出源をまとめて集約化するハブ＆クラスターのコストについても試算の対象としている。
後者の複数排出源を対象にしたコスト試算について
は、排出源データベース（2.2.3）を利用して集約化グループの構成を検討した案が、どの程度のコスト低減効果を見込めるか、あるいはその構成がコスト的にみてベス
図5 CO2排出源と貯留ポテンシャルの統合表示例

トであるかなどを具体的に検証する上でも有用である。
また、本ツールは高速で計算できるので、パラメータb) 情報スクリーニング機能
視覚化された地図は、自在に動かし、特定箇所をズー

を変更しながらリアルタイムで結果を確認できる。このため試行錯誤的に最適な実施形態を探り出す際の支援

ムアップしたりすることが可能である。さらにある地域

ツールとしての活用も期待している。

を四角で囲むことで、その地域のCO2 排出源情報を抽➀ツールで可能な試算

出することができるため、排出源のクラスタリング等に本ツールには国内で想定されるCCSを想定して、回活用可能である。さらに、石炭火力発電所や工場など、収、輸送、貯留のそれぞれの工程に選択肢が設けられて排出事業者別に表示することもできる。例えば、バイオいる。例えば、回収には石炭火力発電所やLNG火力発

マ ス燃料の CO2 排 出源 に絞 り 込 んだ 表 示 をすれば、電所があり、輸送には陸上・海底パイプラインと船舶輸

BECCS化によるCO2排出量オフセット戦略の立案に貢送がある。こうした工程に関係するオプションの他、当該献することなども可能となる。

CCS全体に関係する選択肢として、事業期間や年間

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CO2処理量、割引率、為替レートなどの設定が可能であ

処理量では見られなかった。他の貯留方式については、る。これらを選択して組み合わせることによって、ユーザ

スケールメリットは小さいか、ほとんどでなかった。

はイメージしているCCSをツール上で組むことができ

一方、モニタリングについては、３種類の貯留方式とも、る。

スケールメリットが大きく働くことがわかった。コスト的②特定工程の試算例には、陸上からの圧入が他よりも高くなった。水深の設ここでは、貯留工程における試算例を紹介する。日本

定が45ｍで、ストリーマを使った震探が行えず、海底受での貯留は、大部分が海底下貯留と考えられていること

信ケーブル（OBC: Ocean Bottom Cable）を利用しから、本ツールは海底下貯留を対象としている。海域のた震探が採用されたためと考えられる。

設定は貯留地点の離岸距離と水深によって決まり、A.陸域からの圧入（苫小牧式）、B.着床基地からの圧入（ジャッキアップ式）、C.浮体基地からの圧入（セミサブ式）の３通りの中から、自動で選択される仕組みになっている。
図6に今回比較した3種類の貯留方式を示す。図の左側に貯留方式のイメージを、右側に試算の前提条件を記した。

図7 貯留およびモニタリングコストの試算結果③集約化において排出源をグループ編成する際の検討
CCSコストの低減を考える場合、ハブ＆クラスター等
で排出源をネットワーク化し、大量のCO2を処理すると、工程によってはコスト低減効果が大きく働く。集約化は、
既存の技術で実施できるコスト低減対策であることから、
図6 比較した貯留方式

排出源を取りまとめて共同で実施しようとする考えは、
自然な発想である。

また、CO2 を地下に圧入すると、それに伴うモニタリングが必要となるため、貯留工程の試算ではモニタリン
グコストもあわせて算出される。
図7に貯留およびモニタリングコストの試算結果を示した。試算に際してCO2 処理量（圧入量）を100万t/年から500万t/年の５段階に変化させ、どの程度のスケ
ールメリットが発生するかについても検討した。
図から、貯留コストが最も低かったのは陸上からの圧入であり、ジャッキアップ式、セミサブ式の順に高くなった。スケールメリットについては、セミサブ式において300万t/年までは効果がでたが、それよりも多いCO2

ここでは、ある沿岸域において、２つの集約化グルー
プの編成が進められている場合、その間にある排出源にとっては、どちらのグループに参加するのが有利であるかを検討してみる。
図8に集約化グループ編成時のイメージを示した。図にはグループAとBの２つの検討中のグループがあることを示している。その際、グループAとBで、既に契約できている合計のCO2量に違いがあるという設定であり、グループAでは300万t/年、またグループBでは150万t/年のCO2がそれぞれ確保できているとする。また、排出源X（１00万t/年）から各グループのハブまでの陸上

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パイプラインの費用は排出源Xが負担するとし、船舶輸については、予定分の搭載を終えており、先に示したよ

送距離や貯留方式は両グループで同じであるとした。な

うな試算が可能となっている。一方、公開のためには、

お、Ａ港-Ｂ港間の距離は100kmとした（各港にハブが誰もが理解し易いインターフェイスを搭載する必要がああるとする）。

り、同時に図表等によるわかり易い出力も重要である。
さらに、本ツールは、WEBシステムとして公開するため、サイバーテロへの対策も不可欠と考えている。
こうした種々の作業を終えた後に、WEB公開前のテスト（フィールドテスト）等を実施し、信頼性や安定性が確認された時点で公開する予定である。

図8 集約化グループ編成時のイメージ

図9に排出源XからＡ港までの距離とCCSコストの関係を示した。紫のラインがＡ港を利用した場合のコスト、
オレンジのラインがＢ港を利用した場合のコストを示している。図９の上の図は排出源Xが単独でCCSを実施した
場合のものであり、集約化グループの影響を受けないた

図9 排出源XからＡ港までの距離とCCSコストの関係

め、単純に両港の中間点（50km）で両コストが一致した。
一方、図９の下の図では排出源Xが集約化グループの

２.3. 技術事例集

影響を受けており、もともとCO2処理規模が大きかった

RITEではCO2地中貯留技術の実用化に向けて、モニグループAの方が、グループBよりコスト低減が大きくな

タリング技術などの様々な技術や手法の開発に取り組る。その結果、紫のラインがより下方に移動したことから、

んでいるが、それらの成果を基にCCS普及条件・基準整ラインの交点が右側に移動した。これにより排出源Xは、備の一環として、「CO2地中貯留技術事例集」（以下、本A港からの距離が80km以内の場合、Aグループに参加

事例集と称す）を作成している。

する方が低コストであり、それを越えると、すなわちB港

本事例集は、将来のCCS事業者のための参考マニュ

からの距離が20km以内になるとBグループに参加すアルとなることを目的とし、CO2地中貯留に関する国内る方が低コストであることがわかる。

外の技術情報や事例をまとめている。例えば、「二酸化なお、上記の検討では、グループA、BのCO2処理量と炭素地中貯留技術開発」（2000年度～2007年度；長排出源Xからの距離のみを考えたが、実際には種々のバ

岡CO2圧入実証試験）、「CCS実証事業の安全な実施にリエーションがある。例えば、グループA、Bで船舶輸送あたって」（2009年、経済産業省）、「苫小牧における距離が異なる、貯留方式が異なる、圧入レートが異なる、

CCS大規模実証試験事業」（20２２年、経済産業省、他）事業期間が異なる、さらにいずれかのグループがパイプ等の主な成果と、海外機関による大規模CO2地中貯留

ライン敷設コストを負担するといったことも考えられる。

事業の知見をまとめたマニュアル、ガイドラインも参考に④ツールの公開に向けての作業している。

現時点までに、コストを計算する部分（計算エンジン）

図10は、本事例集に記載されたCO2地中貯留事業全57

RITE Today 2024

研究活動概説 ● CO2 貯留研究グループ体の構成である。

CO2挙動予測との乖離がある場合は地質モデルを改良し、長期挙動予測の高精度化を図る。また、CO2漏出に関するモニタリングも行う。
⑦サイト閉鎖・閉鎖後管理
CO2圧入完了後、圧入井を廃坑し、閉鎖後モニタリン
グに必要な設備を除き、すべての施設を撤去する。サイト閉鎖後も、CO2挙動の確認および漏出モニタリングを継続する。一定期間経過後に、規制当局が安全性の確保を判断したら、サイトの管理業務等は公的組織に移譲されることになる。

図10 CO2地中貯留事業の全体構成①基本計画
事業の全体像／基本的な考え方（経済性検討含む）、
各フェーズでの作業方針・内容、スケジュール等を示す。
②貯留サイト選定（スクリーニング）
基本計画に示された全体計画に基づき、既存地質資図11 技術事例集公開版

料を使用してCO2貯留サイトとしての要件を満たした候補サイト（複数）を選定する。
③貯留サイト決定（サイト特性評価）
CO2貯留候補サイトに対して、必要に応じ地質データの取得を行い、詳細評価を実施する。地質モデルを構築

この技術事例集は、第１編から第７編までが製作されており、METI、NEDOのホームページにも逐次公開しており、今後は東南アジア諸国等海外への情報発信も行う予定である。

し、CO2圧入シミュレーションにより貯留可能量評価や、輸送・圧入施設の概念設計を基に経済性評価、リスク評価も実施する。その結果、圧入サイトが最終決定される。
④実施計画の策定
サイト特性評価結果を踏まえ、CO2圧入作業やモニタリングなどの具体的な事業実施計画や作業計画を策定する。事業総コスト／経済性検討、リスク評価等を含めて最終投資判断を行い、規制当局に事業申請のための実施計画書を提出する。
⑤設計・建設
規制当局からの事業認可後、それまでの概念設計・基本設計をもとに圧入・輸送設備等の詳細設計、さらに建設、試運転を行う。
⑥操業・管理実施計画に従い圧入操業を行う。地下に圧入されたCO2の分布状況や貯留層の圧力変化をモニタリングし、

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