カーボンニュートラル社会に向けた製油所転換シナリオ検討
報告書

令和 5 年３月

一般財団法人石油エネルギー技術センター
Japan Petroleum Energy Center (JPEC)

石油産業の将来ビジョン：カーボンニュートラルエネルギーセンター（イメージ図）

目次
はじめに
エグゼクティブサマリー（用語説明含む）
１． カーボンニュートラルに向けた社会動向変化
１．１ 我が国におけるカーボンニュートラル宣言後の動き（１）グリーン成長戦略の策定とグリーンイノベーション基金の設立（２）第 6 次エネルギー基本計画（３）コロナ禍回復とロシア・ウクライナ侵攻によるエネルギー安定供給への課題
１．２ 石油連盟のビジョンと石油分野トランジション・ファイナンス ロードマップ（１）石油連盟における動き（２）石油分野トランジション・ファイナンス ロードマップ（３）石油関連技術に関する技術ロードマップまとめ
１．３ JPEC における現在の取り組み（１）合成燃料の検討（２）水素エネルギーの利活用に関する検討（３）プラスチック資源循環に関する検討（４）共処理技術（Co-processing）の検討
２． カーボンニュートラル社会に向けた製油所転換シナリオの検討
２．１ 検討の経緯と目的
２．２. カーボンニュートラル社会に向けた転換シナリオ：３つのステージでの検討（１）ステージ１：製油所 CO2 削減策（Scope1,2）の検討（２）ステージ２：脱炭素化燃料製造転換による CO2 削減策（Scope1,2,3）の検討（３）中間整理：ステージ１，２の結果からのシナリオ方向性（４）ステージ 3：カーボンニュートラルエネルギー製造（将来ビジョン）の検討
２．３ 製油所転換シナリオのまとめ
３．製油所転換に向けて取り組みうる技術開発：トランジション先導モデル
3．１ 製油所転換促進プロジェクト「トランジション先導モデル」の提案
3．２ トランジション先導モデルの課題整理（１）脱炭素化原料の確保に関する調査（２）脱炭素化燃料製造の技術開発（３）製油所での脱炭素化燃料製造の実証
３．３ まとめ（メンバーリスト）：本報告書作成に当たりご協力をいただいた JPEC 内研究会メンバー
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付録
付録１：脱炭素化原料のポテンシャル
付録２：ステージ１，２の製油所モデルにおける前提条件：我が国の製油所生産量
付録３：我が国の液体燃料の将来需要想定
付録 4：マスバランス方式について
付録 5：CORSIA 動向：持続可能な航空燃料（SAF）と低炭素航空燃料（LCAF）
付録 6：設備・投資コスト調査
参考資料：JPEC 第 3 回カーボンニュートラル情報報告会資料「製油所脱炭素化に資するカーボン資源循環型原料の国内賦存量調査」

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はじめに
石油エネルギー技術センター（JPEC）では 2017～2018 年度にかけて石油業界の協力のもと、将来製油所のビジョンを検討し、その成果として「次世代石油エネルギービジョン」
を 2020 年 10 月に発刊した。報告書では当時の社会情勢を勘案し石油産業の技術、特に製油所の将来の技術的方向性について「カーボン循環型燃料・ケミカルハブ」、「柔軟生産石化シフト（日本版 COTC）」、「デジタルデータ利活用（デジタル SSRC 構想）」を提案した。
この時期 2020 年 10 月に菅首相（当時）より「2050 年カーボンニュートラル宣言」が出された。この「2050 年カーボンニュートラル宣言」は、それまでの 2050 年 GHG 排出80％削減から世界の潮流である 2050 年 GHG 排出 100％削減、すなわちカーボンニュート
ラル達成を目標とした大きな変革を目指す内容となっている。実際にその後、グリーンイノ
ベーション基金に代表されるように、政府の研究開発投資の拡大、さらには企業においてもESG 投資の重要性の認識など、2050 年カーボンニュートラル達成に向けた動きが一気に加速することとなった。
その一方で近年は世界各国で新型コロナの蔓延とその回復やインフレの加速、さらにはウクライナ情勢によりエネルギーや農作物などの不足の懸念など、社会や経済情勢が大きく変化してきている。特にエネルギー産業、石油産業においてはエネルギー需給の先行きの不透明感が増しており、エネルギー安全保障や安定供給の重要性が強調されている状況でもある。
このような社会環境・情勢が大きく変化し、カーボンニュートラルとエネルギー安全保障の重要性が求められている中で、JPEC において「次世代石油エネルギービジョン」の見直しを行うこととした。本報告書では 2050 年のカーボンニュートラル化に向けて、現状からトランジションを経てカーボンニュートラルに至る過程および取り組むべき課題を検討・提案を行う。そして、製油所の将来の技術的方向性とそこに求められる技術開発要素について転換シナリオとして検討した内容を報告する。

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エグゼクティブサマリー
世界的に地球温暖化による気候変動が深刻化しており、エネルギー供給の一翼を担う石油産業においても 2050 年カーボンニュートラル社会に向けた取り組みが求められている。
一方でエネルギーは生活を支えている必需品であることから、欠かすことなく安定的に供給する必要がある。そのため、石油産業では現在の原油処理から将来のカーボンニュートラ
ルエネルギー供給までの長期にわたるトランジション過程においても、エネルギーの脱炭素化と安定供給を常に両立しなければならない。
このような状況に鑑み、本検討では 2030 年のトランジションおよびその延長線上の 2050
年のカーボンニュートラルに向けて、製油所の転換シナリオを作成し、必要となる技術を明確にした。そして、これを基に製油所転換に向けて取り組みうる技術開発について検討した。
石油産業におけるカーボンニュートラル社会に向けた対応として、水素などの新たなカーボンニュートラルエネルギーの供給とともに、現在主たる液体燃料の製造拠点である製油所の転換が重要となる。特に製油所では、液体燃料の供給安定性を確保しながら、段階的に原油処理量を削減し、原料自体を脱炭素化原料に切り替えていくことが求められる。ここ
では転換シナリオを考えるために図１に示す通り、３つのステージに分けて検討した。まず
ステージ１として、製油所自体の CO2 削減（Scope1，2）の対策について検討した。次にス
テージ２として、原油処理を継続しながら、廃食油等からの脱炭素化燃料の製造を増加させていくトランジション段階を想定し、精製時だけではなく使用時も含めたトータルでのCO2 削減効果（Scope1，2，３）について検討した。最後のステージ 3 では石油産業としてのカーボンニュートラル将来像をイメージし、ステージ１，２における結果を踏まえて製油所の転換シナリオを考察した。

図１ カーボンニュートラル社会に向けた製油所の３つのステージiv

検討にあたっては日本の製油所を一つと仮定した製油所モデルを作成し、ステージ１，ス
テージ２ともそのモデルによるシミュレーションにより、CO2 削減効果の試算を行った。その結果、ステージ１として、製油所自体の CO2 排出量（Scope1，２）の削減効果が数十％レベルと高い技術はグリーン水素（CO2 フリー水素）利用や CCS であった。これらの技術の本格普及は現状の計画によると 2030 年以降と考えられ、石油産業において政府目標の2030 年 46％削減達成（Scope1，２）はかなり困難と考えられた。一方、ステージ２として、脱炭素化燃料を製造した場合の CO2 削減効果を調べると、製造時の水素消費量増加に伴い自社排出分 CO2 量（Scope1，２）は増加するものの、精製・使用時トータルでの CO2 排出量（Scope1，２，３）としては大幅削減が可能であることがわかった。このことからカーボ
ンニュートラル社会を目指す上で石油産業としてはステージ 2 での脱炭素化燃料製造の対応を先行させ、ステージ 1 での製油所 CO2 削減への対応は大幅な削減技術が導入可能となる時期に実施することが良いと考えられる。この対応は費用対効果の面のみならず、社会全体のカーボンニュートラル化からも効率的・効果的と考えられる。
またステージ３では石油産業の将来ビジョンとして液体燃料以外にも水素や再生可能電気などを供給するカーボンニュートラルエネルギーセンターへの転換を想定した。また液体燃料の製造を継続する製油所は、カーボン循環型燃料・製品ハブとしてバイオマス・廃棄物、廃プラ再生油を原料とする脱炭素化燃料や回収 CO2 からの合成燃料などを製造するハブへと転換し、脱炭素化燃料製造を拡大することで、石油産業のカーボンニュートラル化において重要な役割を持つと考えられる。
（図２）

図 2 製油所転換シナリオと対応技術の時間軸イメージ
これらの検討結果を基に JPEC 内研究会等で有識者と製油所転換の進め方について議論を行った。そこでは脱炭素化燃料製造に際して製油所処理の具体的イメージの共有化、必要となる個別技術の明確化と技術開発の必要性、さらには調達できる脱炭素化原料を含めv

たサプライチェ―ン全体での課題等の明確化などが挙げられ、それらを進展させるための製油所転換に向けた実証試験の実施など、まず第一歩を踏み出すことの重要性が議論された。これらの意見を踏まえて今後の製油所転換を促進するためのプロジェクトとして「トランジション先導モデル」を提案することとした。このトランジション先導モデルの目的
は石油各社、関係団体と議論しながら具体的イメージを共有化しながら進め、原料確保から製品供給までのサプライチェーン全体での具体的課題を洗いだし、先行的に課題検討を行うことで脱炭素化燃料製造を目指す製油所転換を促進することにある。具体的には図 3に示す内容を検討する。

図 3 トランジション先導モデルで検討が必要な項目
なお脱炭素化燃料製造における製油所処理技術としては専用装置による「単独処理」と既設装置を利用し、原油との混合処理による「共処理」が考えられる。どちらもカーボンニュ
ートラルに向けた重要な技術として検討されている。本提案のトランジション先導モデルの検討では脱炭素化燃料製造として「共処理」を中心に検討する。共処理の利点は 2030 年に向けて脱炭素化燃料を製造する場合、製油所の既存アセットが利用でき、導入におけるコストや早期対応が可能になることが挙げられる。またトランジション段階における脱炭素化原料の量的変化にも柔軟に対応でき、また今後の脱炭素化燃料の増加に対応した原料の多様化に対しても製品品質の確保がしやすい可能性がある。一方で技術開発としては既にライセンスがある専用装置による単独処理に対して、共処理の場合、製油所側での対応技術
viが必要と考えられる。このことは逆に石油産業の共通課題として技術的に取り組む要素があることを意味する。以上のことから「トランジション先導モデル」においては共処理を中心に検討することとした。共処理と単独処理の技術的な比較を表１に示す。
表１ 共処理と単独処理（改造・新設での専用装置）との比較装置
項目

共処理（Co-Processing）

単独処理

単独処理

（既存アセット利用）（製油所装置改造・専用装置）（新設・専用装置）

●設備投資

低い

中程度

高い

●導入リードタイム

短い

少し必要

かなり必要

100％処理のため容易

100％処理のため容易

大きい

大きい

●原料の製品へのトレース

混合処理のため難しい⇒マスバランス方式等の認証制度の活用の可能性●CO2削減効果大きい●原料に関する検討課題●全製品の安定供給性●原料多様化への対応●技術開発の必要性

原料確保、油化技術、前処理はいずれも共通課題
単一製油所で需給調整対応※1
原料の質的変化の対策において影響緩和効果も期待できる※1

製油所のグループ連携による製油所のグループ連携による需給調整対応需給調整対応原料の質的変化に対策が必要

原料の質的変化に対策が必要

ライセンサーやエンジ会社のサポー改造に関しての技術開発が行われて専用装置の技術開発が行われておトに限界があり、製油所側での対応

おり、ライセンサーやエンジ会社でり、ライセンサーやエンジ会社でのも必要のサポートが可能

全面的なサポートが可能※1：共処理する原油を量的・質的バッファーにした対応が可能なため

なお液体燃料の脱炭素化については持続可能な航空燃料（SAF：Sustainable Aviation Fuel）の国際的規制化が先行しているが、この SAF 製造において共処理を活用しやすくするための動きがみられる。例えばジェット燃料における共処理比率は ASTM 規格（D1655）において上限 5％と定められているが、それを 30％に引き上げることなどの検討が進められている。さらには ISCC 等の認証制度によるマスバランス方式を用いることで脱炭素化原料処理によるカーボンオフセット分を SAF などの特定油種に全量割り当てすることも可能になっている。
（付録４，5 参照）これらのことも共処理が今後に向けた技術として検討に値すると考えられる。
以上、これらトランジション先導モデルの実施に向けては多くの課題があるが、それぞれの課題を整理すると以下の通りである。
Ⅰ．原料サプライチェーンの課題（１）カーボンニュートラルに資する原料確保（２）CO2 フリー水素の確保（３）燃料製造サイドの受入れ規格の検討
Ⅱ. 脱炭素化燃料製造技術の課題（１）原料の変化に対し、製品の品質や留分バランスを調整する技術（２）安全・安定生産阻害要因対策
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（３）運転管理上の影響把握
Ⅲ. 制度面の課題（１）脱炭素化製品としての単独処理、単独供給が求められるのか、化石燃料との混合を許容しマスバランス方式が採用できるか（２）コスト増（原料、製造、輸送・販売）、に対する制度面での措置（３）CO2 削減貢献度に対する評価制度（４）設備の改造・新設時の規制緩和（５）水素供給に関わる規制緩和
JPEC では現在の取り組みをさらに進めるとともに、上記「原料サプライチェーンの課題」「脱炭素化燃料製造技術の課題」については今後の取り組むべき技術課題と考える。また「制度面の課題」については関連する機関と連携し、情報を提供するなどの取り組みを進める所存である。

石油産業の将来ビジョン：カーボンニュートラルエネルギーセンター（イメージ図）

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用語解説
⚫ カーボンニュートラル
温室効果ガス（GHG）の排出と吸収・除去をバランスさせ、正味でゼロとなる状態（資源エネルギー庁資料を参考）⚫ 脱炭素化
エネルギー転換、産業、民生、運輸等の各部門からの CO2 を排出しないための方策・施策を指す。
本報告書では主に製油所における燃料製造時の CO2 を排出しないための方策、および燃料の燃焼による正味での CO2 を排出しないための方策を意味する。
⚫ 脱炭素化燃料
脱炭素化した製品としての燃料。具体的には CO2 を排出しない方法で製造した水素、アンモニア、あるいは炭化水素燃料利用であってもバイオマス・廃棄物系燃料、合成燃料（回収 CO2 と CO2 フリー水素を原料とした製造など）のように CO2 やカーボン資源を循環的に利用することで実質的に CO2 を増加させない燃料（正味で CO2 を排出しない）を指す。炭化水素系液体燃料については石化原料も含む。
なお、
ライフサイクルで見ると現状 CO2 排出ゼロになっていないものがほとんどである。
また従来の化石由来の燃料よりも正味での CO2 排出量が少ない燃料として「低炭素燃料」、あるいは「脱炭素燃料」という用語もあるが、これらを含め本報告書では「脱炭素化燃料」の用語で統一する。
⚫ 脱炭素化原料
本報告書では廃プラスチック再生油、バイオマス由来油、合成燃料等のカーボン資源循
環型燃料などを製造する際に用いる原料を指す。製品化のための製油所内の工程があるものを「脱炭素化原料」とし、製品を示す用語「脱炭素化燃料」とは区別する。

ix

１． カーボンニュートラルに向けた社会動向変化
2020 年 10 月菅首相（当時）が、それまでの 2050 年温暖化効果ガス（GHG）排出量 80％
削減の長期目標を変更し、2050 年までにカーボンニュートラル（GHG 排出量の正味ゼロ）の達成を目指すとの新たな目標が示された。この目標強化の背景には、世界的に気候変動問
題への関心の高まる中で世界各国・各地域での 2050 年カーボンニュートラル宣言が相次いだことが挙げられる。特に EU が 2019 年 12 月に 2050 年気候中立（カーボンニュートラル）に向けた政策イニシアティブである欧州グリーンディールを公表してからは、先進国での 2050 年カーボンニュートラルの流れが本格化したといえる。また ESG 投資と呼ばれる環境（Environment）
・社会（Social）
・ガバナンス（Governance）要素も考慮した「サステナブル」な企業への投資額が年々増加し、2020 年時点で 35 兆 3,010 億ドル、全体投資総額の 35％を占めるようになった1。このことはこれまで「コスト」と考えられてきた気候変動などの環境課題への対応が「投資」に変わってきたことを示しており、このような投資家の投資対象の変化も要因となっている。
以上のように直近 2 年程度の間に世界におけるカーボンニュートラルに向けた社会動向が急激に変化している。一方でエネルギー安定供給という観点では新型コロナ回復による
世界的なエネルギー需要増とそれに伴うエネルギー価格の上昇、それを追い打ちするようなロシアによるウクライナ侵攻など地政学的問題も絡んだものとなっている。第１章ではこれら最近の動向として、カーボンニュートラルとして我が国の政府施策・石油業界・JPECの対応状況、さらにはエネルギー供給面から石油・天然ガス価格動向についての概観を示す。

図 1-1

1

2050 年カーボンニュートラル宣言後の社会動向

https://sustainablejapan.jp/2021/07/15/gsir-gsia-2020/64065
1

１．１ 我が国におけるカーボンニュートラル宣言後の動き（１）グリーン成長戦略の策定とグリーンイノベーション基金の設立
2020 年 10 月の 2050 年カーボンニュートラル宣言後、経済産業省が中心となり同年 12月には関連省庁連携で「2050 年カーボンニュートラルに伴うグリーン成長戦略」が公表された（2021 年 6 月に改訂版公表）。このグリーン成長戦略はカーボンニュートラルを産業政策として「経済と環境の好循環」を結びつけたものである。この戦略では、GHG 排出の 8割を占めるエネルギー分野を中心に 14 分野を取り上げ、あらゆる政策を総動員することでイノベーションを実現するとしており、このために研究開発投資以外にも税制、金融、規制
改革・標準化、国際連携などを進めるとしている。

図 1-2 グリーン成長戦略における 14 分野（経産省資料より）（研究開発の方向性・予算等）
カーボンニュートラル達成に向けた技術的な大きな道筋としては①電力部門の脱炭素化を大前提として各部門での電化の促進、②非電力部門で電化が困難な技術（製鉄、化学等）
に対しては水素、アンモニア、CCUS/カーボンリサイクルなどによるカーボンフリー・低炭素燃料での対応、さらに①、②で削減しきれない GHG 排出量を③ネガティブエミッション技術（炭素除去技術）により対応するとしている。またこの実現に向けて、政府による研究開発投資としてグリーンイノベーション基金（詳細は後述）が設立されるとともに、税制策として税額控除またな特別償却を認めた投資促進税制の創設、研究開発税制の拡充など2が行われている。
（金融面からの対応：トランジション・ファイナンス）
トランジション・ファイナンスは長期的な戦略に則った GHG 削減の取り組みに対して資金供給する考え方であり、その仕組みや評価基準が重要となる。ただ EU タクソノミーに代表される「グリーン」な活動か、否かという二元論的な評価だけでは企業の低炭素移行の取り組みが評価されない可能性が懸念される。このため 2021 年 5 月に我が国として、国際資本市場協会（ICMA）の「クライメート・トランジション・ファイナンス・ハンドブック」という国際原則（2020 年 12 月公表）を踏まえて、基本指針を策定した。これにより企業が「トランジション・ボンド/ローン」等とラベリング（名付け）による資金調達を可能にした指針となることが期待されている。また特に一足飛びで脱炭素化ができない多排出産業（鉄鋼、化学、製紙・パルプ、セメント、電力、ガス、石油等）に対して分野別ロードマッ
プも策定を行っている。さらに経済産業省ではトランジション・ファイナンス普及のため、モデル事例としてトランジション・ファイナンスモデル事業、利子補給制度を設置している。
（規制改革・標準化）
国内規制・制度の整備として①新技術の需要を創出するような規制の強化、②新技術を想定していない不合理な規制の緩和などに加え、③国際標準化等に積極的に取り組むとしている。規制改革例としては、水素、洋上風力、自動車・蓄電池などが挙げられている。また
カーボンニュートラル化に向けた技術の経済的競争力を支えためにカーボンプライシングの手法も検討されており、クレジット取引（排出権取引、自主的なクレジット取引）、炭素税、国境調整措置※1 などが投資促進の観点も含めて議論されている。
※１：カーボンリーケージ防止や公平な競争条件確保の観点から他国との競争上の不公平を防止のための措置であり、輸入品に対して負担金等を科す仕組み。EU では 2023 年 1 月より導入予定。

（グリーンイノベーション基金の設立）
カーボンニュートラルに向けた研究開発投資資金として令和 2 年度第 3 次補正予算（2021
年 1 月成立）で 2 兆円（10 年間）のグリーンイノベーション基金（GI 基金）が NEDO に造成されることになった。この基金は企業の野心的な挑戦を後押しすることを目的としており、2021 年度より産業構造審議会・グリーンイノベーション部会においてプロジェクトの具体的な内容の審議・検討が行われ、2022 年 10 月時点で 14 分野から 19 プロジェクトが実施・検討中の状況にある。
（表 1-1 参照） また 2023 年度からは「製造分野における熱プロセスの脱炭素化」が追加される予定となっている。

3

表 1-1 グリーンイノベーション基金プロジェクト（2022 年 11 月時点）
プロジェクト
①洋上風力発電の低コスト化②次世代型太陽電池の開発

主な目標（概要）
2030年までに①着床式洋上風力発電の発電コスト８～９円/kWh を見通せる技術、②浮体式洋上風力を国際競争力のあるコスト水準で商用化する技術
2030 年度までに発電コスト 14 円/kWh 以下を達成

予算規模
（億円）

1,195
498

①(a)水素供給コスト30 円/Nm3 ＠2030年達成のための海上輸送技術、(b)20 円/Nm3 以下＠2050③大規模水素サプライチェーンの構築

年の基盤整備、革新的水素輸送技術確立、② 水素ガスタービン発電技術（混焼、専焼）を実現す

3,000るための技術④再エネ等由来の電力を活用した水電解によ ①2030 年までに(a)アルカリ型水電解装置の設備コスト 5.2 万円/kW、(b)PEM 型水電解装置の設
る水素製造⑤製鉄プロセスにおける水素活用

備コスト 6.5 万円/kW を見通せる技術、② 2025 年までに水電解装置の性能評価基盤を整備
2030年までに、①CO2排出を 50％以上削減する高炉水素還元技術の確立、②CO2 排出を 50％以上削減する直接水素還元技術の確立

700
1,935

①アンモニアの供給コストの低減に必要な技術（2030 年 10 円台後半/Nm3 の実現に必要な技⑥燃料アンモニアサプライチェーンの構築術)、②アンモニアの発電利用における高混焼化・専焼化(2050 年国内導入量 3000 万トン／年に688必要な技術の確立）
2030 年までに、① CO2 フリー熱源でナフサを熱分解するバーナー及び炉を開発、②廃プラスチッ⑦CO2等 を用いたプラスチック原料製造技
術開発

ク・ゴム等から基礎化学品の製造技術、③ポリカーボネートやポリウレタン等の機能性向上とホスゲン等の有毒原料を不要にする、④アルコール類からの化学品製造技術として変換効率 10%以

1,262

上の光触媒を開発と実証、及び 水素と CO2 からアルコール類等を経由したエチレン、プロピレン
等の基礎化学品の製造①合成燃料：2030年までにパイロットスケール・液体燃料収率80％、②持続可能な航空燃料⑧CO2等 を用いた燃料製造技術開発（SAF)：ATJ技術、液体燃料収率50％以上、製造コスト100円台/L、③合成メタン：2030年度ま1,153

でにエネルギー変換効率60％以上、④グリーンLPG：2030年度までに生成率50％⑨CO2 を用いたコンクリート等製造技術開発①コンクリート分野：CO2削減量310～350kg/m 3、既存製品とコスト同等以下、②セメント分
野：石灰石由来CO2を全量近く回収するCO2回収型セメント製造プロセス、回収CO2の炭酸塩の活

568

用技術開発

⑩CO2 の分離回収等技術開発⑪廃棄物・資源循環分野におけるカーボン
ニュートラル実現

低圧・低濃度ガス（大気圧、CO2 濃度 10%以下）に対して、2030 年 CO2 分離回収コスト2,000円台/t CO2 以下

382

準備中
①蓄電池：エネルギー密度現行2倍以上（700～800Wh/L）の蓄電池・材料開発、低炭素製造プロ⑫次世代蓄電池・次世代モーターの開発

セス、②蓄電池リサイクル：回収技術リチウム70％、ニッケル95％、コバルト95％、③モータシ

1,510

ステム：システム平均効率85％、小型・軽量化・パワー向上（システム出力密度3.0kW/kg）⑬電動車等省エネ化のための車載コンピュー
ティング・シミュレーション①自動運転ソフトウェアの省エネ化：70％消費電力削減、②自動運転センサーシステムの省エネ
化：70％消費電力削減、③自動運転に対応する電動車両シミュレーションモデルの開発：90％以

420

上の精度、性能検証期間半減①バス・タクシー・トラック等の業態別やEV/FCV等の動力別に異なるケースで、エネルギーコス⑭スマートモビリティ社会の構築（商用車の ト・CO2排出最小化と運輸効率最大化に向けた運行管理のためのシミュレーションシステムを構電動化の推進）

築・検証、②複数の業態別事業からデータ収集し、社会全体の最適化シミュレーションシステム

1,130を構築・検証。充電・充てんインフラの最適配置やエネルギーシステムへの負荷抑制を目指す①次世代グリーンパワー半導体（SiC、GaN等）：Siパワー半導体と同等コスト実現化に向けた低⑮次世代デジタルインフラの構築

コスト化、②次世代グリーンデータセンター（光電融合技術の導入）：データセンターの40％以

1,410

上の省エネ化【追加 】 IoT センシングプラットフォー
ム構築

未定①水素航空機向けエンジン燃焼器、液化水素燃料貯蔵タンク等の水素航空機の成立に不可欠なコ
ア技術について TRL6 以上、②2035 年以降の中小型航空機の主翼等の重要構造部材について、⑯次世代航空機の開発（a)既存の部材（金属合金）から約 30%の軽量化（既存の複合材部材と比較すると約 10%の軽量

211化）、(b)複雑形状・一体成型に対応するための強度向上（設計許容値を 1.1 倍~1.2 倍）、©両立の上、TRL6 以上の確立【追加 】 電動航空機の開発

未定① 水素燃料エンジン、燃料タンク・燃料供給システムの開発、2030 年までに水素燃料船の実証運⑰次世代船舶の開発航を完了（TRL8 以上)、② アンモニア燃料エンジン、燃料タンク・燃料供給システムの開発及び舶用アンモニア燃料供給体制の構築により、2028 年までに商業運航、③ 2026 年までに LNG 燃料

350

船のメタンスリップ削減率 60%以上を実現（TRL8 以上）⑱食料・農林水産業のCO2 等削減・吸収技
術の開発①高機能バイオ炭等の供給・利用技術の確立：農作物収量が2割程度向上、②高層建築物等の木造化に資する等方性大断面部材の開発、③ブルカーボンを推進するための海藻バンク整備技術の開159

発：基盤ブロックと海藻移植用カートリッジの軽量化（従来の1/4程度）
CO2を直接原料とするバイオものづくりでの有用微生物開発期間1/10に短縮、CO2を原料に物質生⑲バイオものづくり技術によるカーボンリサ 産可能な商用株を開発、製品の製造コストを代替製品の1.2倍以下へと低減を目指す。①微生物等
イクル推進

設計プラットフォーム技術の高度化、②微生物等の開発・改良、③微生物等による製造技術の開発・実証等を推進し、

4

1,767

（２）第 6 次エネルギー基本計画
2021 年 4 月の米国主催気候サミットにおいて、菅総理（当時）が 2030 年度の新たな GHG
削減目標として、46％削減（2013 年比）さらに 50％に向けた挑戦という新たな方針を示した。これは 2050 年カーボンニュートラル目標との整合性を考慮した上でそれまでの目標であった 2030 年 GHG 排出削減率 26％を強化するものである。これを受けた形で 2030 年省エネ量目標値などの見直し等が行われ、同年 7 月に第 6 次エネルギー基本計画が公表された。2030 年 GHG 排出削減目標 46％の達成は、省エネルギー対策の徹底によるエネルギー
効率の更なる改善、および再生可能電力、水素・アンモニア発電、原子力発電の非化石発電量増加（総発電量の 59％目標）により対応するとしている。なお 2013 年 GHG 排出量は1,408 百万 t-CO2 であり、2030 年 GHG 排出量は 760 百万 t-CO2 が目標となる。この値はコロナ禍前の 2019 年 GHG 排出量（1,166 百万 t-CO2）を基準とすると GHG 削減率は 35％である。

図 1-3 エネルギー需要・一次エネルギー供給（第 6 次エネルギー基本計画）5図 1-4 電力需要・電力構成（第 6 次エネルギー基本計画）
図 1-3（左）はエネルギー需要を示しており、対策前比（2030 年度の人口減などの変化を考慮した基準値）で 18％程度の省エネ（総省エネ量として 6,200 万 kL）を目指すとしている。なおこの値は前回策定時（H27）よりも 1,200 万 kL 程度の上積みした値となっている。
エネルギー効率の改善率でみると、2012 年～2030 年間で 40％程度の改善率（2012 年比）とした野心的な目標であり、過去大幅な改善があった石油危機後（1970 年～1990 年）を上回るレベルとなっている。また従来電化拡大を前提に増加するとしていた電力需要については図 1-4 に示す通り、対策前比 21％削減するとし、加えて再生可能電力比率を 36％から59％に増加させることが目標となっている。なお前回策定時には含まれていない水素・アン
モニア発電割合について 1％程度が追加となっている。これは JERA（東京電力と中部電力の火力部門が統合した会社（2015 年 4 月設立）
）が 2050 年ゼロエミッションに向けた対応の一環として 2030 年に石炭火力にグリーンな燃料としてアンモニア混焼（20％目標）を導入し、発電時の CO2 削減を目指すとした目標を受けたものとなっている。

6

（３）コロナ禍回復とロシア・ウクライナ侵攻によるエネルギー安定供給への課題
カーボンニュートラルに向けた対応の一方でエネルギー供給については 2021 年頃からコロナ禍回復による需要増大、それに伴うエネルギー価格上昇がみられるようになってきた。

図 1-5 石油価格推移（https://ecodb.net/commodity/group_oil.html

より JPEC 作成）

図 1-5 に示す通り、石油価格については 2020 年前半に大幅な落ち込みが認められたが、その後 OPEC プラスによる減産合意等で持ち直してきており、コロナ禍回復により石油価格は上昇を続けている状況にある。特にロシアによるウクライナ侵攻後はそれを追い打ちするような状況となっている。米国バイデン政権は発足直後の 2020 年 1 月に環境問題の観点から国有地・水域での石油・ガス鉱区のリース権・掘削許可を一時停止していたが、その後の米国内のガソリン等のエネルギー価格の高騰を受けたことから、エネルギー政策を転換し、2021 年 4 月に停止解除、新規開発再開が許可されている。

7

図 1-6 天然ガス価格推移（https://ecodb.net/commodity/group_ngas.html

より JPEC 作成）
図 1-6 に示す通り、天然ガスについては比較的安定した価格状況であったが、ロシアのウクライナイ侵攻後はロシア産天然ガスに依存するドイツなどの欧州諸国においてロシア産
天然ガスの禁止、ロシア側による供給減等の措置による欧州での天然ガス価格の急騰が起きており、その影響は LNG 市場、ひいては我が国の天然ガス価格の上昇を招いている。
これらの化石資源供給の不安定化、価格高騰は再生可能などへのエネルギー転換への追い風となる可能性がある一方で、現状においては我が国のみならず世界的な経済の混乱を招く事態となっている。エネルギーシステムの転換は一朝一夕での対応はできず、エネルギ
ーインフラへの投資やサプライチェーンの構築など、継続的かつ長期的な対応が必要となる。特に資源に乏しい我が国においては「カーボンニュートラル」と「エネルギー供給安定性」の両立に向けた課題解決が極めて難しく、その課題を克服していくさまざまな対策を実施していく必要があるといえる。

8

１．２ 石油連盟のビジョンと石油分野トランジション・ファイナンス ロードマップ（１）石油連盟における動き
石油連盟では、2020 年 10 月に政府が発表したカーボンニュートラル宣言をふまえ、2021
年 3 月に新たなビジョンとして「石油業界のカーボンニュートラルに向けたビジョン（目指す姿）」を策定し、2022 年 12 月に改定版を公表している（図 1-7）。

図 1-7 石油業界のカーボンニュートラルに向けたビジョン（目指す姿）概要
このビジョンは、事業活動に伴う CO2 排出量（サプライチェーン排出量における Scope１,２）について「カーボンニュートラル」を目指すとともに、供給する製品に伴う CO2 排
出と（Scope3）の実質ゼロ（CN）にもチャレンジすることにより、社会全体のカーボンニュートラルの実現に貢献するとしたものであある。また図 1-8 に示す通り、現在の燃料や化学原料の太宗を占める石油製品は、2050 年に向けて、合成燃料 e-fuel（カーボンリサイクル）や、CO2 フリー水素、バイオマス由来燃料などの「カーボンニュートラルな製品」など、革新的技術を通じてシフトしていくとしている。また図 1⁻9 は社会全体のカーボンニュートラル実現に向けた挑戦のイメージを示す。

9図 1-8 石油業界における革新的技術開発のアクションプラン

図 1⁻9 カーボンニュートラルに向けた挑戦のイメージ

10

また 2022 年 10 月には石油業界として「カーボンニュートラル（CN）燃料の導入・普及に向けた提言について」を公表した。図 1-10 に示す通り、2050 年カーボンニュートラル
の実現に向けた経済社会全体の変革（グリーントランスフォーメーション（GX））への積極的取り組みを表明するとともに政府に対して、①GX に向けたグランドデザインの提示、②カーボンニュートラル燃料の社会実装に向けた技術開発やサプライチェーンの構築に向けた強力かつ大胆な支援措置、③安定・安価な再生可能エネルギーの普及拡大や原子力の最大限の活用等による電力の安定供給確保を求めるとしている。

図 1-10 カーボンニュートラル（CN）燃料の導入・普及に向けた提言（２）石油分野トランジション・ファイナンス ロードマップ
2050 年カーボンニュートラルの実現に向けては、鉄鋼、化学、製紙・パルプ、セメント、電力、ガス、石油等の CO2 多排出産業が着実に脱炭素化に向かうための移行（トランジション）の取組への資金供給を促進していくことが重要となる。経済産業省ではその金融・投資の観点より具体的な移行の方向性を示すためにロードマップを策定している。これにより、石油企業が行う資金調達において、脱炭素化に向けた移行の戦略・取組がトランジショ
ン・ファイナンスとして適格かどうかを判断する際の一助となることが期待されている。
ここでは 2030 年や 2040 年を見据えたトランジション期間においては、研究開発のみならず、省エネ等も含めた製油所の脱炭素化を進めていくことが重要としている。図 1-11 に技術ロードマップを示す。カーボンニュートラルに向けた技術の方向性として「原油処理」「脱炭素化燃料・製品」の技術を挙げており、これら技術への取り組みの重要性が示されている。
11

図 1-11 石油分野トランジション・ファイナンスでの技術ロードマップ（３）石油関連技術に関する技術ロードマップまとめ
現在、我が国のカーボンニュートラルに向けた技術の多くは、政府や各団体がロードマッ
プとしてまとめており、これらを参考に石油産業に関連する技術について整理した。図 1⁻
12 に示す通り、大きく分けて原油処理、脱炭素化燃料の製造、CCS に関連する技術群がある。これら技術は技術成熟度（TRL）がさまざまであるが、2030 年頃を当面の目標時期として研究開発・実証化・商用化などが進められていることがわかる。
原油処理に関する省エネ対策としては熱の有効利用や、制御の高度化、ボイラなど高効率機器の導入、動力系の効率改善などがあげられ、多くの項目は技術的には確立しており既に導入が進められているところもある。また欧州では既に一部実用化されている脱炭素化燃料の原料としてバイオマス・廃棄物や廃プラスチックのカーボン資源循環型原料を用いた燃料製造の検討が進められている。またカーボンニュートラル社会を推進する上で重要な技術となる水素・アンモニア、合成燃料の製造技術、さらには CCS なども技術開発が並行して進められている。これらの技術は、現時点では研究開発フェーズまたは実証化フェーズの技術が多く、2030 年までには実証化を終え、2030 年以降は市場導入を計画していることから、本格的技術導入は 2030 年以降になると考えられる。

12

図 1-12 石油関連技術に関する技術ロードマップまとめ
13

１．３ JPEC における現在の取り組み
JPEC で取り組んでいるカーボンニュートラルに向けた技術開発項目について以下に記す。
（１）合成燃料の検討
CO2 有効利用技術の一つであるカーボンリサイクル液体合成燃料技術について、再エネ由来電力を利用した水との共電解による合成ガス製造と液体化石燃料に最も親和性が高い FT（フィッシャー・トロプシュ）合成をベースとする一貫製造プロセス技術開発を開始している。また将来の輸送用燃料としての利用拡大のために、燃料性状や燃焼性の特徴を把握し将来エンジン技術との組合せ等による性能向上のための利用技術研究も開始している。
（２）水素エネルギーの利活用に関する検討
石油産業は、燃料の高品質化に対応するために大量の水素製造能力を製油所に有している。また、自動車用燃料の供給においては、災害に強いガソリンスタンドと、それをつなぐ流通インフラを全国に配備している。これら石油産業の設備やインフラ等を活用し、我が国のエネルギー政策で掲げる石油エネルギーの有効利用や運輸用燃料の多様化、世界に先駆けた水素エネルギーの生産から利用までの水素社会の実現が重要となる。このため、超高圧水素技術を活用した低コスト水素供給インフラ構築に向けた研究を実施し、ステーション整備・運営コストの低減につながる規制の見直しや技術基準制定を行っている。
水素については、その利用における技術課題を着実に検討している一方で政府が想定している 2030 年、2050 年における水素消費量という需要側のイメージが見えていないことが課題といえる。
（３）プラスチック資源循環に関する検討
世界的に大きな問題となっている廃プラスチックについて、石油精製プロセスを利用して大規模に資源循環するための新規技術開発事業を開始している。
本事業では、汚染や異種プラスチック混合のため、マテリアルリサイクルに適さない廃プラスチック（ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等）を対象に、基礎化学品（オレフィン、BTX 等）に転換できる革新的なケミカルリサイクルプロセスを構築するために必要な要素技術を開発する。
（４）共処理技術（Co-processing）の検討
社会的な CO2 削減の要求により、日本国内においても 2020 年度に「2050 年カーボンニュートラル」、2021 年度に「2030 年度温室効果ガス 46％削減と 50％への挑戦」の新たな削減目標の設定がなされており、これに対応して、製油所に対してもグリーン化の対応
14が求められている。製油所のグリーン化においては、現時点では以下の２点について検討が進められている。


製油所の操業の最適化による CO2 低減



石油精製と廃プラスチック、バイオマス等の共処理技術（Co-processing 技術）の向上による CO2 低減
製油所の操業最適化については既に進められているが、さらなる効率化のためには、高度制御技術やファウリング防止の革新的技術が必要になる。また石油精製と廃プラスチック、
バイオマス等の共処理技術については確立されていない状況である。この課題解決のためには新たな技術として、従来の経験に基づいた製油所のオペレーションから、原油/原料油の成分情報を基にしたデータの高度解析による予測技術と制御技術に変革していくことがポイントになる。わが国は原油成分分析（特に重質留分）において最先端技術を有しており、成分情報に基づいた運転制御技術、反応予測技術、ファウリング防止技術を開発し、安定供給と環境負荷低減を実現する。
本事業では以下の技術開発の検討を進めている。
① 原油・原料油リアルタイム成分分析（省エネ、製品低炭素化）② CDU 最適化（省エネ）③ ファウリング制御技術（省エネ、製品低炭素化）④ 石化成分製造最適化（製品低炭素化）
2021 年度の成果は、①に関しては、原油及び留分の一般性状を予測する AI プロトタイプ
モデルを作成し、新規 6 原油と、脱炭素化原料 11 種の燃料評価を実施した。②に関しては、センサーの製作や通信検証、既存の RTO（制御最適化システム）に必要なデータ要件などの確認を行った。③に関してはファウリング解析のメカニズムに関する調査とファウリン
グ物質評価法の予備検討等を行った。④に関しては①で評価した脱炭素化原料の評価を実施して、前処理が必要な成分を決定した。

15

２． カーボンニュートラル社会に向けた製油所転換シナリオの検討
2．１ 検討の経緯と目的
JPEC ではこれまで、海外からの最新情報と石油業界の専門家からの意見を踏まえながら、
将来ビジョン、およびそのロードマップを継続的に作成・公表してきた。令和 2 年度に「次世代石油エネルギービジョン」を発行し、これに基づき、前章で紹介したプラスチック循環、
合成燃料、製油所の脱炭素化等の事業を開始している。一方で、１章で述べたように国内外動向の急変、我が国のエネルギー政策におけるカーボンニュートラルに向けたさまざまな政策および研究開発投資が打ち出されている状況にある。
上記の状況に鑑み、JPEC でもこれまで検討してきた内容について、我が国の政策動向を踏まえて、石油産業および製油所の将来ビジョンやシナリオを検討し、次なる事業のための技術開発課題の抽出、提案が必要との認識にいたった。このため以下の目的で検討すること
とした。
【目的】
カーボンニュートラル時代を見据えて、令和 2 年度のビジョンを再考するとともに JPECの将来事業になりうる技術開発課題について、以下を考慮して進める。
① 我が国のカーボンニュートラルへの貢献策としてその意義やビジョンが社会に受け入れられ、かつ政府の積極的な事業化支援が可能になるものとする。
② 石油産業のカーボンニュートラル転換に資する技術開発課題や必要な規制緩和に向けた対策内容、我が国の特徴・特色（地域性含む）を考慮した内容とする。
なお令和３年度、4 年度に JPEC 内に組織している戦略企画研究会および高度利用技術研究会において、カーボンニュートラルに向けた製油所の転換の姿を議論しており、それらの議論も踏まえたものである。

16

2．2

カーボンニュートラル社会に向けた製油所転換シナリオ：3 つのステージでの検討

化石燃料を中心としたエネルギー供給の状況から、カーボンニュートラル社会を作り上げるためには、社会構造のパラダイムシフトが必要であり、インフラの構築や制度設計など
技術以外の変革も必要とする。そのため技術が確立できれば一足飛びにカーボンニュート
ラル社会が構築できるわけではない。つまり現在の石油精製の状況から変化し、カーボンニュートラル社会を構築するまでの過程も含めた全体を表し、それぞれの状況で求められる技術が必要となる。このため、図２-1 に示す通り、現在の原油処理の状況からカーボンニュートラルの社会に向けて３つのステージに分けて検討を行う。

図２-1 カーボンニュートラルの社会に向けた検討における３つのステージ
まず初めにステージ１として、製油所自体の CO2 削減策（Scope１,２）に着目し、製油所での原油処理の高効率化、省エネ等および将来技術としてグリーン水素や CCS 導入による各種技術の CO2 削減効果について検討した。ここでは原油からの石油精製を想定し、製造段階での各種対策技術における CO2 削減効果（Scope１,２）を評価し、それら技術の削減ポテンシャルを定量的に評価することが目的となる。
次にステージ 2 では、カーボンニュートラル社会へ向けたトランジション段階として、脱炭素化燃料を製造しつつ、需給バランスを原油処理で調整した場合の製品利用時も含めた CO2 削減効果を調べた。このため脱炭素化燃料製造のサプライチェーン全体としてScope1，2，3 における CO2 削減効果を評価した。またステージ１，２の結果より製油所転換シナリオの方向性についてまとめを行っている。
ステージ 3 では石油産業としてのカーボンニュートラル製造により CO2 排出ゼロの将来像を想定し、ステージ１、２の結果も踏まえて、製油所の転換シナリオのイメージを示す。

17

（１）ステージ１：製油所 CO2 削減策（Scope1,2）の検討
ステージ１として、製油所での原油処理の高効率化、省エネ、さらにはグリーン水素利用
や CCS 等による CO2 削減効果を検討した。ステージ 1 における課題検討を行うために、日本の製油所を一つと仮定した製油所モデルを作成し、製造時の CO2 排出量をシミュレーシ
ョンにより定量的に評価した。
製油所モデルによるシミュレーション計算結果を図 2-2 に示す。

図 2-2 製油所モデルの概略と CO2 排出量計算結果
これは 2019 年度の調査時に 2020 年を想定して製油所から製造時に排出される CO2 を計算したものである。CO2 排出量は 34,926 千トンと計算され実際の 2019 年の CO2 排出量34,400 千トンと比べてもほぼ同じレベル*と考えられる。
＊：実際の 2020 年 CO2 排出量は、コロナの影響を受けたために石油生産量が大幅に減少した結果、
30,870 千トンと減少している。しかしながら、2019 年調査時に推定した石油製品の生産量は、ほぼ
実際の 2019 年石油製品生産量と同量であることから 2020 年想定時の CO2 排出量は、実際の 2019
年の CO2 排出量 34,400 千トンと比べてもほぼ同じレベルであり、製油所モデルの妥当性が証明されたものと考えている。

図２-2 の計算結果を見ると、CO2 を多く排出している装置は、常圧蒸留装置、接触分解装置、水素製造装置であり、これら 3 つの装置で全体の 6 割以上の CO2 を排出しているこ18

とが分り、CO2 を削減する方法を考える上での対象とする装置の狙いどころを示していると言える。
次に、この製油所モデルに、高効率化や省エネ技術等の個別対策を導入したときの CO2削減効果について見積もった。個別対策の評価項目は、５つの切り口すなわち、①エネルギ
ー効率向上、②燃料の低炭素化、③再生電力への転換、④グリーン水素導入、⑥CCS 導入
からそれぞれ選定した。想定した具体的対策内容は以下の通り。
① エネルギー効率向上については、製油所全体の省エネルギーが、３％改善されたケース(①‐A)、常圧蒸留装置周りの熱交換器の汚れの改善により、常圧蒸留装置の省エネルギーが 25％改善された理想的なケース(①‐B)、FCC 装置で生じるコークス生成を制御することにより省エネルギー10％改善されたケース(①‐C)の３ケースを想定した。
② 燃料の低炭素化については、製油所内で用いる用役であるスチームや電気を発生するために使用される製油所ガスや重油を中心とした燃料を、100％燃焼時の CO2 排出量がより少ない LNG に置き換えた場合を想定した。
③ 再生電力への転換については、製油所内で用いる電気のみを 100％外部からの再生可能電力に置き換えたケース(③‐A)、電気だけでなく、用役全体を電気に置き換えた(製油所全体を電気で稼働させる極端な事例）ケース(③‐B)を想定した。
④ グリーン水素導入については、水素製造装置から副生物として生成する CO2 量が多いために対策の１つとして選択した。さらにその対策を行うために、実現性がより近いグリーン水素輸入を選定し、100％水素製造装置から製造される水素を置き換えた場合を想定した。
⑤ CCS 導入については、プロセス中の CO2 濃度が高い水素製造時に分離される CO2 のみ回収するケース(⑤‐A)、水素製造時に分離される CO2 だけでなく、その他のプロセスの燃焼ガスを回収、回収率 10％のケース(⑤‐B)、回収率 50％のケース(⑤‐C)の３ケースを想定した。
なお、個別の対策を実施するためには、＊に示したように余った燃料ガスをどうする等
様々な課題を解決する必要があるが、今回は、単に CO2 削減量のみを計算した。
（設備費等は付録 5 参照）

結果を表２-1 に示す。①のエネルギー効率改善は現実性のある取組みと考えられるが、削減効果は数％程度である。2030 年度の政府目標である 46％削減（2013 年度比）の達成を目指すとすると、前提（付録２：付表２-1 参照）とした 2030 年時の石油製品生産量減が23％（2013 年比）で、CO2 削減率も同じ割合での削減を仮定しても残り 23%相当の CO2 削減が必要になり、これだけでは大きく不足していることがわかる。このため政府目標を達成
19

するには④～⑤の様なグリーン水素導入、CCS などの案件も考慮する必要があることがわ
かる。
表２-1 個別対策毎の CO2 削減比較
評価項目：①エネルギー効率向上、②燃料の低炭素化、③再生電力への転換、➃グリーン水素導入、⑤CCS 導入
個別対策毎のCO2削減率比較※1
個別対策項目

CO2削減率
(％)

分類

ベース

0

-

①-Ａ 製油所全体の省エネルギー(全体の省エネ3%)

2①-Ｂ 常圧蒸留装置周りの汚れ制御(常圧蒸留装置の省エネ25%)

5①-Ｃ FCCのコークス制御(FCC装置の省エネ10%)

エネルギー効率実現上の課題・効果≪コスト・運転制約の緩和見直し

3(要安全確認)※２

4

燃料の低炭素化 ・効果≪コスト③-Ａ 電力のみ再生可能電力100% ※２

3③-Ｂ 燃料も含め全て再生可能電力100%

56

②

➃

100％LNG

再生可能電力による電解水素製造またはグリーン水素輸入100%

17⑤-Ａ 水素製造時に分離されるCO2のみ回収

10⑤-Ｂ 水素製造時に分離されるCO2+燃焼排ガスからCO2を10%回収

19⑤-Ｃ 水素製造時に分離されるCO2+燃焼排ガスからCO2を50%回収

56

再生可能電力グリーン水素導入

CCS導入

・効果≪コスト・電源安定化・投資コスト・輸送コスト・投資コスト・低濃度CO2
回収技術※１：個々の対策における削減率は、理想的な数値(技術的困難さや設備投資等の経済性は考慮せず)※２：製油所ガスの対応要

以上まとめると、製油所自社 CO2 排出分（Scope1,２）について、省エネや常圧蒸留装置の熱交換器汚れ対策などの技術について着実に進めていくことは大切であるが、製油所対策のみで 2030 年 46％CO2 削減を達成するためには数十％の大幅削減を可能とするグリー
ン水素や CCS 等の将来技術による対策が必要となる。これら技術は本格的導入時期が 2030
年以降とされることから、2030 年に向けた主たる対応にはなりえないことがわかる。このため 2030 年までに実現可能な対策技術は限られたものになる。

20

（２）ステージ２：脱炭素化燃料製造転換による CO2 削減策（Scope1,2,3）の検討
ステージ 2 では製油所のトランジション段階として 2030 年時の各種液体燃料の需要量を想定し、脱炭素化原料を処理することで部分的に脱炭素化燃料を製造しつつ、需給バランス
を原油処理で調整する場合を評価している。また CO2 削減効果については使用時も含めた評価（Scopee1，2，3）となっている。なお脱炭素化燃料製造は、調達した原料を必要に応じて油化し、不純物除去等の前処理をした脱炭素化原料を用いて、製油所で水素化処理等の方法で精製し、品質調整を行うことで製品化される。製油所での処理方法は二つあり、専用装置を用いて原料を単独処理する方法と原油と混合し既設装置を用いて処理する共処理の方法がある。二つの方法を比較すると、水素消費増加量は脱炭素化原料の特性に依存するため、同じ量となり、結果として水素製造時の CO2 増加量も同じになる。ステージ２のモデ
ル計算上の仮定は共処理での取り扱いで評価しているが、CO2 削減については単独処理でも共処理でも同じ結果となる。このことからステージ２での検討は単独処理、共処理に関わらない結論となる。
2030 年の需給想定※での原油処理のみのベースケースと、脱炭素化原料を一部処理した
場合について前項の製油所モデルを用いて CO2 排出量の比較を実施した。
（※：2030 年石
油製品生産量想定：2,442 千 BPD（詳細は付録 2 参照））また脱炭素化原料として現時点では廃プラスチック再生油、バイオマス由来油、合成燃料を想定している。図２-3 に脱炭素化原料を示す。なお下図には示していないが、脱炭素化原料として木屑等からのリグニン利用も検討されている。リグニンは化学構造等も複雑で前処理技術等についても開発途上といえるが、賦存量が多く、今後期待できるバイオマス系脱炭素化原料である（付録１付表 11 参照）。

図 2-3 脱炭素化原料例
21表 2-2 には脱炭素化原料の分析結果を示す。脱炭素化原料は原油とは異なり、炭化水素以
外にもさまざまな高濃度成分・組成を持つことがわかる。塩素は腐食要因、窒素分は触媒被
毒要因となる。また脂肪酸等の含酸素化合物は腐食や重合による閉塞要因、高濃度のオレフ
ィンも重合による閉塞要因となることから、これらの対策技術は別途検討する必要がある。
表 2-2 脱炭素化原料の分析結果

なおこのモデル計算の検討では比較的信頼できるプロセスデータが存在する植物油（あるいは非可食原料である廃食油）を原料として想定した。また、製油所での水素化処理においては既存の製油所アセットの軽油脱硫装置を活用し、装置フィードに対して 40 重量％の共処理による脱炭素化燃料製造を想定し、2030 年燃料油需給想定を満たすようにモデル計算を行った。結果については、原油処理のみと一部を脱炭素化燃料製造した場合について、製造段階の CO2 排出量、および製品での CO2 削減量を定量的に比較することで、サプライチェーン全体（Scope１,２,３）での比較を行った。なお廃食油 40 重量％の共処理比率は海外で計画されている共処理比率の最大割合に相当する。また最初に説明した通り、専用装置を用いた単独処理でも本結果と同様な結果が得られることを付記する。
図 2-4 に製造プロセスの概略を示す。軽油脱硫装置を用いて共処理により脱炭素化燃料を製造すると想定し、そのモデル計算に必要なプロセスデータは Neste 社バイオディーゼ
ル燃料製造プロセスである“NExBTL プロセス”を参照した。植物油・廃食油は脂肪酸エステル（グリセリド）で構成されており、水素化処理により脱酸素反応で水が生成することか
ら多量の水素が必要になる。
22

図 2-4 植物油・廃食油からの脱炭素化燃料製造概要（共処理）

また、廃食油においては回収に加え、図 2-5 で示すような前処理（不純物除去等）が必要になるが、今回のモデル計算ではそれらの技術やエネルギー消費・CO2 排出を考慮していな
い。このためここでは廃食油の燃焼による CO2 排出量はゼロ（カーボンニュートラル）と仮定した計算結果となっている。

図 2-5 廃食油処理スキームと“NExBTL プロセス”
2030 年製油所 CO2 排出量は原油処理のみの場合は 34 百万トン-CO2 となっている。水素消費量に関する比較結果を表 2-3 に示す。
23

表 2-3 水素消費量計算結果

廃食油 40 重量%処理においては必要となる水素製造装置（HPU）による水素製造量はベースが 53 億 Nm3 に対して、120 億 Nm3 と約 2.3 倍になる。2019 年時の国内の HPU 能力
が 80 億 Nm3 であることを考えると今回想定した原料処理量の場合は HPU 増設など、何らかの水素確保の対策が必要になる。
また、表 2-4 に CO2 排出量の比較結果を示す。
表 2-4 CO2 排出量計算結果

Scope１,２については、廃食油を原料とした脱炭素化燃料製造により、CO2 排出量が、ベースケースより、6 百万トン増加した。これは、主に廃食油である脂肪酸エステル（グリセリド）の脱酸素反応に必要な大量の水素を必要があり（表 2-4 参照）、その水素を製造する
過程で発生する CO2 によるものである。一方、Scope３については、元来、廃食油の燃焼に伴う CO2 をゼロとカウントすると 42 百万トン減少し、Scope１,２,３全体としては、日本全体の製油所が排出する Scope１,２にあたる CO2 排出量と 36 百万トン減少する結果となった。なお 36 百万トンの削減量は先のステージ 1 での製油所 CO2 排出の全量よりも多く、
表 2-1 での削減率で表記すると 106％に相当する。
以上より、廃食油を用いた脱炭素化燃料製造においては、大量の水素を必要とすることか
ら、脱炭素化燃料製造量の拡大時においては水素消費の増加に対応した対策が必要となる。
さらには製造時の CO2 増加を抑える対策（水素製造装置の導入に伴う副生 CO2 を分離・回収・貯蔵・活用する CCS、CCUS 等の検討など）はステージ 1 と同様、別途検討が必要と24なる。
また、今回の試算に用いた廃食油は 1,800 万トンと日本の廃食油の潜在量 40 万トンを遥かに上回っており、絶対的に量が不足している。
以上、ステージ２での結果をまとめると、以下のようになる。
⚫

脱炭素化燃料製造において精製時・使用時の CO2 排出量（Scope1，2，3）の削減効果は大きい⚫

廃食油 1,800 万トンを原料とした脱炭素化燃料製造における CO２削減量は、ステージ
1 で検討した製油所 CO2 排出全量とほぼ同程度となる。

⚫

課題として製造時の水素使用量の増加対応、それに伴う製造時の CO2 排出量増加、脱炭素化原料量の確保等が挙げられる。

25

（３）中間整理：ステージ１，２の結果からのシナリオ方向性
ステージ１およびステージ２の結果より以下のことが言える。
⚫

ステージ 1（Scope1,2）での CO2 削減は将来技術であるグリーン水素（CO2 フリー水素）利用や CCS などの導入が大幅削減において効果的⚫

ステージ 2（Scope1,2,3）での CO2 削減効果が大きい⚫

以上のことから、脱炭素化燃料製造がカーボンニュートラル社会に向けた対策として効果的であり、そのための技術開発が必要となる。また製油所 CO2 削減策は CO2フリー水素、CCS 導入が可能になった時点での対応が社会全体としても費用対効果の面からも有効となる。

図 2-6 にステージ１，２における製油所の対策技術の時間軸イメージを示す。この図は製油所が脱炭素化燃料製造のハブに転換する際において、現在から 2050 年頃までの導入すべ
き技術の視点からまとめたものである。なおこの図には技術導入時期のみであり、必要となる技術開発の時間軸については記載していない。

26

対策技術 ／ 年度

2025

【ステージ1】

省エネ対策強化等

製油所CO2
排出削減

将来技術適用(Scope1,2)

2030

2040

2050

・CO2フリー水素利用、CCS等【液体燃料

転換イメージ】

原油処理

脱炭素化燃料

原油処理から脱炭素【ステージ2】化燃料製造転換へ

脱炭素化燃料製造転換による
CO2排出削減(Scope1,2,3)（第2世代）バイオ燃料（廃食油等脂肪酸系、ATJ等）（第3世代）バイオ燃料（藻類、リグニン油等）

脱炭素化燃料
製造導入

廃プラリサイクル油
合成燃料

図 2-6 ステージ１，２における製油所の対策技術の時間軸イメージ

27

（カーボン資源循環型燃料・製品ハブ）
令和 2 年「次世代石油エネルギービジョン」において将来製油所像としてカーボン循環型燃料・製品ハブを提案した。これはステージ２における液体燃料製造を継続する製油所における最終イメージと一致することから、ここではこの「カーボン資源循環型燃料・製品ハブ」についてイメージの具体化を検討した。
カーボン資源循環型燃料・製品ハブは、バイオ系燃料や廃プラスチック油、合成燃料などを中心に液体系燃料を製造するハブとなる製油所の絵姿である。図 2-7 にイメージ図を示す。

図 2-7 カーボン資源循環型燃料・製品ハブ イメージ図
これは製油所が、バイオマス、廃プラスチックや大気中 CO2 からの燃料や石化原料を製造するカーボン資源循環の拠点やハブとして機能することを想定しており、既存の製油所のアセットを活用することができる。例えば水素製造装置、水素化処理装置、触媒分解装置などは活用することが可能になる。一方で原料や・再エネ量が十分ではないため現状では国内の需要をすべて賄うことはできない。このようにカーボン資源循環型燃料・製品ハブの課
題は、量的拡大のために、脱炭素化原料の多様化や輸入を含む合成燃料製造への拡大も視野に入れる必要がある。図 2-8 にカーボン資源循環型燃料・製品ハブを想定した場合の検討が必要な技術項目を示す。

28

図 2-8 カーボン資源循環型燃料・製品ハブ 技術項目

29

（４）ステージ３：カーボンニュートラルエネルギー製造（将来ビジョン）の検討
カーボンニュートラル社会における石油産業の将来像を想定することは今後の技術開発を提案する上で必要になる。エネルギー産業の一翼を担う石油産業においてもその転換が始まっており、我が国のみならず海外の事例においても再生可能電力などの従来とは異なるカーボンニュートラルエネルギーの取り込みが拡大する動きがある。一方で今後も必要とされる炭化水素系液体燃料についてもバイオマス・廃棄物等を原料とし、水素化処理による脱炭素化燃料製造、さらには回収 CO2 と CO2 フリー水素（グリーン水素、ブルー水素）を用いた化学反応（FT 合成等）による液体燃料製造により正味で CO2 を排出しない
液体合成燃料製造の研究開発が進められている。このように石油産業においても多様なカーボンニュートラルエネルギーの取り扱いを進める動きと液体燃料の製造販売を継続しながら徐々にカーボンニュートラルの液体燃料、ここでは脱炭素化燃料の製造に転換する動きがある。このような状況を想定し、石油産業全体として多様なカーボンニュートラルエ
ネルギー源を取り扱うセンター化へと転換することをイメージした。図 2-9 にカーボンニュートラルエネルギーセンターのイメージ図を示す。

図 2-9 石油産業の将来ビジョン：カーボンニュートラルエネルギーセンター
30

また各ステージとの関係を図 2-10 に示す。

図 2-10 各ステージにおけるカーボンニュートラルエネルギーセンターとの関係
上図のようにカーボンニュートラルエネルギーセンターを石油産業全体における転換イ
メージとすると先に示したカーボン資源循環型燃料・製品ハブはその中において液体燃料製造に関する製油所転換イメージと位置付けられる（図 2-10 中の赤枠に示す製品の供給ハブ）。なお、2050 年時点においても付録３に示す通り、液体燃料として 3,200 万 kL～10,600
万 kL（石化原料などの非エネルギー利用除き）が必要であり、原油処理も相当量残るとの推定もある。このことからステージ２での脱炭素化燃料製造拡大と原油処理による需給バ
ランス調整を中心とした製油所転換シナリオは石油産業のカーボンニュートラル化に向けた主要な役割を持つと考えられる。

31

２．3 製油所転換シナリオのまとめ
製油所は、液体燃料の脱炭素化と需要量減に対応して、その廃止を含めてカーボンニュー
トラルエネルギーを製造する多様な形でのハブへ転換し、その結果、石油産業は多様なカー
ボンニュートラルエネルギー源を供給するセンター化へと転換することになる。図 2-11 に
その転換イメージを示す。また液体燃料製造を継続する製油所においては脱炭素化燃料製造を進展させるための技術開発を行い、トランジション段階として可能な限り早期の脱炭
素化燃料製造開始を目指すとともにエネルギー安定供給の観点から原油処理による需給バ
ランス調整を継続する。さらに製油所自体の主たる CO2 削減策は CO2 フリー水素利用やCCS の導入が可能になる 2030 年以降の時期に対応することが大幅な CO2 削減と高い費用対効果が期待できる。このような製油所転換シナリオは社会のカーボンニュートラル化にとってもより効果的な転換シナリオとなる。

図 2-11 製油所転換シナリオ：カーボンニュートラルエネルギーセンターに向けて製油所転換シナリオにおいて必要となる技術を検討し、そのまとめを表 2⁻5 に示す。

32

表 2-5 製油所転換シナリオにおいて必要となる技術※赤字はJPECで既に取り組んでいる事業
分類①-1

製油所CO2削減
①-2
①-2
①₋3
②

技術課題大項目

技術課題小項目例

省エネ対策強化

さらなる重質油アップグレーディングの促進、高効率重質油処理技術の開発

R2ビジョン

省エネ対策強化

製油所運転の効率化（ファウリング制御技術開発）、廃熱利用、中間タンク削減、原油選択の最適化

R2ビジョン

原油処理

利用効率化

内燃機関の効率向上に資する新燃料

原油処理

脱炭素燃料への転換

原油処理

再エネ、ゼロエミ電源活
燃焼設備に合わせた製造設備の開発
用・開発推進原油処理

信頼性向上技術
藻類バイオ燃料

石連ロードマップ
石油精製プロセスへのCO2フリー水素の導入実証

定修期間低減、信頼性向上

グリーン成長戦略／R2
ビジョン
R2ビジョン

CO2の吸収効率向上させた藻類を安定的に増殖させる技
グリーン成長戦略術
グリーン成長戦略／高触媒反応の制御
度利用

ATJ（Alcohol To
Jet）
ガス化FT合成

様々な原料の品質の均一化

グリーン成長戦略

合成燃料

合成液体系燃料

逆シフト＋FT合成プロセスの研究開発

グリーン成長戦略／石連

原油処理

精製プロセス変革（CCS/CCU)

炭酸塩プロセス

石連ロードマップ

原油処理

廃食油等共処理

廃プラ・バイオマス資源を原料とする技術開発

グリーン成長戦略／石連／高度利用／R2ビ
ジョン

カーボン
資源循環

廃プラケミカル
リサイクル

廃プラ・廃ゴムからの化学品製造技術

グリーン成長戦略／石連／R2ビジョン

原油処理

精製プロセス変革（CCS/CCU)

ドライリフォーミング、エタノール・DME合成

CO2分離回収高効率なCO2分離回収技術

③-2

③-3
CCS

DAC

大気からの直接回収技術の研究開発

CO2貯留

合成燃料

カーボンニュートラルエ
ネルギー製造による ⑤-3
CO2排出ゼログリーン成長戦略／石連

バイオ・
廃棄物系燃料③-1

脱炭素化燃料製造転換によるCO2削減

引用

水素・アンモニア

グリーン成長戦略／高度利用技術研究会追加分
グリーン成長戦略／石連／R2ビジョングリーン成長戦略／石連／R2ビジョングリーン成長戦略

グリーンLPG

触媒等の実証試験に必要な基盤技術の開発

グリーン成長戦略

水素製造

革新技術（光触媒、SOFC水電解、高温熱源利用）

グリーン成長戦略

アンモニア
供給・利用
サプライチェーン
構築
水素インフラグリーン成長戦略
大型化に向けた技術開発（液体水素／有機ハイドライ
グリーン成長戦略／R2
ド）ビジョン
大型水素ステーション開発・実証、新技術導入加速、障壁 グリーン成長戦略／R2の緩和・撤廃ビジョン

また図 2-12 に脱炭素化燃料の製造におけるプロセスの概要を示す。バイオマス系と非バ
イオ系では製造プロセスも大きく異なることから、将来に向けては幅広い技術検討が必要になることがわかる。

33

図 2-12 脱炭素化燃料製造における製造プロセス（2030 年に向けた石油産業 CO2 削減策：脱炭素化燃料製造を例として）我が国の 2030 年 GHG 削減目標である 46％削減(2013 年度比)について、産業界の多くは自社排出量（Scope1，2）についての 46％減の目標を立てている。この削減率を我が国の製油所 CO2 排出量に当てはめると、2030 年度 2,177 万トンの排出量になる（2013 年度 CO2
排出量：4,033 万トン（石油連盟調べ））。すなわち 2030 年度時での CO2 削減量として 1,855
万トンが必要となる。製油所モデル試算結果をベースとすると 2030 年石油製品生産量は22.8％減少し、それによる CO2 削減量は 672 万トンと見積もっている。
このため、残り 1,183
万トン削減への対応策が必要となる。しかしこれまでの検討結果から製油所内の省エネ技
術による対応は数十万～最大でも百万トンレベルである。また現状の技術ロードマップによる 2030 年時点では、CO2 フリー水素利用や CCUS による本格的対応が緒についたばか
りで、大幅な削減対策になるかは不確実な状況にある。このため脱炭素化燃料製造による
CO2 削減効果（Scope3）での対策も考慮して試算を行った。
表 2-4 に示した通り、脱炭素化原料 1,800 万トンを処理した場合、サプライチェーン全体（Scope1，2，3）での CO2 削減量が 36 百万トンであった。処理量と CO2 削減量が概ね比
例すると仮定した場合、脱炭素化原料量として 594 万トンを処理し、脱炭素化燃料を製造
34

することで、Scope1，2（自社分）は 200 万トン増加するものの Scope3（下流）で 1,400 万
トン弱の削減が見込まれる。その結果、Scope1，2，3 のサプライチェーン全体で 1,180 万
トンの CO2 削減量となる。表 2-6 にまとめを示す。
表 2-6 脱炭素化原料 594 万トン処理時の CO2 削減効果

脱炭素化原料の確保・上流サプライチェーンの構築などの大きな課題はあるものの、2030年時のみならず、カーボンニュートラルに向けては脱炭素化燃料確保やその製造、投資等は避けて通れない。石油産業の削減目標を Scope1，2，3 のサプライチェーン排出全体での評価を可とするならば、脱炭素化燃料製造の開始とその拡大により Scope3 での CO2 削減策
は持続的かつ費用対効果が高い可能性があることがわかる。

35

３．製油所転換に向けて取り組みうる技術開発：トランジション先導モデル
3．１ 製油所転換促進プロジェクト「トランジション先導モデル」の提案
前章における結果を基に JPEC 内の戦略企画研究会・高度利用技術研究会等で石油産業の有識者と製油所転換の進め方について議論を行った。その結果、以下のような意見が出された。
➢

脱炭素化燃料を製造するに際し、製油所処理の具体的イメージを共有する➢

必要となる個別技術を明確化して、技術開発を進める➢

製油所転換を考える上で、調達できる脱炭素化原料量が不十分➢

原料の確保から製品供給までのサプライチェーン全体で課題を明確し、解決する必
要がある。

➢

製油所転換に向けて実証試験を行うなど、まず第一歩を踏み出すことが必要

以上の議論を受けて、IPEC において製油所転換を促進するプロジェクトとして「トランジション先導モデル」を提案し、それを進めるための検討を行うことにした。具体的には以下の 3 つの実施に向けた検討を行う。
（１）脱炭素化原料の確保に関する調査

脱炭素化原料の賦存量

サプライチェーンの構築（２）脱炭素化燃料製造の技術開発


油化技術



前処理技術



製油所処理技術（３）製油所での脱炭素化燃料製造の実証

図 3-1 トランジション先導モデルの課題
36

３．２ トランジション先導モデルの課題整理（１）脱炭素化原料の確保に関する調査
我が国においては持続可能な航空燃料（SAF）の調達が脱炭素化燃料製造において優先的な課題となる。図３-２は SAF の国内必要量と現時点での供給予定量を示したものである。
現状、SAF の必要量（見込み）に対して 2030 年段階でも国内供給量は不足している。このため、廃食油等の脂肪酸系、バイオエタノール（ATJ）などの第 2 世代原料に加え、リグニ
ン油などの処理の難しい第 3 世代原料利用が必要となる。また廃プラリサイクル油についても多様な廃プラスチックが混合された原料の処理が必要となる。

図 3-2 SAF 国内必要量（見込み）と現時点の供給量
このような脱炭素化原料について今後入手可能になると考えられる原料の賦存量を調査するととともにサプライチェーンを構築するために必要となる調査を実施することが重要
となる。

37

（２）脱炭素化燃料製造の技術開発⚫

油化技術

SAF 原料を例にとると第 1 世代は菜種油、パーム油、ひまわり油、大豆油のバージンオ
イルの植物油脂に対して、 第 2 世代は廃食油、蒸留コーン油、粗トール油、アシッドオイ
ル、パームオイル廃油などの廃油や油脂類、第 3 世代：農業残差などの固体バイオマス廃棄物、間接的土地利用変化による GHG 排出の少ないものとして大型海藻、微細藻類、輪作作物としてひまし油など、さらにはカーボン循環として廃プラ、廃タイヤが挙げられており2、第１世代原料から第２、第３世代になるほど処理が困難になる。表 3-1 にこれら原料の油化技術例を示す。
表 3-1⚫

SAF 原料における第２世代、第３世代のターゲットと油化技術例

前処理技術

前述の原料において、実際に製油所で処理する際に悪影響を及ぼす遊離酸や不純物（ハロゲン、アルカリ、金属、P、N、重合前駆体など）など微量成分を除去するための前処理も重要となる。例えば廃プラスチック油においては塩素が含まれ、触媒被毒作用があるためその除去が必要となるが、そのための細孔構造を最適化し、高表面積の金属酸化物を開発するなどの事例がある3。

2

2022 年 ERTC TOPSOE 資料「IS SUSTAINABLE AVIATION FUEL READY FOR

TAKE-OFF?」Mikala Grubb
32022 年 ERTC ALBEMARE 資料「Co-processing waste plastic oils into conventionalhydrotreaters.」Stefano Melis38

図 3-3 前処理イメージ
脱炭素化原料量の前処理技術を検討する上では JPEC で開発したペトロリオミクス技術
によるペトロ分析の活用も可能と考えられる。現状は図 3-4 に示すように原油等の成分や性状分析を中心とした詳細解析法であるが、脱炭素化原料のサンプルについてもこの技術をさらに発展させることで、その特徴的な性状などをデータベース化していくことも重要になる。

図 3-4 ペトロ分析技術例（原油活用例）⚫

製油所処理技術

脱炭素化燃料製造における製油所処理技術としては専用装置による「単独処理」と既設装置を利用した原油との「共処理」が考えられる。どちらもカーボンニュートラルに向けた重39

要な技術となる。図 3-5 に共処理と専用装置による単独処理との違いを模式的に示す。

図 3-５ 共処理と単独処理の比較
共処理は脱炭素化原料を原油に混合し、それを既存装置で処理する方法である。この方法
は、2030 年に向けて脱炭素化燃料を製造する場合、既存アセットを利用でき、導入におけるコストや早期対応が可能になる。また原油がバッファーになるため供給原料の量的・質的変動を緩和し、量的・質的な需要変動に対応しやすい可能性もある。表 3-2 に共処理と単独処理（改造と新設）の特徴比較を示す。
表 3-2 共処理と単独処理（改造、新設）との特徴比較

共処理で考えられる利点はトランジション段階における脱炭素化原料の量的変動に柔軟に対応できる可能性や脱炭素化原料の多様化が進み、質的な変化に対しても製品品質の調40

整も柔軟に対応可能と考えられる。一方で共処理の課題として、技術開発が必要な点が挙げられる。これは逆に JPEC として技術的に取り組む要素あることを意味している。また脱炭
素化原料の前処理等の技術開発は共処理でも単独処理でも同様に必要となる。
以上を踏まえて、トランジション先導モデルの脱炭素化燃料製造における製油所処理の検討においては共処理を中心に検討することとした。なおそれ以外の共処理の検討すべき理由としては以下のことが挙げられる。
⚫

欧州においても、脱炭素化燃料、特に SAF+製造等に共処理技術を利用する動きが加速している。特にこれに向けた ASTM 規格変更（共処理混合率 30％）や ISCC 等の認証制度確立（マスバランス方式）が進展しており、共処理がより活用しやすい状況※2 となってきている。

⚫

共処理技術はライセンサーやエンジ会社のサポートがあっても製油所側がリスクを負う可能性があり、JPEC として技術的に取り組む要素がある。

※1：SAF:持続可能な航空燃料（SAF：Sustainable Aviation Fuel）は、再生可能又は廃棄物を原料とするジェット燃料であり、ライフサイクルでの CO2 削減効果（現時点では 10％以上）と持続可能性の基準を満たす必要がある。
※2：ASTM 規格により現状共処理比率上限 5％、かつ脱炭素化原料の種類も限定されているが、この上限を 30％に拡大、さらに原料の種類も増やすことが検討されている。また ISCC PLUS 認証によるマ
スバランス方式も活用されており、バイオマスなどの脱炭素化原料の持つ CO2 削減量を特定の最終製品（例えば全量を SAF になど）に割り当てることができる有効な認証制度となる。

参考までに欧州の製油所における脱炭素化燃料製造の状況を見ると図 3-６に示すよう共処理で対応する製油所が多くみられる。技術的には Neste に代表されるバイオ系原料の単独処理技術 NExBTL プロセスが有名ではあるが、欧州においても共処理で対応する製油所が多いことはカーボンニュートラルに向けた製油所転換として合理的な手段と考えていることの証左と言えよう。

図 3-６ 欧州における脱炭素化燃料製造の製油所対応と製造能力（共処理・単独処理）
41

また、現状における原料の共処理比率は 5％程度であるが、欧州では今後の対策技術として 40％程度までの混合処理も考えられている。共処理における脱炭素化原料の混合処理の制約は、腐食、スラッジ、コークである。またサプライチェーンを含めた検討を実施しているが、油化技術と前処理を製油所外で行い、後処理、製品化を製油所で行うケースと油化技
術、前処理など脱炭素化燃料製造のサプライチェーンすべてを製油所で対応しているケースとに分かれている。
以上のことから多種多様な脱炭素化原料の量的確保とともに、製油所における共処理比率を上げていくことも今後の重要課題となる。多種多様な脱炭素化原料を利用しつつ、需要に合わせた柔軟で効率的な生産を行うことは従来の原油処理技術に加えて、原料から装置
オペレーション条件、製品得率を最適化する技術が求められる。前述のペトロリオミクス技
術によるデータベース化された成分情報からデジタル技術を用いて、多種多様な脱炭素化
原料においても全体の製造最適化を実現する技術開発を進めることも重要となる。
（図 3-７参照）

図 3-７ ペトロ分析技術を用いた製造条件最適化・制御技術
さらにはシミュレーション技術を発展させて製油所デジタルツインとしての技術プラッ
トフォームを構築することで将来の製油所技術検討を拡大することも可能と考える。

42

（３）製油所での脱炭素化燃料製造の実証
脱炭素化燃料製造としてバイオマス・廃棄物、廃プラ等からの脱炭素化原料による共処理技術について、サプライチェ―ン構築の視点も考慮した製油所転換として、「トランジション先導モデル」の実証を進める。これによりさらに具体的なボトルネックとなる課題を洗い出し、さらにその技術開発の具体化とその解決を進めることを目的とする。

図 3-８ トランジション先導モデル実証に向けて43

３．3 まとめトランジション先導モデルの実施に向けては多くの課題があるが、大きくは「原料サプライチェーンの課題」「脱炭素化燃料製造の課題」「制度面の課題」が挙げられた。それぞれの課題の内容は以下の通り。
Ⅰ.原料サプライチェーンの課題（１）カーボンニュートラルに資する原料確保
a. 難処理原料の前処理技術の開発
・バイオ系：セルロース、リグニン系等
・廃プラ系：腐食性・難分解性（PVC、PET 等）
b. 合成燃料の確保
・CO2 回収（CCS,DAC）
・電解合成技術の開発（２）CO2 フリー水素の確保
a.再エネ電力の確保、電気分解技術開発によるグリーン水素確保
b.海外水素サプライチェーン構築
c.水素供給に関わる規制緩和（３）燃料製造サイドの受入れ規格の検討
Ⅱ. 脱炭素化燃料製造の課題（１）原料の変化に対し、製品の品質や留分バランスを調整する技術
a. 分子構造解析技術
b.シミュレーション技術（デジタルツイン技術）（２）安全・安定生産阻害要因対策
a. 腐食性b. 発熱対策c. 水分、湿潤対策（３）運転管理上の影響把握
a. プロセス上対応可能な受入れ規格
b.非製品ガス、分解ナフサ等税制面に影響のある得率への影響
Ⅲ. 制度面の課題（１）脱炭素化製品としての単独処理、単独供給が求められるのか、化石燃料との混合を許容しマスバランス方式が採用できるか（２）コスト増（原料、製造、輸送・販売）、に対する制度面での措置（３）CO2 削減貢献度に対する評価制度
44

（４）設備の改造・新設時の規制緩和（５）水素供給に関わる規制緩和
これら課題のうち、「原料サプライチェーンの課題」「脱炭素化燃料製造の課題」については技術開発として、現在の取り組みをさらに進めるとともに、未実施の項目については今後の取り組み課題になると考える。また「制度面の課題」については関連する機関と連携し、情報を提供するなどの取り組みを進める。

45

（メンバーリスト）：本報告書作成に当たりご協力をいただいた JPEC 内研究会メンバー（敬称略）【戦略企画研究会】（R4 年度）
井上 昌泰

ＥＮＥＯＳ㈱ 経営企画部 政策・渉外室



中山 慶祐

ＥＮＥＯＳ㈱ 中央技術研究所 技術戦略室 副室長



山田 洋大

出光興産㈱ 製造技術部 CNX・設備企画課 担当マネジャー

佐々木 里香コスモ石油㈱ 研究部 グループ長



小野 森彦

石油連盟 理事 企画総務部長【高度利用技術研究会】（R3 年度）田中 祐一

ＥＮＥＯＳ㈱ 技術計画部 副部長



大宮司 理晴ＥＮＥＯＳ㈱ 製造部 プロセス技術グループ
チーフスペシャリスト



窪田 俊

ＥＮＥＯＳ㈱ 中央技術研究所 燃料・化学品研究所
デジタル化技術グループ 担当マネージャー



長尾 郁也

出光興産㈱ 生産技術センター次長



藤本 倫生

出光興産㈱ 製造技術部 新規事業企画課長



川島 幸典

コスモ石油㈱ 製造技術部 技術センター 技術センター長



応戸 義宏

コスモ石油㈱ 製造技術部 技術センター 担当グループ長



石田 貴嗣

コスモ石油㈱ 研究部 研究企画グループ（R4 年度）舛澤 慧

ＥＮＥＯＳ㈱ 製造部 プロセス技術グループ



前田 拓

ＥＮＥＯＳ㈱ 中央技術研究所 燃料・化学品研究所
デジタル化技術グループ



長尾 郁也

出光興産㈱ 生産技術センター次長

近藤

出光興産㈱ 製造技術部 CNX・設備企画課 課長



応戸 義宏

コスモ石油㈱ 製造技術部 技術センター 担当グループ長



石田 貴嗣

コスモ石油㈱ 研究部 研究企画グループ

洋

46

付録

付録１：脱炭素化原料のポテンシャル
付録２：ステージ１，２の製油所モデルにおける前提条件：我が国の製油所生産量
付録３：我が国の液体燃料の将来需要想定
付録 4：マスバランス方式について
付録 5：CORSIA 動向：持続可能な航空燃料（SAF）と低炭素航空燃料（LCAF）
付録 6：設備・投資コスト調査

付1付録１：脱炭素化原料のポテンシャル
JPEC では脱炭素化原料として国内で活用できる原料として、バイオ燃料、プラスチック
燃料について調査を行った。その結果を付表 1-1 に示す。
（詳細は巻末の参考資料「製油所脱炭素化に資するカーボン資源循環型原料の国内賦存量調査」参照）「製油所脱炭素化に資するカーボン資源循環型原料」の調査結果からは、価格と供給可能数量から、非可食バイオマス系では①トール油が、廃棄物系では②廃食油（UCO）が、そして③廃プラ（含廃タイヤ）油が候補として有力であることと、加えて、将来は現在研究開発中のリグニン油も候補となりうることがわかった。
① バイオマス系非可食油では、トール油について欧州で実績がある。一方国産ではすでに発電用などで活用されているため、トール油の入手は困難である。海外産トール油についてはまだ未使用のものもあり、将来は数万ｔ/年の輸入可能性があると考える。
現在研究開発中のリグニン油はさらに大きなポテンシャルを持つ。またヤトロファ油のような食用には適さず油類を多く含有するバイオ系も活用できると考える。
② バイオマス系廃棄物油では国産廃食油は燃料として実績があり数万ｔ/年が輸出されている現状なので、今後脱炭素化原料として活用できる可能性がある。
③ プラスチック新法の施行で廃プラスチックを取り巻く環境が大きく変化した。この状
況変化を受け、大手化学会社による大規模プラント建設が複数発表されており、廃プ
ラ（含廃タイヤ）油が将来有力な候補となりうる。
以下バイオマス系非可食油、バイオマス系廃棄物油、廃プラスチック油についての詳細を記載する。
付表 1-1 候補となる脱炭素化原料付2

付録 2：ステージ１，２の製油所モデルにおける前提条件：我が国の製油所生産量
Nexant 調査報告書（2019 年度調査および 2021 年度調査）での 2030 年、2050 年の我が国における製油所生産量の想定は付表 2-1 の値（黄色部）を用いている（上表（元表）の単位は千バレル/日、下表は上表を千 kL/年に換算）。
付表 2-1 製油所生産量の実績と予測（油種別）
Thousand barrels per day
Production
LPG
NaphthaGasoline
Kero/Jet Fuel
Diesel/Gas Oil
Residual Fuel
Total

2013

2019

Forecast
2020

Actural2020

2022

Forecast
2030

2040

2050

144
168
936
565
979
372
3,164

122
97
858
512
927
236
2,752

129
101
852
517
933
227
2,758

96
63
744
352
742
236
2,232

108
72
797
423
811
245
2,457

105
80
764
447
835
211
2,442

96
71
614
405
761
166
2,113

94
70
516
399
750
160
1,990

2019年度調査

2021年度調査

日本製油所生産量
千kL/年（上表より換算）
生産量
LPG
NaphthaGasoline
Kero/Jet Fuel
Diesel/Gas Oil
Residual Fuel
合計

予測

実績

予測

2013

2019

2020

2020

2022

2030

2040

2050

8
9,770
54,32532,76056,804
21,601
183,626

7,053
5,628
49,797
29,72853,79013,678
159,674

7,460
5,846
49,45330,02954,11813,170160,076

5,582
3,665
43,147
20,42143,046
13,689129,549

6,286
4,207
46,22824,55847,061
14,218142,558

6,075
4,657
44,30725,94348,481
12,220141,684

5,557
4,120
35,60923,52644,165
9,631
122,609

5,483
4,043
29,95923,18143,549
9,261
115,476

100%

87%

87%

71%

78%

77%

67%

63%

上部単位：千バレル/日、下部単位：千 kL/年
ステージ１では 2019 年度調査における 2020 年度の生産量予測値を用いている。この値にはコロナ禍前の調査のためその需要減影響が含まれておらず、実績値とは乖離がある。
なお 2013 年を基準とすると 2030 年度生産量は 23％減（77％）であり、2022 年度予測値（78％）とほとんど同程度の予測値となっている。なおこれらの予測値はベースケースであり、今後の削減対策の展開によりさらに低減する可能性がある。

付3

付録 3：我が国の液体燃料の将来需要想定
付録２では Nexant による将来製油所生産量の想定値を示した。一方で我が国における将来の液体燃料の需要想定はいくつか存在しており、ここではそれらをまとめた。
（１）JPEC 試算（経済産業省委員会等での情報より）（a) 前提我が国における 2030 年時点および 2050 年時点での液体燃料の需要について、以下のカーボンニュートラル達成を前提とした経済産業省の委員会等の資料・情報をベースにJPEC で試算を行った。
◆ 2030 年：第 6 次エネルギー基本計画の目標値◆ 2050 年：RITE（（公財）地球環境産業技術研究機構）
・2050 年シナリオ（参考ケース）※におけるモデル計算値
なお液体燃料の値には石油化学原料などの非エネルギー利用は別途想定している。
なお需要想定に用いた資料からは非エネルギー利用として、2019 年：38 百万石油換
算 kL、2030 年：35 百万石油換算 kL、2050 年：21 百万石油換算 kL（2050 年）の需要が想定されている(b) 結果◆ 2030 年燃料油需要（液体燃料需要）
2030 年のエネルギー需要量は石油換算で 430 百万 kL、このうち石油については 31%程度としている。
430 百万 kL×31%＝133 百万 kL
このうち、非エネルギー利用を 2019 年と同等程度の 35 百万 kL とすると差し引きで約 90 百万 kL◆ 2050 年燃料油需要（液体燃料需要）
2050 年について、RITE2050 年参考シナリオによるモデル計算では、液体燃料の国内
需要量は運輸を中心に 24 百万石油換算トンと試算している。その内訳は石油系燃料 10百万トン、合成燃料 8 百万トン、バイオ燃料 6 百万トンである。また国際エネルギーモ
デルでは、国内製造・供給分であっても国際用途のジェット燃料、舶用燃料については、
定義上、国内需要には含まれていない。この国際用途の液体燃料は石油換算トンで、ジェット燃料 25 百万トン、舶用 6 百万トンがとされる。なお、日本における 2050 年石油
輸入量は 43 百万トンとなっており、上記のジェット・舶用燃料は石油系燃料を想定している。
（非エネルギー利用の石油需要量は別途 18 百万トンを想定）以上の液体燃料の合計値 55 百万トンに重量から体積への換算係数として 1.175 を用付4いて計算すると 約 65 百万 kL となる。
(c) まとめ⚫

2019 年の燃料需要量は 130 百万トンであることから 2050 年時点の液体燃料の需要は2019 年のほぼ半分程度と見積もられる。2050 年での液体燃料需要は電化・水素直接利用等が困難な航空・長距離トラック(重量車)・国際海運の輸送用燃料と考えられている。

⚫

液体燃料需要構成の多くはジェット燃料、ディーゼル燃料となることから、残存するガソリン車等への対応は必要になるものの、その需要の中心は灯軽油留分と推定される⚫

2050 年カーボンフリーに向けた液体燃料の原料内訳についてはバイオ・廃棄物系、カーボン資源循環系、合成燃料等が考えられるが、RITE モデル試算では DACSS（DAC＋CCS）の想定により、2050 年時点でも石油系液体燃料とカーボンオフセットの組み合わせが主体となっている。このため原油処理の相当量は残るとの試算結果になっている（RITE におけるシナリオでは液体燃料の 7 割程度※）。もちろん、モデル計算では前提条件次第であり、2050 年におけるバイオ燃料、合成燃料の実際の割合がどれだけになるかは技術開発、政策、原料供給性等のコスト以外の要因も大きい。

⚫

とはいえ我が国において 2050 年時点で 65 百万石 kL の液体燃料を何らかの原料を用いて製造・供給する必要性はかわらないため、バイオ・廃棄物系、カーボン資源循環系、合成燃料等の燃料技術開発、さらにはエネルギー供給安定性も考慮した需要供給が必要となる。

付図 3-1 液体燃料需要※：https://www.rite.or.jp/system/global-warming-ouyou/download-data/202106analysisaddver.pdf

付5

（２）IEEJ Outlook(2023)より
日本エネルギー経済研究所（IEEJ）による IEEJ Outlook（2023）報告書において、2030
年、2050 年のエネルギー需要想定としてフォアキャスト型モデルを用いた値を公表している。この推定値としては、リファレンスケースと技術進展ケースの 2 つのケースでの石油需要が推定されている。
付表 3-1 IEEJ 日本のエネルギー消費量（実績・推定）
技術進展ケース

リファレンスケース
単位：Mtoe

出典：日本エネルギー経済研究所 IEEJ Outlook(2023)
石油の最終エネルギー消費量は技術進展ケースの場合、2020 年、2030 年、2050 年で 133、
116、59 Mtoe（百万石油換算トン）となる。仮に非エネルギー利用のすべてが石油として、この利用分を差し引くと、103、83、27 Mtoe となる。
（リファレンスケースの場合は、それ
ぞれ 133、123、88 Mtoe、および 103、90、56 Mtoe）
なお、付録 2，3 に示した通り、将来の液体燃料（石油系燃料含む）生産量・需要量について、さまざまな推定値がある。これらは前提・仮定等が異なり、同列で比較することは必付6

ずしも妥当とは言えないが、将来どの程度の液体燃料が必要になるかを最大・最小の幅としてとらえ、将来の製油所の絵姿を考察していく上の参考とすることは重要な視点と考えられる。付表 3-2 にそのまとめを示す。なお Nexant、IEEJ の値はフォアキャスト型推定のため、必ずしも 2050 年カーボンニュートラル達成を前提としていない。また IEEJ の値は石油需要量（重量）を体積換算したものである。
付表 3-2 各文献における 2030 年、2050 年の液体燃料需要想定
単位：万kL
引用元
Nexant（ベースケース）
JPEC試算（METI資料より）
IEEJ

IEEJ

【技術進展】【リファレンス】

2013 年

2019年

2020年

2030年

2050年

16,54914,69912,395

13,095

10,59513,000

9,000

6,500

12,100

9,700

3,200

12,10010,6006,600

備考
LPG、ナフサ除き（生産量）
液体燃料・非エネルギー利用除き / 第6次ネルギ
基本計画(2030年)・RITE2050シナリオ(2050年)
石油需要・非エネルギー利用除き
重量から体積への換算係数1.175
石油需要・非エネルギー利用除き
重量から体積への換算係数1.175

液体燃料の将来需要量は、2030 年は 9,000 万～13,000 万 kL、2050 年においては 3,200 万～10,600 万 kL と幅があるものの、電化が困難とされる重量車（長距離トラック）、航空機、
舶用などを中心に相当量の液体燃料需要が残ることが推定されている。またガソリン乗用
車などは電気自動車（EV）や水素燃料車（FCV）などへの転換が推定されているが、2050
年以降においてもガソリン車が残ると考えられ、トランジションを考える上では液体燃料
全体量のみならず油種別（ガソリン、灯油/ジェット、軽油等）の需要量推移の推定も重要になってくるものと考えられる。

付7

付録 4：マスバランス方式について
マスバランス方式とは、製品を原料から加工し流通させるプロセスにおいて、ある特性を持った原料とそうでない原料が混合される場合に、特性を持った原料の投入量に応じて、生産する製品の一部にその特性を割り当てる手法(認証による方法）であり、化学業界ではカーボンリサイクル原料やバイオ由来原料の価値を製品に割り当てる方法として進展している（例：三井化学、BASF など）

出典：第 6 回 産業構造審議会 グリーンイノベーションプロジェクト部会 エネルギー構造転換分野ワーキ
ンググループ 資料 5 カーボンリサイクル関連プロジェクト（化学品分野）の研究開発・社会実装の方向性（2021 年 9 月 13 日）
https://www.meti.go.jp/shingikai/sankoshin/green_innovation/energy_structure/pdf/006_05_00.pdf

なお、三井化学では ISCC PLUS 認証と呼ばれる ISCC（International Sustainability andCarbon Certification）が展開するバイオマスやリサイクル原材料の持続可能性認証プログ
ラムを利用している。
出典：三井化学プレスリリース
https://jp.mitsuichemicals.com/sites/default/files/media/document/211124_1.pdf

付8

付録 5：CORSIA 動向：持続可能な航空燃料（SAF）と低炭素航空燃料（LCAF）⚫

持続可能な航空燃料（SAF）
持続可能な航空燃料（SAF：Sustainable Aviation Fuel）は、持続可能性の基準を満たす、再生可能又は廃棄物を原料とするジェット燃料 1）である（バイオマスだけでなく、化石由
来の廃プラスチックなども原料になり得る）。SAF は国際民間航空機関（ICAO）によって開発された CORSIA（Carbon Offsetting and Reduction Scheme for International Aviation：
国際民間航空のためのカーボンオフセットおよび削減スキーム）の適格燃料として認証される必要がある。CORSIA 適格燃料は、付図 5-1 に示すようにライフサイクルベースで低い炭素排出量であること、また持続可能性基準を満たす必要がある。なおこの適格燃料としての持続可能性基準について、2024 年 1 月以降は GHG 削減の永続性、水、土壌、大気な
ど 12 項目が追加されることになっている 2）。

付図 5-1CORSIA 適格燃料としての基準 3）

国内の 2030 年時点の SAF 導入目標は我が国の航空会社による燃料使用量の 10％を SAFに置き換えることであり、250 万～560 万 kL が必要とされている。
一方でジェット燃料規格については ASTM D1655 で国際規格として規定されており、2009
年にはバイオマスを含む非石油系ジェット燃料として ASTM D7566 が規定されている。この規格は SAF の原料と製造方法の組合せにより Annex に分類され、Annex 毎に従来燃料との混合上限比率を規定したものとなっている。混合比率（現状最大 50％）、及び混合後のスペックが D7566 の規定に合致すれば、ASTM D1655（航空機燃料の国際規格）に適合したと見なせる。SAF については 100％SAF 利用についても検討中である。
原油との共処理に関する規格は ASTM D1655 において、原料としては油脂類、FT 合成
油が、混合上限 5％が現状認められているが、それを緩和する動きがある。具体的には共処理に関する ASTM タスクフォースとして上限 5％を 30％に拡大すること、原料種拡大としてリサイクルタイヤの熱分解油の利用、水素化処理されたバイオマスなどへの適用が検討
付9

されている 4)。この動きは SAF 製造において共処理技術を適用する範囲を拡大できる意味
で期待が大きいことを示している。また ISCC※１では共処理に関する認証のガイダンス 5）を発行しており、共処理における脱炭素化原料のトレースに関する考え方・方法論を示しており、マスバランス方式等も認められている。マスバランス方式については付録４で説明しているが、この認証方式により処理した脱炭素化原料量に相当するカーボンオフセット分を特定の油種、すなわちジェット燃料に配分し、SAF として販売できることになる。実際のSAF への適用例として Air bp は BP のカステリヨン製油所（スペイン）でバイオマス系原料を共処理により製造したジェット燃料について ISCC PLUS※2 の認証により SAF を販売したことを公表している 6 )。このことは水素化処理でジェット・灯油留分が主体となる油脂類（パーム核油やヤシ油など）の利用に限定されることなく、軽油留分が主体となる大多数の油脂類（パーム油、大豆油、菜種油など）も SAF 原料として区別せずに利用できることになる。
⚫

低炭素航空燃料（LCAF）
2022 年 11 月の ICAO 会議で CORSIA 適格燃料として低炭素航空燃料（LCAF: Lower

Carbon Aviation Fuel）の持続可能性基準が新たに認められた。これは化石由来の燃料であり、従来の航空燃料のベースライン 89ｇCO2/MJ と比較してライフサイクルで 10％以上のCO2 排出量を製造段階およびサプライチェーンでの削減策により対応したものと定められている。技術としては上流におけるフレア削減、下流（製油所）におけるグリーン水素利用、再生可能エネルギー利用、CCS 等が考えられている 7）。これは本報告書におけるステージ
１での対応での対策で製造したものが LACF として認められる可能性があることを意味している。なお CORSIA 持続可能性基準に合致した LCAF であっても持続可能な燃料としては考えられていないことは留意が必要である。
※１：ISCC：持続可能性カーボン認証 International Sustainability and Carbon Certificationの略で、持続可能かつ追跡可能で、森林破壊のないサプライチェーンを実現し、それを認証するためのシステム。様々な種類のバイオマス、生物由来の廃棄物および残渣、非生物由来（化石ベース）の再生可能な材料および再生炭素ベースの材料のサプライチェーンが対象※２：ISCC PLUS：持続可能性カーボン認証で EU 域外の製品が対象。バイオ燃料や製品だけでなく、リサイクル原料や製品も対象。REDⅡなど指令が適用されないため自由度があり、持続可能性の要求事項を追加できるスキームとして、持続可能性を標榜する企業が自社の優位性を示せる認証として注目されている。（以下 Web 参照）
https://www.bureauveritas.jp/magazine/220810/001

付10（参考文献）1）「持続可能な航空燃料（SAF）について（令和４年６月２７日 環境省環境再生・資源循環局資料）https://www.env.go.jp/content/000044157.pdf2）CORSIA Sustainability Criteria for CORSIA Eligible Fuels, Third Edition
https://www.icao.int/environmentalprotection/CORSIA/Documents/CORSIA_Eligible_Fuels/ICAO%20document%2005%20-%20Sustainability%20Criteria%20-%20November%202022.pdf
3）ISCC HP CORSIA について
https://www.iscc-system.org/about/sustainable-aviation-fuels/corsia/
4) “New Sustainable Aviation Fuels (SAF) technology pathways under development”
https://www.icao.int/environmentalprotection/Documents/EnvironmentalReports/2022/ENVReport2022_Art49.pdf5) ISCC 203-01 GUIDANCE FOR THE CERTIFICATION OF CO-PROCESSING(Version 1.1)
https://www.iscc-system.org/wp-content/uploads/2017/02/ISCC-Guidance-Document203-01_Co-processing-requirements.pdf
6) Air bp announces NetJets Europe first to purchase its ISCC PLUS certified sustainableaviation fuel (Release date: 12 July 2021)
https://www.bp.com/en/global/air-bp/news-and-views/press-releases/Airbpannounces-netjets-europe-first-to-purchase-iscc-plus-saf.html
7) Lower Carbon Aviation Fuels: contributing to the energy transition
https://www.icao.int/environmentalprotection/Documents/EnvironmentalReports/2022/ENVReport2022_Art54.pdf

付11

付録 6：設備・投資コスト調査
１．原油処理段階での CO2 削減策に関する設備費コスト
ステージ１として、製油所での原油処理の高効率化、省エネ等による CO2 削減効果を検討し、モデル製油所を用いて、高効率化や省エネ技術等の個別対策を導入したときの CO2削減効果について見積もっている。個別対策の評価項目は、５つの切り口、①エネルギー
効率向上、②燃料の低炭素化、③再生電力への転換、④グリーン水素導入、⑤CCS 導入からそれぞれ個別対策を選定して CO2 削減率を求めている。ここでは、CO2 削減策に関する設備費コストに関して調査した結果を、付表 6-1 に示す。以下、個々の削減策に必要な設備費について報告する。
付表６-1
個別対策毎のCO2削減率比較
個別対策項目

CO2削減率(％)

分類

限界削減費用(円/t-CO2)

備考

ベース

0

-

-

-

①-Ａ 製油所全体の省エネルギー(全体の省エネ3%)

2①-Ｂ 常圧蒸留装置周りの汚れ制御(常圧蒸留装置の省エネ25%)

5①-Ｃ FCCのコークス制御(FCC装置の省エネ10%)

3②

100％LNG*

4③-Ａ 電力のみ再生可能電力100% *3③-Ｂ 燃料も含め全て再生可能電力100%

56➃

再生可能電力による電解水素製造またはグリーン水素輸入100%

17⑤-Ａ 水素製造時に分離されるCO2のみ回収

10⑤-Ｂ 水素製造時に分離されるCO2+燃焼排ガスからCO2を10%回収

19⑤-Ｃ 水素製造時に分離されるCO2+燃焼排ガスからCO2を50%回収

56

エネルギー効率-

燃料の低炭素化

98,000>-

再生可能電力グリーン水素導入【受入基地のみ新設ケース】140円/＄
必要LNG量：573万t/年

50,000円>
6,186円**

CCS導入
6,186円**>【液体水素タンク&パイプライン新設】
必要水素量：55万t/年
【参考】
将来目標
＊CO2分離・回収：～1,000円/t-CO2＊CO2貯留：国内(1,000km）6,700円程
度／t-CO2 海外(10,000km) 12,300円
程度／t-CO2[RITE算定値]＊：製油所ガスの対応要＊＊：個々の対策における削減率は、理想的な数値(技術的困難さや設備投資等の経済性は考慮せず)①エネルギー効率向上；
エネルギー効率向上については、運転操作の最適化、効率化等大きな設備投資は伴わないと推定される。
②燃料の低炭素化；
燃料の低炭素化については、製油所で燃料として使用される燃料ガスを 100%LNGに置き換えるケースを想定した。製油所ガスを全量 LNG に交換するために必要な
LNG 量は 573 万 t/年*になる。新たに LNG 基地を作るとすると、約 14 億＄**(LNG
1t あたり 245$の基地コスト***)になり、限界削減費用は、約 700$/t-CO2 となる。
＊100％燃料転換に必要な LNG 量：2020 年度燃料熱量(LHV)は、313,187TJ/年であり、LNG 54.70MJ/kg として、必要な LNG 量は 313,187*1012/54.70*106=573 万トン/年＊＊約 14 億＄；5,730,000t＊245$/t

付12

③再生電力への転換；
再生電力への転換も外部から再生可能電力を購入すると仮定、大きな設備投資は伴わないと推定される。
④グリーン水素導入；
グリーン水素の導入については、海外から輸入するケースを想定した。必要な 素量は、58 万 t/年(64 億 Nm3/年・・本値は文献値より推算)であり、タンクとして 9基、パイプライン 10km として約 3,524 億円で限界削減費用は、50,000 円/t-CO2 となる。
＜グリーン水素導入に伴う設備コストの推算＞
前提；水素タンク 384 億円/基*・・0.36 万トン/タンク 1 基、貯蔵容量：20 日分
パイプライン 1.45 億円/km*・・輸送量 34 万トン/年(気体水素)、10km【水素受入基地】
水素タンク 約 3,500 億円(384*9；55/365*20/0.36＝8.4≒9 基)
パイプライン 約 24 億円(55/34*1.45*10)(バースは、除外)◆(3,500+24)億円/705 万 t ≒ 5 万/t-CO2＊出所：IEA G20 Hydrogen report⑤CCS 導入；
CCS 導入については、以下の資料を参考に分離・回収にかかるコストについて
推察した。

付13

＜水素製造時に分離される CO2 のみ回収＞
・ 苫小牧 CCS 大規模実証試験総括報告書より、年間 100 万 t 実用化モデル＜水素製造時に分離される CO2+燃焼排ガスから CO2 を 10% or 50%回収>
・CO2 濃度 10%以下の低圧・低濃度ガス分離・回収の 2030 年開発目標(「CO2 の分
離回収等技術開発」プロジェクトに関する研究開発・社会実装計画より)付14

２．共処理(co-processing)に関する投資について共処理の設備コストに関する具体的数値に関する情報はほとんど得られていない。
これは、共処理に関連する対象設備が不明確であることに因ると推察される。しかしながら、水素化植物油(HVO)専用装置に関しては、付表６-2 に示したように報道・文献情報が得られる。それによると、HVO1t あたり、500～750$の設備費(50 万トン/年で350～525 億円、140 円/＄)を必要としている。
付表６-2

各種報道等を元に JPEC 作成

共処理の設備費について述べている文献として、欧州廃棄物先進バイオ燃料協会(ewaba)、廃棄物燃料中小企業協会(MVAK)による報告書(Conversion efficiencies offuel pathways for Used Cooking Oil)があり、廃食油を用いたバイオ燃料の中で最も環境に貢献できるもの方法について述べている。この中においては、共処理の設備費は、新設の HVO 専用装置の約半分との見積もりがなされている。
また、同報告中には前処理に関する設備コストにも触れられており、前処理装置の設備コストとして 4M€(前処理能力：90 百万 L(UCO)/年≒9 万 t/年)としている。前処理の内容は、リン酸と活性白土による処理である。参考として UCO-coprocessing のトン当たりの製造コスト（CAPEX 償却期間 10 年、利益率 8％）を、以下に示す。
付15

その他に UOP や Shell は、ホームページにおいて、共処理時の注意点とともに 5～10%程度の共処理では、既存設備の余裕次第(特に水素製造装置)ではあるが、設備投資は最小限としている。

付16

出所；Shell ホームページを元に JPEC 作成

木質バイオマス(木屑)系バイオオイルの製造法については、急速熱分解(Fast pyrolysis)による方法が一般的であるが、製品性状が、酸性度(pH；2～3)・酸素含有率(50%)・水分量ともに高く、石油留分に不溶のため、そのままの状態では共処理の原料としての使用はかなり制限される。そのため、共処理の実績が少なく(FCC 装置中心)、又、FCC 装置においても原料投入箇所を別々にする等の工夫がなされている。また、製品性状自体の改良も行われており、水熱液化法(Hydrothermal liquefaction)などの技術が開発中であるが、製造プロセスには、相応の設備費が必要となる。

付17

参考資料

付18

付19

付20

付21

付22

付23

付24

付25

付26

付27

付28

付29

付30

付31

付32

付33

付34

付35

付36

付37

付38

付39

付40

付41

付42