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砂層型メタンハイドレートフォーラム 2022

システム思考アプローチによる商業化に向けた検討
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（JMH） 長久保定雄

2022年12月7日（水）

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本日の内容
1. 商業化に向けた検討チームの目的と実施内容
2. システム思考（システムズ・アプローチ）とは
3. システム思考の考え方とわれわれのアプローチ
4. これからの予定

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1.商業化に向けた検討チームの目的と実施内容

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背景と目的（フェーズ4 実行計画の記載）
ハ) 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＜実施内容＞
商業化に必要な要件について検討し、旧開発計画で整理した事業化シナリオ案等の改定を継続する。
① 旧開発計画で示された課題を基に商業化に必要な要件を抽出する。また、旧開発計画で整理した事業化シナリオ案を改定するための情報を収集し、開発システムを再検討し、経済性評価を実施する。
（継続的実施）＜実施方法＞
旧開発計画で示された課題を基に商業化に必要な要件を抽出する。また、要件に関する情報収集を行う。
また、多様な濃集帯条件、濃集帯周辺の自然・インフラ条件などを考慮して開発システムを検討するとともに、多様な濃集帯条件について経済性が評価できる手法もしくはツールを構築する。
更に、上記結果を基に、旧開発計画で整理した事業化シナリオ案を改定する。

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商業化に向けた検討チームの考え方
フェーズ4

三次元地震探査試掘

次フェーズ
海洋産出試験

パイロット試験

商業化までの時間（開発研究期間）

商業生産

あるべき姿

情勢をにらみながら「あるべき姿」や「課題」を改定

今日の内容

ギャップ（課題）

開発実現性を評価課

 必要な要件の抽出
 開発システム再検討
 経済性評価

現状課題の解決

題

商業化の大前提抽出 開発システムが構築できる
 経済性が確保できる事業化シナリオ

いつまでに加えて外部環境の確保どこまでに何を解決しておかなければならないのか？

図出典: 砂層型メタンハイドレートフォーラム 2019資料に一部加筆

 外部資金を調達できる 販売先が確保されている
 法規制的に問題がない インフラに適合できる 社会的受容性が確保されている

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検討の困難さ～課題と解決方法

外部環境は社会状況を踏まえており、トレードオフ関係を持つ要素もある。それらを総合して現時点でMH開発の実現性を考えていくことは、複雑で難解な方程式を解くようなものである。
現時点で外部環境まで考慮してMH開発の商業化を考える難しさを、鈴木ほか（2022）の言葉を借りれば以下の通りとなる。
① 不確実を有した技術的な検討事項が多く、広⼤な探索空間から開発コンセプトの評価・検討が困難② 商業化時は⾦融機関や地⽅⾃治体など多くのステークホルダーとの連携が必要であり、それらの意⾒を取り⼊れなければ商業化という⽬的からプロジェクトが乖離してしまう
出典: 鈴⽊健也・和⽥良太・今野義浩・稗⽅和夫・⻑久保定雄（2022）: メタンハイドレート開発の商業化に向けた協創的アプローチの提案, 石油技術協会令和4年度春季講演会個人講演
長久保定雄・阿部正憲（2022）:メタンハイドレート開発の商業化に向けた検討とカーボンニュートラル, 天然ガス, No.3

この複雑で難解な方程式を解くために、商業化に向けた検討チームでは、東京大学グループ（今野准教授、稗方教授、和田准教授）のご協力のもと、システム思考によるシステムズ・アプローチを導入することとした。

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2. システム思考（システムズ・アプローチ）とは

8システム思考（システムズ・アプローチ）で進めるシステム思考とは？
複雑化する社会、言い換えれば、「複数の要素が密接につながり合い、協働し合う＝システム化する」社会においてモノ（製品）づくり・コト（サービスや体験）づ
くりに不可欠な要素である顧客の要望や自社のコア技術などを俯瞰的に捉えて見える化し、適切に検討して創発することで、DX（デジタルトランスフォーメーション）を成功に導く ─ ─。
印象に残る言葉（発表者抽出）
 「カンと経験」は変化と未知に弱い
 産業や社会の複雑さに伴う「意思決定の困難さ」
 プラスにもマイナスにもなる「機能の足し算」
 既存技術やアイディアにこだわる危険性

出典：稗方 和夫; 高橋 裕. システム思考がモノ・コトづくりを変える9

3. システム思考の考え方とわれわれのアプローチ

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システム思考の考え方とわれわれのアプローチ
システム思考の考え方
プロセス①ステークホルダー分析②要求分析③要件定義とシステム・アーキテクチャの分析

成果物

商業化に向けた検討チーム
CN宣言前

現在とこれから2050年CNによってステークホルダーSVN図はすでに構築済。
金融機関、電力・都市ガス会社に の考え方が変化しているので再ヒアヒアリングを実施し、要求事項を リング。CNに合わせた法規制調査もステークホルダーの機能要求 整理。法規制調査を実施。
必要か。と非機能要求
ステークホルダーバリュー
ネットワーク図（SVN図）

機能と手段のモデル

3つの開発システムを設定し、MH CNの考え方を反映した新しい開発の開発の機能と手段を抽出・整理。 機能と手段を再抽出・整理（BiasBreaking WS結果を使って）。

④設計空間の構築（創造） 設計項目と選択肢

3つの開発システムに対する設計 新しい開発システムに対する設計空空間を構築。
間を構築するとともに。その実現可能性について検討。

⑤解決案の検討
設計項目の評価が可能なシ（シミュレーション開発） ミュレーション

様々な評価軸でMH開発の可能性 ステークホルダーの新しい要求を評を評価できる「開発意思決定支援 価モデルに加える。
ツール」の基盤を構築。

⑥シミュレーションモデル 選択肢に対するシステムの多 ツールと評価モデルの検証のみ実 開発意思決定支援ツールをステーク施。
ホルダーに試してもらい改良。
を利用した意思決定軸の性能予測値

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ステークホルダー分析と要求分析
システム思考の考え方
プロセス①ステークホルダー分析②要求分析③要件定義とシステム・アーキテクチャの分析

成果物

商業化に向けた検討チーム
CN宣言前

現在とこれから2050年CNによってステークホルダー
SVN図はすでに構築済。
金融機関、電力・都市ガス会社に の考え方が変化しているので再ヒアヒアリングを実施し、要求事項を リング。CNに合わせた法規制調査もステークホルダーの機能要求 整理。法規制調査を実施。
必要か。と非機能要求
ステークホルダーバリュー
ネットワーク図（SVN図）

機能と手段のモデル

3つの開発システムを設定し、MH CNの考え方を反映した新しい開発の開発の機能と手段を抽出・整理。 機能と手段を再抽出・整理（BiasBreaking WS結果を使って）。

④設計空間の構築（創造） 設計項目と選択肢

3つの開発システムに対する設計 新しい開発システムに対する設計空空間を構築。
間を構築するとともに。その実現可能性について検討。

⑤解決案の検討
設計項目の評価が可能なシ（シミュレーション開発） ミュレーション

様々な評価軸でMH開発の可能性 ステークホルダーの新しい要求を評を評価できる「開発意思決定支援 価モデルに加える。
ツール」の基盤を構築。

⑥シミュレーションモデル 選択肢に対するシステムの多 ツールと評価モデルの検証のみ実 開発意思決定支援ツールをステーク施。
ホルダーに試してもらい改良。
を利用した意思決定軸の性能予測値

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ステークホルダー分析と要求分析
ステークホルダーバリューネットワーク（SVN）図地球温暖化政策
エネルギー政策

商業化で必須となるループ

経済成長

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

国民（SNS、環境団体等）
申請

保険代

税制優遇措置

政策決定者
ESG投資

金融機関
ファイナンス

返済・利息出資

資金調達

保険付与

許可

地域経済

許認可

許容

Knowledge / Information
Goods / Service
Public service / Job creation
Policy / Option

配当・保証金技術評価結果

コンサルタント料

補償

JOGMEC

技術評価
コンサルタント

EPCI/O&M

収入
生産物販売

Money

プロジェクトカンパニー 技術成立性評価
（SPC）

研究成果

地域社会
海域利用者

配当

出資・債務保証

所轄官庁

メディア

開発事業者

（パートナー含む）

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
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）狭義のシステム境界

広義のシステム境界

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ステークホルダー再分析（例：オフテイカー）
カーボンニュートラル宣言前
オフテイカー（購入先）候補

電力会社、ガス会社

販売物

生ガス、LNG

オフテイカーの購入条件（ヒアリング結果による）

 LNG CIF価格より低価格で販売
 長期安定供給
 会社の天然ガスインフラ場所まで届けてほしい（新規設備なし）⇩2050年カーボンニュートラル（CN）宣言と燃料転換
カーボンニュートラル宣言後⇩

オフテイカー（購入先）候補

電力会社、ガス会社の他も現在調査中

販売物

生ガス、LNGの他に電力、水素、アンモニアは考えられないか？

オフテイカーの購入条件

オフテイカーの新しい考え方をヒアリングなどを通じて現在調査中

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要件定義とシステム・アーキテクチャの分析
システム思考の考え方
プロセス①ステークホルダー分析②要求分析③要件定義とシステム・アーキテクチャの分析

成果物

商業化に向けた検討チーム
CN宣言前

現在とこれから2050年CNによってステークホルダー
SVN図はすでに構築済。
金融機関、電力・都市ガス会社に の考え方が変化しているので再ヒアヒアリングを実施し、要求事項を リング。CNに合わせた法規制調査もステークホルダーの機能要求 整理。法規制調査を実施。
必要か。と非機能要求
ステークホルダーバリュー
ネットワーク図（SVN図）

機能と手段のモデル

3つの開発システムを設定し、MH CNの考え方を反映した新しい開発の開発の機能と手段を抽出・整理。 機能と手段を再抽出・整理（Bias
Bias breaking WSを開催。
Breaking WS結果を使って）。

④設計空間の構築（創造） 設計項目と選択肢

3つの開発システムに対する設計 新しい開発システムに対する設計空空間を構築。
間を構築するとともに。その実現可能性について検討。

⑤解決案の検討
設計項目の評価が可能なシ（シミュレーション開発） ミュレーション

様々な評価軸でMH開発の可能性 ステークホルダーの新しい要求を評を評価できる「開発意思決定支援 価モデルに加える。
ツール」の基盤を構築。

⑥シミュレーションモデル 選択肢に対するシステムの多 ツールと評価モデルの検証のみ実 開発意思決定支援ツールをステーク施。
ホルダーに試してもらい改良。
を利用した意思決定軸の性能予測値

CN宣言前に考えていた
ビジネスモデルと開発システム
洋上プラットフォームシステム

陸上施設

Floating LNG
 生産ガスを集めて船上でLNG化
 ある程度の量のLNGを貯蔵
 洋上で発電し、アンビリカルを通じてサブシー機器に給電する
 有人

アンビリカル（赤）プラットフォームからサブシー機器に電力を送るケーブル

生産井
MHが分解したガスと水（生産流体）を生産する井戸

洋上プラットフォーム
 多数の生産井から生産されたガスを集める
 洋上で発電し、アンビリカルを通じてサブシー機器に給電する
 有人

小型LNG船 Floating LNGに貯蔵しているLNGを定期的に陸上へ輸送する小型LNG船
給電所
 プラットフォームに給電するためだけの施設
 電力会社が売っている電気を利用海底パイプライン（白）プラットフォームに集められた生産ガスを陸上に輸送する

ポンプ＆セパレータ
 ポンプで生産井内の水を抜いて減圧 水とガスで構成されている生産流体を水とガスに分離するセパレータ

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FLNGシステム

フローライン（白）生産流体が流れるライン

マニフォールド
複数の生産井からの生産流体を集める機器

電力ケーブル
陸上からプラットフォームに電力を送るケーブル

小型プラットフォーム
 陸上からの電力を受け取り、サブシー機器に配電する小型プラットフォーム
 無人
 生産ガスは扱わない

海底部
サブシー機器Long Tie-Backシステム

生産ガスはプラットフォーム上に送られず、海底パイプラインを通して海底面から陸上に送られる

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CN宣言後に考えたビジネスモデルと開発システム

課題は多くある

 大水深洋上発電・プラント（水素・アンモニア製造）は現在、世界的に見ても存在しない
 日本の現法規制では陸上でのCCSは認められていない
 MH層が存在する場所にCCSに適した貯留層が存在するとは限らない
図出典:
山本晃司，阿部正憲，天満則夫「日本近海のメタンハイドレート開発におけるカーボンニュートラルの達成に向けた課題」
エネルギー・資源 42 (6), 376-381, 2021-11

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新しいアイディアを生み出す Bias Breaking Workshop
混沌とした状況の中、ビジネスモデル、開発システムを考え直さなければならなくなった↓
Bias Breaking Workshop(1
これまでの考え方（Bias）を壊しながら（Breaking）、みんなで考える（Workshop）

Workshopの目的

7つの開発コンセプトの検証と新しいアイディアの創出

 7つの開発コンセプトについて、他専門の目から見て問題はないかを検証する
 7つの開発コンセプト以外に新しいアイディアが出てくる可能性がある

これまで考えなかった新しいアイディアが創出された大学生を対象にしたWS
7/12 MH21-S内を対象としたWS
9/8 日本エネルギー学会
GH研究会を対象としたWS
12/13 MH21-S外注先を対象としたWS
開発システム（ビジネスモデル）検討（商業化に向けた検討チーム内）
開発実現性評価
経済性評価

ステークホルダーにヒアリング
受け入れ可能なビジネスモデルか？

WS協力：
東京大学 今野義浩准教授、稗方和夫教授、和田良太准教授、学生のみなさん(1 Sixiong PENG, Lorena PELEGRIN, Patricia ARNAL LUNA, Hideyuki HORII and Bryan R. MOSER(2019),” Problem

Exploration with Bias Breaking Ideation for Maritime Emissions Reduction”, p115-p124

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設計空間の構築（創造）システム思考の考え方
プロセス①ステークホルダー分析②要求分析③要件定義とシステム・アーキテクチャの分析

成果物

商業化に向けた検討チーム
CN宣言前

現在とこれから2050年CNによってステークホルダー
SVN図はすでに構築済。
金融機関、電力・都市ガス会社に の考え方が変化しているので再ヒア
ヒアリングを実施し、要求事項を リング。CNに合わせた法規制調査もステークホルダーの機能要求 整理。法規制調査を実施。
必要か。と非機能要求
ステークホルダーバリュー
ネットワーク図（SVN図）

機能と手段のモデル

3つの開発システムを設定し、MH CNの考え方を反映した新しい開発の開発の機能と手段を抽出・整理。 機能と手段を再抽出・整理（BiasBreaking WS結果を使って）。

④設計空間の構築（創造） 設計項目と選択肢

3つの開発システムに対する設計 新しい開発システムに対する設計空空間を構築。
間を構築するとともに。その実現可能性について検討。

⑤解決案の検討
設計項目の評価が可能なシ（シミュレーション開発） ミュレーション

様々な評価軸でMH開発の可能性 ステークホルダーの新しい要求を評を評価できる「開発意思決定支援 価モデルに加える。
ツール」の基盤を構築。

⑥シミュレーションモデル 選択肢に対するシステムの多 ツールと評価モデルの検証のみ実 開発意思決定支援ツールをステーク施。
ホルダーに試してもらい改良。
を利用した意思決定軸の性能予測値

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設計空間（Morphological Matrix）案
洋上生産物

洋上プラットフォーム

生産水処理

洋上オプション

輸送

陸上施設

CO2処理

選択肢1 生ガスなし（Long Tie-Back） 海洋放出

洋上風力発電海底パイプライン 既存インフラつなぎこみ 処理なし

選択肢2 LNG

洋上ガス生産

地層圧入

温度差発電

シャトルタンカー 既存発電所

大水深CCS

選択肢3 電力

洋上LNG（FLNG）

陸上輸送&廃棄電力ケーブル

既存発電所を改良

陸上・沿岸CCS

選択肢4 水素

洋上発電

陸上輸送&活用

既存キャリア受入基地

ハイドレート生産増進

選択肢5 アンモニア 洋上水素製造

新規キャリア受入基地

農業利用

選択肢6

変電設備

選択肢7

洋上アンモニア製造

新規エネルギー転換設備

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開発システムの候補例
洋上生産物

洋上プラットフォーム

生産水処理

洋上オプション

輸送

陸上施設

CO2処理

選択肢1 生ガスなし（Long Tie-Back） 海洋放出

洋上風力発電海底パイプライン 既存インフラつなぎこみ 処理なし

選択肢2 LNG

洋上ガス生産

地層圧入

温度差発電

シャトルタンカー 既存発電所

大水深CCS

選択肢3 電力

洋上LNG（FLNG）

陸上輸送&廃棄電力ケーブル

既存発電所を改良

陸上・沿岸CCS

選択肢4 水素

洋上発電

陸上輸送&活用

既存キャリア受入基地

ハイドレート生産増進

選択肢5 アンモニア 洋上水素製造

新規キャリア受入基地

農業利用

選択肢6

変電設備

選択肢7

洋上アンモニア製造

新規エネルギー転換設備

現在、それぞれの要素技術の実現性・コスト評価を行っており、実現性や経済性が低いと評価された要素技術に関してはマトリックスからはずす予定

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解決案の検討（シミュレーション開発）
システム思考の考え方
プロセス①ステークホルダー分析②要求分析③要件定義とシステム・アーキテクチャの分析

成果物

商業化に向けた検討チーム
CN宣言前

現在とこれから2050年CNによってステークホルダー
SVN図はすでに構築済。
金融機関、電力・都市ガス会社に の考え方が変化しているので再ヒアヒアリングを実施し、要求事項を リング。CNに合わせた法規制調査もステークホルダーの機能要求 整理。法規制調査を実施。
必要か。と非機能要求
ステークホルダーバリュー
ネットワーク図（SVN図）

機能と手段のモデル

3つの開発システムを設定し、MH CNの考え方を反映した新しい開発の開発の機能と手段を抽出・整理。 機能と手段を再抽出・整理（BiasBreaking WS結果を使って）。

④設計空間の構築（創造） 設計項目と選択肢

3つの開発システムに対する設計 新しい開発システムに対する設計空空間を構築。
間を構築するとともに。その実現可能性について検討。

⑤解決案の検討
設計項目の評価が可能なシ（シミュレーション開発） ミュレーション

様々な評価軸でMH開発の可能性 ステークホルダーの新しい要求を評を評価できる「開発意思決定支援 価モデルに加える。
ツール」の基盤を構築。

⑥シミュレーションモデル 選択肢に対するシステムの多 ツールと評価モデルの検証のみ実 開発意思決定支援ツールをステーク施。
ホルダーに試してもらい改良。
を利用した意思決定軸の性能予測値

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Model-Based Decision Support (MBDS)● 海洋開発における意思決定の課題○ 対象の複雑さ・不確実さに起因する意思決定自体の困難さ○ 誰の意思決定か？（多様なステークホルダー、ガバナンス）
Model-Based Decision Support (MBDS)が有用ではないか？
MBDS:対象状況を定量的に評価するモデルを活用した、意思決定プロセスの支援手法（参考: Model-Based Decision Support Methodology
with Environmental Applications: Andrzej et al., 2000）
既往研究
背景
Lawrence D. Phillips, ● 金融機関における新しいビジネスの意思決定
1991

Rebecca Smith et al., ● アメリカにおける長期的な水資源の管理
2017● モデルを活用した定量的な政策の立案● 社会システムデザイン

高橋真吾, 2020

●
●課題

解決案

●モデルの透明性の欠如●ワークショップを活用したモデリング●プロジェクト目的とモデル意図の乖離●異分野融合させたモデル化●状況変化に対するモデルの脆弱さ：●各分野の専門家や幅広いステークホルダーを意図や静的な出力結果など交えたモデリング●関与者の学習プロセスとしてのモデルの活用●参加型モデリング

属人的なモデル化・意思決定の限界
オープンなMBD・意思決定プロセスの重要性が既往研究でも謳われている23

開発意思決定支援ツール構築
評価モデル構築G

開発システム技術検討G

開発事業者

開発意思決定支援ツール

ビジネスモデル、開発システム技術の検討

オフテイカー

エネルギー収支評価モデル

ステークホルダー

所轄官庁
金融機関
コントラクタ国民．．．

ユーザー
インターフェイス
（UI）
ステークホルダーが支援ツールを利用するための分かりやすいユーザー
インターフェイス（UI）の構築

カーボンニュートラル
評価モデル

ビジネスモデル

機器評価モデル

開発システム

開発実現性評価〇〇評価モデル

濃集帯・開発システム 経済性評価モデル
別相対評価．．．

〇〇評価モデル

生産評価モデルヒアリング

ステークホルダー分析G
 ステークホルダーバリュー
ネットワーク（SVN）図の作成・更新
 ステークホルダーへのヒアリング 要求事項の整理と評価に重要な座標軸の検討

プラットフォームシステム
FLNGシステムLong Tie-Backシステム
etc.

開発システム環境検討G

課題抽出
要求海底パイプラインによる生ガス販売
洋上LNG化
洋上発電
洋上水素・アンモニア製造

開発システムを展開するフィール
ドに関する検討

濃集帯条件

法規制評価モデル

自然リスク評価モデル

貯留層深度原始資源量
回収率
生産プロファイル

自然条件

法規制G

地震・ジオハザード対策G

開発に関わるすべての現行法規制に関する調査

濃集帯ごとに地震・ジオハザードリ
スクを評価

水深
気象・海象インフラ

24

4. これからの方針

25

現状とこれからの予定
評価モデル構築G

開発システム技術検討G

開発事業者

開発意思決定支援ツール

ビジネスモデル、開発システム技術の検討

オフテイカー

エネルギー収支評価モデル

ステークホルダー（これからの予定）
ツールの利用様々なステークホルダーに利用していただき、ツールやインターフェイスをブラッシュアップ所轄官庁
金融機関
コントラクタ
国民．．．

（実施中）
UIの構築

利用者が使いやすユー
ザーインターフェイスの構築（実施中）
ステークホルダー分析再調査
CN宣言後のステークホルダーの考え方について再調査

ユーザー
インターフェイス
（UI）
ステークホルダーが支援ツールを利用するための分かりやすいユーザー
インターフェイス
（UI）の構築

カーボンニュートラル
評価モデル

ビジネスモデル海底パイプラインによる生ガス販売
洋上LNG化
洋上発電
洋上水素・アンモニア製造

機器評価モデル

開発システム

開発実現性評価〇〇評価モデルプラットフォームシステム
FLNGシステムLong Tie-Backシステム
etc.

濃集帯・開発システム 経済性評価モデル
別相対評価．．．

〇〇評価モデル

開発システムを展開するフィール
ドに関する検討

生産評価モデルヒアリング

ステークホルダー分析G
 ステークホルダーバリュー
ネットワーク（SVN）図の作
成・更新
 ステークホルダーへのヒアリング 要求事項の整理と評価に重要な座標軸の検討

（実施済）
法規制調査

濃集帯条件
法規制評価モデル

貯留層深度原始資源量
回収率
生産プロファイル

自然リスク評価モデル

自然条件

法規制G

地震・ジオハザード対策G

開発に関わるすべての現行法規制に関する調査

濃集帯ごとに地震・ジオハザードリ
スクを評価

CN宣言前のビジネスモデ
ル・開発システムに関わる
現行法規制上の課題抽出

洋上ガス発電、洋上水
素・アンモニア製造、大水深CCSの実現性とコストに関わる評価

開発システム環境検討G

課題抽出
要求

（実施中）
実現性・コスト評価

水深気象・海象インフラ（実施済）
地震・ジオハザード評価

候補海域の地震・ジオハザー
ドに関する評価（これからの予定）
濃集帯条件の入力

候補海域の地震探査結果、LWD掘削結果、簡易生産実験結果から得られた諸データを入力26

これからの予定
開発意思決定支援ツールのブラッシュアップ①参加型モデリングWS


ユーザー候補による評価モデルの客観的評価



ユーザー候補によるユーザーインターフェイスの評価⇩ブラッシュアップ

②シミュレーション評価WS


ユーザー候補によるブラッシュアップ後の評価⇩更にブラッシュアップ
最終的な目標ステークホルダーが利用しやすいインターフェース（UI）を持つ開発意思決定支援ツー
ルの構築

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謝辞

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おります。