1砂層型メタンハイドレートフォーラム 2020

商業化に向けたメタンハイドレート開発システム
評価モデルの構築
MH21-S研究開発コンソーシアム（MH21-S）

商業化に向けた検討チーム
和田良太、今野義浩、稗方和夫、牧野美紗、鈴木健也、磯上樹、長久保定雄

2020年12月16日(水)JOGMEC 技術センター

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砂層型メタンハイドレートの開発に向けた工程表
2 0 1 8 ～ 2 0 2 2 F Y 頃

総合的な検証に基づく課題解
決策の検討

生産技術の開発

生産挙動予測と技術的可採量評価の信頼性向上

有望濃集帯の抽出に向けた
海洋調査

環境影響評価総合的

方
向性

海洋における長期生産技術の開発・改良

陸上産出試験での長期生産挙動データの取得と生産技術の実証

研
究成果

2023～2027FY頃

三次元地震探査の準備・実施・解析

結果
評
価

方向性
確
認

試掘（簡易生産実験を含む）準備・実施

見直

確
海認
洋
見産
出直
試験結等
果
踏

民
間
企
業
主導方
向性
確
認

商業
化
向見
直

海域環境調査検証
継続的な確認とアップデート

長期的取組

・生産量向上・コスト低減などの個別技術における新しい技術の取り込み（オープンイノベーション）
・日本周辺海域の資源量調査
・経済性の確保や環境保全など、商業化に必要な条件の検討

今回の説明内容

開始

どの開発システムが商業化プロジェクトに適しているか

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どの開発システムが商業化プロジェクトに適しているか
経済的成立性

社会的受容性

法制度との適合性
技術的成立性4

どの開発システムが商業化プロジェクトに適しているか
ガス価格

保険

漁業

経済的成立性
ファイナンス

販売リス
ク

社会的受容性
2050年
ゼロエミッション

ESG投資

鉱山保安法

法制度との適合性
技術的成立性
地震対策

TRL
技術認証

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「商業化に必要な条件」とは
 基礎検討段階：技術的・経済的・社会的成立性の概算
 実際の商業化プロジェクト：事業者・ステークホルダーのリスク
テイク
 不確実性：社会情勢の変化、ガス価格、ESG投資、地球温暖化…
 海洋資源開発プロジェクト：長期 / 巨大 / 複雑な技術システム
 不確実性マネジメント（定量化・低減・配分）しながら進む

 どのような開発システムで商業プロジェクトを目指すのが良いか 技術開発などの投資には、目指す姿を見定めていく必要がある ギャップを明らかにして、技術開発や政策という投資に「今」取り組む
 そこには産官学のステークホルダーの関与が不可欠

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本日の発表概要
1. 商業化とは：成立性よりもう一段階掘り下げる ステークホルダーの意思決定を考えるためのもう一段階高い解像度の議論
 巨大かつ複雑な開発システムをどうやって扱うか
 産官学の関与の中で「目指す姿」と「今取り組むべきこと」を模索していく必要性

2. 考えるべきこと：難しい問題を要素分解していく 社会の期待 技術開発・事業開発の可能性
 社会と技術とのインラタクション

3. 取り組み紹介：インタラクティブな評価モデルの構築
 システムズアプローチ（SVN、統合評価モデルの概念図）
 インタラクティブ評価モデルの概念図・UI Primitiveな結果のご紹介

8どうしてこんなに難しいのか
巨大・複雑な社会技術システムのややこしさを要素に分解してみる

9社会の期待 事業推進者の視点におけるプロジェクト評価
 事業の成否（プロジェクトの絶対評価）
 より良い選択肢を選んでいく（開発システム間の相対評価）
 ステークホルダー視点におけるプロジェクト評価
 ファイナンス、コントラクタ、漁業関係者など多種多様
 許容できるリスク・リターンかどうか

 多様なステークホルダーの多様な評価軸
 客観的な指標の出力
 一方で指標に対する各ステークホルダーの効用関数
 複雑なプロジェクトの可視化 巨大・複雑システムの合理的な評価
 不確実性の高い将来に対する想定シナリオ
 複雑なプロジェクトの可視化

技術開発・事業開発の可能性
 更なる技術力向上（生産量増加・コスト低減）の模索
 新たな技術の取り込み（TRL低いもの・異分野含む）
 要素技術の価値は技術システムの中で評価される
 限られたリソースをどの技術開発に投資すべきか ガス販売とは異なる事業開発の可能性の検討
 温暖化対策が進む中でのメタンハイドレート開発の姿
 事業コンセプトレベルでの検討余地は
 未知システム（＝高い自由度）の解を広く探索
 開発システムを機能レベルで分解・記述する
 目指すべきコンセプトが曖昧な中での技術開発（Battat et al, 2013）
 様々な技術要素を全体システムの中で統合評価
 開発システムの価値と要素技術の関係は非常に複雑 System of Systemsモデル（＝統合モデル）

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社会と技術のインタラクション

11 「社会の期待」と「技術開発・事業開発の可能性」の折り合う点
 候補となるコンセプトは本来多数存在している （N=2~4 → N=100,1000）
 ステークホルダーの価値基準は明示的ではなく探索的 各ステークホルダーの世界観を含めた評価手法が必要
 将来の想定シナリオはステークホルダーにより大きく異なる可能性がある 高い解像度で議論したい現象も異なる
 いかに納得性の高いものを作れるかが重要 ステークホルダーの価値基準の整理
 客観的な評価指標から主観的な価値基準へ コンセプト評価から価値基準を逆推定していく
 社会と技術とのインラタクションを加速させる
 統合モデルを使ったワークショップを開催する
 指標・シナリオ・評価モデルなどをブラッシュアップしていく 産官学それぞれのプレイヤーからのDriving Forceを持つ

問題の難しさへの対策の整理••••

多様なステークホルダーの多様な評価軸
巨大・複雑システムの合理的な評価
未知システム（＝高い自由度）の解を広く探索
様々な技術要素を全体システムの中で統合評価

 “Systems Approach”による体系的アプローチ• ステークホルダーの価値基準の整理• 社会と技術とのインラタクションを加速させる

 Interactiveなワークショップによる協創的イノベーション

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そこにどう取り組むか
評価・統合モデル・インタラクションを実装する
インタラクティブ・フィージビリティスタディモデル（IFSモデル）

システムズアプローチ
システムズアプローチは，複雑なSocio-technical問題を解決するための方法論
1. ステークホルダー分析:システムに関わる様々なステークホルダーの持つ多様な価値基準を明らかにし，システム評価に用いる評価軸や評価機能を定義する．

2. 要求分析・機能分析:
システムが満たすべき要求を定義し，その要求の優先順位を設定することでシステムが満たすべきゴールを設定する．また要求を実現するための機能をsolution neutralな形式で記述することで多様な選択肢を模索する．
3. モーフォロジカル分析:
多次元な選択肢に対して分割統治をベースにしている．技術コンセプトは，各機能を満たす多様な技術要素の選択により構成されると考え，それらの組み合わせを広く考えることで構造化された創造性・網羅性を持つコンセプト群を実現できる．
4. コンセプト評価モデル:
コンセプト群を形成する各コンセプトについて経済性や技術成立性などの評価軸に対する定量的な評価を求める．多種多様な知識を含むシステムモデルを統合したシステ
ムオブシステムズモデルとなる．多くの場合，優れたコンセプトは評価基準に対してトレードオフの関係を持ち，そのパレート最適解を構成する選択肢を提示することで意思決定支援ツールとして機能する．

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15

ステークホルダーバリューネットワークの分析
地球温暖化政策

商業化で必須となるループ

経済成長

エネルギー政策

株主・投資家からの影響を強く受ける

再保険

保険会社

保険付与

保険代

国民

税制優遇措置

政策決定者

ESG投資

金融機関

開発事業者
（パートナー含む）

ファイナンス

返済・利息
出資（SNS、環境団体等）
申請

出資・債務保証所轄官庁

プロジェクトカンパニー 技術成立性評価（SPC）

許可

許認可
許容

技術評価結果

コンサルタント料

補償

地域経済

Public service / Job creation

技術評価
コンサルタント

商品代

オフテイカー

コントラクタ（国内・海外）基礎研究・応用研究

Knowledge / Information
Goods / Service

JOGMECEPCI/O&M

収入
生産物販売

Money

配当・保証金

研究成果

地域社会
海域利用者

メディア

配当

資金調達

保険付与

経済効果

労働力・地域インフラ

大学・研究機関サブコントラクタ（国内・海外）Policy / Option

狭義のシステム境界

広義のシステム境界

今後、ヒアリング・情報収集を進め、ステークホルダーの要求（評価軸）を決定していく予定

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モデル概略
選択肢提示（意思決定項目）

評価モデル

評価結果

事業コンセプト計算式

確率分布表示技術コンセプト

パラメタ

時間軸の考慮

開発フィールド

シナリオ
データベース

未確立な技術も含めた網羅的な選択肢の提示

生産システム

インタラクティブに更新可能な評価モデル

生産設備： FLNG, サブシーシステム etc.
輸送方法： パイプライン, 電気, 水素 etc.

評価指標


フィールド、生産井の数、水深、離岸距離 etc.
生産プロファイル：資源量、浸透率、温度 etc.

開発システム

多様な評価軸を可視化するUI

経済性評価： CAPEX, OPEX, NPV etc.
その他：ライフサイクルCO2、安定生産性 etc.

その他


事業コンセプト etc.

17Interactive Feasibility Study
選択肢の提示

評価モデル

評価結果

事業コンセプト
計算式
技術コンセプト

入力

参照

評価結果

出力

将来予測

開発フィールド

パラメタ
モデルベース意思決定

情報・アイデア

シナリオ
各自の想定
情報

データベー
ス

評価モデルを通したインタラクション
事業推進群

ステークホルダー群

Interactiveなワークショップによる協創的イノベー
ション

インタラクティブなモデルのイメージ図（UI）

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19

学術的な関心について
 開発システムの基礎検討結果（Matsudaira et al., 2019）

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3

4

5

1( 紫)

2( ⽔⾊)

3( 緑)

4( ⻩)

5( ⾚)

6( 橙)

セパレ ータ ー海底

海底

海底

海底

海底

海底

⽔処理機

無し

無し

無し

無し

無し

無し

* ガス処理機器

陸上

陸上

洋上

洋上

洋上

海底

グリ コ ール
再⽣機

陸上

無し

無し

無し

無し

無し

電源設備

陸上

陸上

洋上

洋上

陸上

陸上

薬品タ ン ク

海底海底

洋上

洋上

洋上

海底

＊昇圧機+ 冷却器+ 脱⽔機

 第二種基礎研究*と言われる分野
 海洋開発という巨大・複雑な社会技術システム
 多様な研究テーマや技術シーズの合理的な優先順位
 ステークホルダーとの協創的なプロジェクトの進め方 Uncertainty Managementの実践的研究
 Uncertainty QuantificationとRobust Design Management
 不確実性・リスクに対してできることは「定量化・低減・配分」
 VUCA時代にForecast, Backcastによる最適解決定は困難

発表まとめ20

発表概要
1. 商業化とは：成立性よりもう一段階掘り下げる
2. 考えるべきこと：難しい問題を要素分解していく
3. 取り組み紹介：インタラクティブな評価モデルの構築目指すもの メタンハイドレート開発の商業化に向けた検討
 複雑・巨大システムにおけるモデルベースの意思決定
 技術と社会のインタラクションを加速させるツール

本資料は、経済産業省の委託により実施しているメタンハイドレート研究開発事業において得られた成果に基づいています。
ご清聴頂き、誠にありがとうございます。