電中
電源別のライフサイクル CO
排出量を評価研

No.468 2010 August

2—技術の進展と情勢変化を考慮して再評価—

29

太陽光3853

地熱 13

15

水力11（中規模ダム水路式※） 11

原子力

2420

LNG 火力（直接分：376）

LNG 火力（汽力）（直接分：476）

石油火力（直接分：695）

石炭火力（直接分：864）

（複合）

0200

474

519
599

608
738

742
943

400

600

800

LC-CO2 排出量（ｇ-CO2/kWh）
発電燃料
［直接］

その他
［間接］

975

1,000 2000年
評価※発電出力1万kW

電源別の LC-CO2 排出量

わが国の CO2 排出量は約 12.14 億トン（平成 20 年実績）で、そのうち、発電に伴い排出される
CO2 量は、全体の約 30％の 3.87 億トン（平成 20 年度事業用発電）です。電気事業では、CO2 排出原単位（kg-CO2/kWh）の 1990 年度比 20％削減を目標として、火力発電における発電効率の向上、発電燃料の石油から天然ガスへの移行、原子力発電による発電電力量の一定割合の確保、再生可能エネルギーの利用など、さまざまな検討・実践を進めています。この際、電源別の CO2 排出量やその削減の程度を正確に測定する上で有益な指標が、電源別のライフサイクル CO2 排出量（LC-CO2排出量）です。
電力中央研究所では、電源別の CO2 排出量にかかわるライフサイクル分析に先駆的に取り組み、2000 年に体系的な評価の結果を公表しましたが、その後の発電技術の進展、発電施設の設計 ･ 仕様の変化、資材・燃料種の変化などを考慮し、見直しを行いました。

電 中 研 ニ ュ ー ス

25NEWS

風力1

分析手法と評価● 分析手法の概要● 評価の範囲

分析手法は前回の評価と同様で、物量推計とライフサイクル分析では、図 -2 に示すように、排出量推計の 2 段階から構成されます（図 -1）。

燃料の生産・輸送・発電のそれぞれの施設の素

前者は、発電施設の建設や運転に投入される燃材、部品の製造から、施設の建設・運用までの料 ･ 資材の種類 ･ 投入量の推計、後者は、燃料範囲の CO2 排出量を評価しています。また、石燃焼による直接排出量とそれ以外の間接排出量

炭火力発電は、燃焼後の石炭灰の処分を考慮しの推計のことです。間接排出量は、発電施設やています。原子力発電は、使用済燃料の再処理、燃料取り扱い施設の建設 ･ 運用に投入される物

プルサーマルの利用、放射性廃棄物の処分、施資 ･ 資材の製造に伴う排出量（素材体化排出量）

設の解体時に発生する CO2 も含んでいます。と関連する加工 ･ 建設などの行為に起因する排LC-CO2 排出量の評価においては、素材製造出量（行為随伴排出量）の 2 つの合計です。

時の CO2 排出量だけでなく、素材から部品を製物量の推計では、大きく技術が変化した発電造・組立てする工程で投入されるエネルギーにシステムについてはプラント設計を詳細に調査伴う CO2 排出量も考慮する必要があります。こし、必要なデータを入手しました。変化のないの製造工程の詳細を特定することは難しいため、発電システムは、前回評価のデータを用いまし計算では補完係数を用いています。ここで言うた。排出量の推計では、各種素材の CO2 排出原

補完係数は、部品や機器を製造するために使用

単位は、主として㈳産業環境管理協会 LCA 日

する素材量に基づいて、CO2 排出量を推定する

本フォーラムの JLCA-LCA データベースを利係数のことです。

用していますが、一部は産業連関表に基づいて計算しました。

物量推計●発電システムの主たる特性●船舶サイズ●輸入国●発電出力●発電効率など

実績データ

排出量推計

1998 年 IEA データ⇒2007 年 IEA データ
燃料・電力の排出係数
各評価項目における必要物量●燃料●素材／資材●建設加工などの作業量定式化

産業連関表による推定主体⇒LCA データベースの実測値利用主体

1996 年実績⇒2008 年実績

各評価項目における
CO2 排出量

ライフサイクル
CO2 排出量

素材・資材の排出係数

LCAデータベース●加工組み立てなどの排出量●維持補修
1990 年⇒2005 年

図 -1

分析手法の概要

補完
産業連関表

2

ライフサイクルCO2排出量を推計する● 計算方法・ 風 力 発 電 は、 前 回 の 単 機 出 力 300kW に、600kW、1000kW、2000kW、2500kW

LC-CO2 排出量は、発電所の建設から運用、を加えて評価しました。

解体まで、燃料の生産から輸送、加工、そして廃棄物処分までの、発電にかかわる全工程にお・LNG 火力発電は、前回の汽力発電と 1100℃ける総 CO2 排出量を、その発電所が一生涯に生級複合発電に、1300℃級・1500℃級複合み出す総発電電力量で除算をして求められます。

発電を加えて評価しました。

総発電電力量は送電端での電力量です。

● 排出係数 : 単位量当たりの CO2 排出量

今回の計算に当たっては、発電燃料の燃焼に伴・素材や部品の生産国における電力使用に伴うう直接排出量、発電所の建設、運用、解体に伴う排出係数は、前回は 1998 年、今回は 2007

CO2 排出量、アップストリームおよびダウンストリー年の IEA（国際エネルギー機関）のエネルギーム過程における全設備の建設、運用、解体に伴うバランス表を適用しました。

CO2 排出量の合計を、一生涯の総発電電力量で・素材の排出係数は、前回はその多くを産業連関表から算出しました。今回は、基本的に除して LC-CO2 排出量を計算しました。

LCA データベースを適用しました。

ここでいうアップストリームとは、発電用燃料の採掘から発電所に届けられるまでの工程、● 物量の想定

ダウンストリームとは、発電後の廃棄物の処理・評価の対象に加えた新しいタイプの石炭火力工程を示します。

（USC：超々臨界圧）、LNG 火力発電（1300℃級・1500℃級複合発電）では、該当する代● 前回評価との相違点

表プラントのデータを適用しました。

● 技術条件・太陽光発電は、前回の評価から技術進展が著・前回は耐用年数を一律 30 年としましたが、しい電池モジュール、制御装置、支持架台の今回は太陽光 ･ 風力・地熱の各発電は 30 年、物量は、最新情報に基づいて設定しました。

それ以外は 40 年としました。

・風力発電は、同等の設備をわが国で生産した
場合の CO2 排出量を評価し、単機容量の増加・石炭火力発電は、プラントの熱効率の向上を考慮しました。に伴う物量の増加を評価しました。
燃料生産

燃料輸送

発電

素材

素材

素材

CO2CO2CO2部品

CO2部品
CO2

建設

CO2CO2CO2①燃料、電力

部品

建設

運用

CO2CO2

CO2

CO2

廃棄物処分
素材

部品

建設

運用

CO2

建設
CO2運用

CO22

②燃料、電力CO2運用
電力（送電端）CO2

解体

図 -2CO2解体

CO2

解体

CO2

③燃料、電力解体

発電技術のライフサイクル評価で検討すべき範囲（システム境界）

3

ライフサイクル CO2 排出量の計算結果● 結果の総合評価

だものの、大型化に伴って基礎コンクリートの必● 火力発電要量が増加し、出力の大型化のメリットが相殺さ燃料燃焼に伴う CO2 排出量（直接排出量）がれる結果となりました。太陽光発電では、架台の大きな割合を占める火力発電では、発電効率の素材としてアルミニウムからより CO2 排出量が向上により前回評価と比べると LC-CO2 排出量少ない溶融亜鉛メッキ鋼板の使用を想定したことが 1 〜 9％低下しました。石炭火力発電では、により、LC-CO2 排出量が 28％低下しました。

600℃級の石炭火力（USC）が 28％導入され● 今後の取り組みたことにより、LC-CO2 排出量は石炭火力発電全体で 3％低下しました。石油火力発電は燃料種別

今回確立した評価手法および評価データベースの割合が変わり、発電効率が上がったため、LC-は、いろいろな技術評価への適用が可能です。今CO2 排出量は 0.5％低下しました。LNG 複合火

後、評価手法の拡張とさまざまな応用を目指し力発電は、1300℃級と 1500℃級の割合が増て、前回評価との差異について詳細な要因分析えたことにより、LC-CO2 排出量は 9％低下しまを行い、条件の変化が LC-CO2 排出量に与えるした。

影響を解析する予定です。特に、燃料燃焼に伴う● 原子力発電CO2 排出量（直接排出量）の大きな割合を占め原子力発電では、電力の排出係数が大きいアメる火力発電について、燃料の輸入元の選択によるリカにおけるガス拡散法によるウラン濃縮役務の影響を評価します。さらに、今後実用化される革割合が低下したことにより、中間貯蔵のケースで新技術、例えばバイオマス燃料の利用、CO2 回収・24％、リサイクルのケースで 20％、LC-CO2貯留技術などについても、評価の対象に取り込ん排出量が低下しました。

でいく予定です。

● 再生可能エネルギー
風力発電では、風車の単機出力の大型化が進ん

ひとこ と社会経済研究所

エネルギー技術政策領域主任研究員

今村 栄一

LCA 評価の手法自体はシンプルなものです。問題は、評価を行う対象技術について地道に関連情報を集め、技術の詳細について深く理解することが重要であるということです。
今回の再評価では、電中研にエネルギーに関連したさまざまな技術の専門家が多数、在籍していることが、大きな強みとなりました。今回、当研究所の 8 つの分野別研究所から、多くの情報提供と助言をいただけたことで、約 10 年ぶりに再評価を行うことができました。今後も各研究所と連携を取りながら、適宜、新しい技術についても LCA 評価を行っていきます。

関連の電力中央研究所報告「日本の発電技術のライフサイクル CO2 排出量評価—2009 年に得られたデータを用いた再推計—」Y09027「ライフサイクル CO2 排出量による発電技術の評価—最新データによる再推計と前提条件の違いによる影響—」Y99009「ライフサイクル CO2 排出量による原子力発電技術の評価」Y01006
2010 年 8 月 20 日発行※この冊子は再生紙を使用しています〒 100-8126

東京都千代田区大手町 1-6-1 大手町ビル 7 階（財）
電力中央研究所

TEL：03-3201-6601

広報グループ http://criepi.denken.or.jp/