中国の主要鉄鋼生産地域への環境技術導入に伴うCO2排出削減構造の投入産出分析
呉1学生会員

和歌山大学院

懿奇1・吉田登2（〒640-8510 和歌山県和歌山市栄谷

システム工学研究科930）
E-mail:s134012@sys.wakayama-u.ac.jp
2正会員

和歌山大学教授

システム工学部環境システム工学科（〒640-8510 和歌山県和歌山市栄谷930）
E-mail:yoshida@sys.wakayama-u.ac.jp.

近年，中国はアジアの生産拠点として発展が続き， CO2 排出量は急速に拡大している．排出量のうち，鉄鋼・非鉄金属の生産に伴って排出されたCO2 は全体の約16%を占めるに至っている．鉄は中国では工業の食料といわれ，工業製品の原材料としてよく使われている．しかし中国の鉄鋼業においては，省エネ・低炭素技術は先進国より遅れている．本研究では産業連関分析を用いて，鉄鋼業が集中する地域の産業社会構造変化を分析し，現在先進国の鉄鋼業で使われている省エネ・低炭素技術を中国の鉄鋼業に導入した場合の地域への環境影響効果について分析する .

Key Words : carbon footprint, linkage effect, steel industry,low carbon
technology, input-output analysis

1.初めにCO2排出量を2005年比で40％から45％削減すると発表した．

中国経済は1978年の改革開放以来30年間にわたり，急速に伸びている．特に，2002年のWTO加盟を契機に，中国経済がグローバル経済に組み入れられた．
一方，中国経済の発展とともに環境問題もますます深刻になっている．2009年11月，中国

鉄は中国では工業の食料と言われ，工業が生7.0

中国粗鋼生産量の経年変化（億トン）

6.0
5.0
4.0

3.0
2.0
1.0

会議で，中国政府は2020年までの温室効果ガ0.0

スの排出削減をめぐる行動目標を発表し，国内

1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010

国務院はCO2の削減についての会議を行った．

総生産（GDP）1 万元あたり（単位GDP）の

図-1 中国粗鋼生産量の経年変化

産を行う時の原材料としてよく使われている．

このような関係が各産業間で連鎖的につなが近年中国鉄鋼生産量は急速に伸びている．図-1

り，最終需要者に対して必要な財・サービスがは粗鋼の生産量の経年変化を示す，中国におけ供給されることとなる．

る2010年の粗鋼生産量は6.39億トンであり，レオンチェフ逆行列とは，ある産業がその生2000年より5倍近くに増加している．そして，産物を１単位生産した場合に，それが各産業に鉄の生産により，CO2の排出は非常に多くなる．

対して直接・間接にどれくらいの生産波及効果持続可能な社会に向かって，鉄鋼業におけるを及ぼすかを示すものである．式(1)により求CO2の排出削減は大きな課題である．中国でのめられる．

工業化の進展とともに産業構造が大きく変化

B = I + 𝐴2 + 𝐴3 + ⋯ + 𝐴∞ =(I − 𝐴)−1

し，それが鉄鋼の生産に影響を及ぼしている.

(1)

本研究では中国内の主要な鉄鋼生産地域としここで， Bレオンチェフ逆行列係数行列，I：て河北省，遼寧省，山西省，河北省，江蘇省を単位行列，A：は投入係数である．

取り上げ，2002年，及び2007年の中国地区産業連関表を用いて，これらの地域での鉄鋼生産(2) 産業連関表の前方連関と後方連関におけるCO2誘発構造変化の分析を行った．中

前方連関は新しく登場した産業の生産物が，国鉄鋼業に関しては多くの研究事例が存在す他の産業に原料として供給され，他の新産業のる．たとえば，韩颖ら 1) は中国の鋼鉄工業の登場が可能になる効果を意味する．後方連関はCO2排出量を予測している．小田ら2)は主な鉄新しく登場した産業が，他の産業の原料需要を鋼生産国，地域における代表的な省エネルギー誘発し，原料供給産業の登場が可能となる効果（低炭素）技術の普及率について調査を行った．のことである．

本研究においては経済統計として使われてい鉄鋼業は二次産業である．銑鉄を鋼材に加工る産業連関表を用いて，鉄鋼業の現状を踏まえして，多くの製造業と建築業の原材料として，て，CO2排出量変化の要因を分析する．また，よく使われている．製造業と建築業は鉄鋼業の鉄鋼業で使われている省エネ・低炭素技術を中前方連関産業である．一方，鉄鋼業の後方連関国の鉄鋼業に導入した場合の地域への環境影産業は採掘業や石炭業や電力などである．本研

響効果について分析する.

究は鉄鋼業の前方連関と後方連関を分けて分析を行う．

2.産業連関表(3)CO2排出量の計算方法(1) 産業連関表の概要

中国の省レベルのエネルギー消費データ 3)

地域経済を構成する各産業は，域内・域外のについては省によって産業連関表42 部門以上

産業と相互に密接な取引関係を結びながら生の詳細な区分で公開しているところもあれば，産活動を行い，地域独自の産業構造を形成して省統計年鑑では全く公開していないところまいる．ある一つの産業は，他の産業から原材料で様々である．

や燃料などの財・サービスを購入（投入）し，これを加工（労働・資本などを投入）して新たな財・サービスを生産する．さらに，これを他の産業に対し原材料等として販売（産出）する．

表-1 燃料種別熱量換算・CO2排出係数
熱量換算原単位（综合能源通则） kJ/kg、kJ/m3
熱量あたりＣＯ2排出量原単位 tC/TJ
熱量換算原単位（综合能源通则） kJ/kg、kJ/m3
熱量あたりＣＯ2排出量原単位 tC/TJ

石炭
コークス
20908
28435
25.8
29.4
灯油
軽油
43070
42652
19.6
20.2

原油
ガソリン
41816
43070
2018.9
重油
天然ガス
41816
38931
21.1
15.3

そこでまず省の統計年鑑における記載情報を確認し，42部門に対応している部門のデー

3

CO2の誘発タをそのまま用い，より詳細な部門のデータに分かれている場合には42部門の区分にあわせ(1)CO2誘発の計算方法て統合した．42部門のデータがない場合は中国家統計局国民経済核算司編著による中国

国能源統計の省レベルのバランス表を利用し，地区投入産出表 20025) 年と 20076) 年が出版さその部門を含む消費データをその区分に該当れた．これを用いて,最終需要により直接，間する産業連関表の各部門における，石油部門接に誘発される環境負荷量（カーボンフットプ（石油加工，炼焦及核燃料加工业，部門番号11）リント）を計算することができる．数式は(4)からの投入額の比によって配分をおこなった．のようになる．

統計年鑑の部門別エネルギー消費量のうち，E = D×B×F(4)

主要な燃料である石炭，コークス，原油，ガソ

ここで，E：部門から部門へのCO2誘発負荷量

リン，灯油，軽油，重油，天然ガスの8種類のを行列要素とするCO2誘発負荷行列，D：部門別エネルギーを対象となる．
CO2排出量の計算にの生産額あたりCO2排出強度原単位を対角要素

は，「熱量換算係数」のデータ及びIPCC4 )ガイとするCO2排出強度の対角行列，B：単位行列Iドラインによる，熱量あたりCO2排出原単位の及び投入行列Aより計算されるレオンチェフ逆各係数を用いた．

行列(I-A)-1，F：部門別最終需要額を対角要素

エネルギー消費量をG(天然ガス以外：万トとする最終需要の対角行列．

ン，天然ガス(億m3)のようにする，熱量換算係式(4)で計算したCO2の誘発量は，その部門数をK(kJ/kg)，熱量あたりCO2排出原単位Rとの前方連関や後方連関から整理することがですると．石炭，コークス，原油，ガソリン，灯きる．本研究は前方連関と後方連関を分けて分油，軽油，重油，天然ガスの使用によって発生析を行う．

するCO2排出量は式(3)のようになる．
C = G × 107 × K × R/ 109 (3)(2)結果と考察
中国では地域によって，産業構造が異なる．

鉄鋼業から各産業に誘発するCO2量（Mt-C)
0204060

各産業から鉄鋼業に誘発するCO2量（Mt-C)
80

0

河北02

河北02

河北07

河北07

山西02

山西02

山西07

山西07

遼寧02

遼寧02

遼寧07

60

80

金属製品

江蘇02

金属鉱物

江蘇02江蘇07

石炭・石油製品

江蘇07

山東07

40

遼寧07

石炭

山東02

20

電力,熱供給業

運輸
その他

図-2 鉄鋼業から各産業に誘発するCO2量

山東02

一般機械
輸送機械
電気機械
建設

山東07

その他

図-3 各産業から鉄鋼業に誘発する CO2 量今回は 2007年の粗鋼生産量上位 5省に位置すと河北省においては，石炭の採掘と選別が盛んる省，河北省，山西省，遼寧省，江蘇省，山西であり，鉄鋼業から誘発 CO2 量が多い．

省を対象として，分析を行う．この5つの省に次に，前方連関に着目すると，各産業から鉄おいては，まず後方関連に着目すると，鉄鋼の鋼業に誘発するCO2の量は図-3のように示さ生産に伴い，鉄鋼業が各産業に誘発したCO2れる．

誘発量は図-2のように示される．

鉄鋼はよく原材料として，さまざまな産業で2002年と2007年河北省，山西省，遼寧省，使われている．特に製造業が生産を行う時，多江蘇省，山東省の鉄鋼業は石炭(採掘と選別)，くの鉄鋼が必要とされる．そのうち，特に一般石炭石油製品(主にコークス) ，電力熱供給業，機械から鉄鋼業に誘発したCO2 量が非常に多

この3つの産業への誘発割合が非常に大きい．

い．

鉄鋼業では石炭からコークスを製造し，鉄鉱石

山西省や山東省では建設産業から，江蘇省での中の鉄の酸化物を還元する．また製鉄の工程は電気機械から，遼寧省では，一般・特殊設備

では多くの電力を消費する．これら3つの産業

産業からのCO2誘発が大きいことが分かり，こへの誘発は，このような鉄鋼生産プロセスとのれらの産業クラスタを考慮に入れた資源循環関わりが大きい．

や低炭素技術施策が有効であることが示唆さ2007 年における河北省の鉄鋼業から各産業れる．

への誘発量は他の省より非常に多くなっており，かなり大きく変化したことが示されている．

4． 環境技術方策の移転効果の評価

2002 年河北省の粗鋼生産量は 2659.6(万トン)，
2007 年は 10569.2 万トンであり約 4 倍に増加し(1)省エネ技術のポテンシャルている．そして，2007 年では河北省において鉄鋼生産プロセスにおける省エネルギー・低は，鉄鋼業から金属鉱物業(主に鉄鉱石の採掘)炭素技術には様々なものがある.連続鋳造やコへ誘発した CO2 の量は他の省に比較すると圧ークス炉ガスの回収はすでに途上国において倒的に多い．その理由として 2007 年の河北省も高い普及率を示しているが，それ以外に代表での鉄鉱石生産量が 30953.96(万トン)であり，的な省エネルギー（低炭素）技術として知られ中国全体の 43%を占め，多くの鉄鋼石が採掘さている乾式消火技術（CDQ），炉頂圧発電技術れたことが挙げられる．2002 年と 2007 を比較（TRT），転炉ガス回収技術(BOF)では先進国

すると，山西遼寧省の変化は少ない．一方，江と途上国との間で普及率に大きな格差がみら

蘇省と山東省の鉄鋼業から誘発した CO2 増加れる.また，炭素集約度の高い石炭を代替する率が非常に高い．江蘇省と山東省は沿海地域と廃プラ高炉還元する技術(WPRCO) 7) はプラして，近年の経済発展が著しく，多くの鉄鋼工スチック製容器包装をリサイクルして，石炭を場が建設されている．そのため生産効率は相対代替する技術である.それから下水乾燥汚泥の的に高い．日本の鉄鋼業の一貫生産と違って，

高炉吹込(SSRBF) 8)では，下水汚泥を製鉄プロ

中国では，原材料石炭と鉄鉱石の有無によって，セスの中で使用される微粉炭の代用品として地域間での鉄鋼生産構造の違いが大きい．江蘇

再利用する.

省と山東省では鉄鉱石が少ないので，他の地域から銑鉄が提供され，粗鋼へと加工されるため地域内の石炭部門への誘発量が少ない．遼寧省(2)計算方法

表-2 投入係数･投入金額の変化
環境技術

投入係数，投入金額の変化

BOF(-) 各地域の省エネルギー技術効率に対CDQ応して電力熱部門(No.23)から鉄鋼業部TRT門(No.14)への投入金額を削減.
(-) 廃プラの投入量に応じて各地域の石各省環境技術導入の削減効果
0246810Mt-CO2河北山西BOF

遼寧炭選別部門(No.2)から，鉄鋼業部門(14)WPRCOへの投入係数を削減.

CDQ

TRT

江蘇

廃プラ還元

(+) 廃プラの洗浄と輸送に伴い各地域の水供給部門と交通部門から，自地域の鉄下水汚泥

山東部門への投入係数が増加.

図 -4 各 省 環 境 技 術 の 削 減 効 果(-) 下水汚泥の高炉吹き込み量に応じて各地域 鉄鋼 業 (No.14) の 生産 量あたりSSRBF

鉄鋼業が各産業へ誘発するＣＯ２削減効果

CO2 排出原単位を削減.

-1(+)汚泥の乾燥と輸送のために，電力熱部

石炭選別門(No.23)，運輸部門(No.23)，石炭コー石油・コークスク部門(No.27)から水道部門(No.29)への鉄・非鉄金属投入金額が増加.

中国地区産業連関表と統計年鑑データに基づいて，乾式消火技術（CDQ），炉頂圧発電技術（TRT），転炉ガス回収技術(BOF)，廃プラ高炉還元する技術(WPRCO)技術，下水乾燥汚
泥の高炉吹込(SSRBF)の移転効果の評価方法
は表-2のように示された.それぞれの技術は投入金額や投入係数の変化

0123456Mt-CO2

一般機械

BOF
輸送機械

CDQ

電力・熱生産

TRT
廃プラ還元

建設業

下水汚泥
その他

図-5鉄鋼業が各産業へ誘発する CO2の削減効果
各産業が鉄鋼業へ誘発するＣＯ２削減効果(2)環境技術の導入に伴い削減される誘発CO2

-1

量

石炭選別

0

大型の製鉄プラント(年間粗鋼生産量100万石油・コークストン)にBOF，CDQおよびTRT技術を導入するもの

鉄・非鉄金属と考える.コークスの消費量の1％に対して廃プラを代替する.各省の汚泥を利用して微粉炭を遼寧省，江蘇省，河北省，山東省，山西省を全体的に見ると，河北における削減効果が大

3

4 Mt-CO2

BOF
輸送機械

電力・熱生産れた.

2

一般機械の代用品として高炉に吹き込む.この5つ技術それぞれに導入した結果は図-4のように示さ

1建設業

CDQ
TRT
廃プラ還元
下水汚泥

その他

図-6各産業が鉄鋼業へ誘発する CO2の削減効果

きい.導入された技術の中においては，廃プラ一般・特殊設備産業からのCO2誘発が大きいこの高炉還元技術と下水汚泥の高炉吹込み技術とが分かり．これらの産業クラスタを考慮に入の効果が一番顕著である .これは，廃プラや下れた資源循環や低炭素技術施策が有効である

水汚泥の利用に伴って石炭消費が大きく削減ことが示唆される.

されることによるものと考えられる．各省で利乾式消火技術（CDQ），炉頂圧発電技術

用可能な廃プラや下水汚泥量が異なるため，省（TRT），転炉ガス回収技術(BOF)，廃プラ高ごとに削減効果が大きく異なる．三つの節電技

炉還元技術(WPRCO)，下水乾燥汚泥の高炉吹術の中に，転炉ガス回収技術は他の2つ技術よ込(SSRBF)は中国鉄鋼生産地域に導入した場り効果が圧倒的に大きい.

合一定のCO2削減効果が得られる.特に遼寧省

各環境技術の評価は前方連関と後方連関そと河北省では製造業が盛んであり，石炭資源がれぞれの分析を行った.遼寧省を例として，鉄豊富で，石炭の採掘が多いので，環境技術は先鋼業が各産業へ誘発するCO2削減効果と各産業に遼寧省と河北省に導入すると効果が大きい.

が鉄鋼業へ誘発するCO2削減効果を図-5に示された.

謝辞

後方連関は石炭選別部門と電力部門ではCO2

本研究は，環境研究総合推進費補助金（課題削減効果がある.一方，下水汚泥の高炉吹込み

番号K113002）による支援を得ておこなった．

技術は水道部門の導入金額が増えるため，誘発

ここに記して謝意を表する．

したCO2が増えた.前方連関を着目すると，コークス，一般機械，輸送機械，運輸，建設産業

参考文献

から鉄鋼業に誘発するCO2削減量は大きい.遼1)

寧省では，一般・特殊設備産業からのCO2誘発

2)が大きいことが分かり．これらの産業クラスタを考慮に入れた資源循環や低炭素技術施策を導入すれば，効果が顕著である.
3)

5.結論
4)

中国の主要な鉄鋼生産省を対象として，鉄鋼生産におけるCO2誘発構造変化の分析を行っ

5)た．2000年後中国の鉄鋼生産量は急速に伸び6)ている．河北省，山西省，遼寧省，江蘇省，山7)

東省この五つの地域では鉄鋼業が集中している．
地域間の差は，技術水準の違いやコークスなどCO2誘発効果の高い原料の自給構造の違いによっていることがわかった．また各産業から鉄鋼業にCO2を誘発する構造を分析すると，山西省や山東省では建設産業から，遼寧省では，

8)

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産出表 2007, (2011)
容リ協会：プラスチック製容器包装再商品化手法
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