8エネルギー及び地球温暖化問題の動向と当社の取組み

三菱重工の昨日・今日・あしたボイラ･G/T天然ガス

DME
製造プラント

DME
輸送船

受入
基地／貯蔵

〈機械〉

〈船海〉 〈鉄建・機械〉

〈原動機〉
燃料電池
〈原動機，汎，特〉

World Trend of Energy Resources and Preventionof Global Warming, and Related Development ofTechnologies in Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.

ディーゼルエンジン
汎，特〉〈原動機，大木良典

DMEチェーン

1．はじめに

3．一次エネルギー（化石燃料）動向

当社はエネルギー・地球温暖化問題を，21 世紀において直面する地球規模での最重要課題と認識し，その動向を的確

3．1 一次エネルギー需要予測
米国エネルギー省エネルギー情報局の世界の長期一次エにとらえた事業を通じて社会貢献を果たすべく取り組んでいネルギー需給見通し （2001 年発行）では，1990 年から 2020

る．本稿では，この動向を概観し，当社の取組みについて紹年までのエネルギー事情を以下のように推定している．

介する．

) 一次エネルギー需給は 55 ％増加する．

2．エネルギー及び地球環境問題への認識* 石油需給は引き続き一次エネルギーの大半を占め，2020年に 50 ％程度増加（特にアジア地区では 100 ％増加）し，2．1 昨 日 の 認 識

中東依存度は現在の 28 ％から，44 ％まで増加する．

エネルギー問題については産官学連携し，第二次石油危機（注）我が国（99 年度）の一次エネルギーにおける石油依以後の石油依存の軽減を目指す国の政策に対応して，石油代存度は 52 ％，石油の中東依存度は 86 ％替エネルギーの開発と省エネルギー機器の開発を推進した．

+ 化石燃料の中では CO 2 排出の少ない天然ガスの需給が，この取組みは休むことなく明日に向かって継続すべき課題で石炭を抜いて拡大し続け，石炭は高い供給安定性から石油，ある．

天然ガスに次いで引き続き利用されていく（図２）．

地球環境問題については，戦後の高度成長期に発生した大3．2 十分な供給量の有る天然ガス

気汚染問題に対応して，SOX，NOX，ばいじんの防止技術を3．2．1 一次エネルギーの資源量開発し，大気汚染防止の克服に寄与．また近くでは，ダイオエネルギー総合工学研究所の調査によると，確認可採埋蔵

キシン対策に対応した．今後とも，汚染物質の規制の動向に量を年生産量で割った可採年数は石油が 45 年，天然ガスが対応した取組みを続ける．

65 年，石炭が 231 年と見積もられ，石油の確認可採埋蔵量は2．2 今 日 の 認 識

中東地域に世界全体の３分の２が偏在し，天然ガスは旧ソ連

最近の一次エネルギー，地球温暖化問題及びエネルギー規地域に 40 ％，中東に 32 ％が埋蔵されている（表１）．

制緩和・自由化の新たな動向は，相互にかかわり合いながら，また，米国地質調査所の見積り（2000 年）によると，人経済社会を支えるエネルギーと環境にかかわる事業のあらゆる分野に変化をもたらしている．この動向と変化に対応した

300

技術開発と実用化が重要である（図１）．

経済成長

経済社会
二次エネルギー
一次エネルギー（化石燃料）

エネルギー
変換機器

CO2，SOx，NOx ほか廃棄物

200（兆 Btu）

地球温暖化問題

250
石油
天然ガス

150
100

石炭
その他

50

原子力
0

エネルギー
規制緩和・自由化

1995

2000

2005

2010

2015

2020

廃棄物消滅対策

図１ エネルギーと地球環境問題の概観

年 度

図２ 世界の長期一次エネルギー需給見通し（1）
三菱重工技報 Vol.40 No.1（2003_1）

9140

エネルギー資源量と埋蔵状況（2）

確認可採埋蔵量（R）

石油

天然ガス

石炭

1 兆 75 億バレル

141 兆 m3

1 兆 316 億トン

2.7 ％

4.9 ％

24.2 ％

12.8 ％

5.2 ％

1.1 ％

1.5 ％
65.5 ％

3.8 ％
32.0 ％

7.3 ％―4.4 ％

7.0 ％

30.9 ％

7.3 ％

6.9 ％

6.0 ％

5.9 ％

40.2 ％

北米中南米地 西欧域別 中東状況 アジア・オーストラリア
アフリカ
旧ソ連・東欧6 144 万バレル／日 2.18 兆 m3

年生産量（P）
可採年数（R/P）

45 年

65 年

120

米国
＋ 6.6％／年

100（10 億m3）

表１60

台湾
韓国

40
20

欧州

1964

30.6 ％

石油
随伴ガス

供給・価格安定領域

1980

図４

供給減少・価格上昇領域

天然ガス
注）Roll Over Pointは点であり，各種燃料が図中〈水素リッチ燃料〉の線とぶつかる点を辿ると何年頃かが分かる．

図３ 各種化石燃料の Roll Over Point

1985

1990

1995 1999（出所）季報エネルギー総合工学 他を参考に作成

231 年

石油のRoll Over Point（2015 年頃）

タール

1975

年

表２

2000年 2010年 2020年 2030年

石炭

1970

44.7 億トン：埋蔵量1位の地域（出所）；季報エネルギー総合工学 38 年 10 月
〈炭素リッチ燃料〉

日本

80

天然ガス改質液体燃料例（3）
LNG 輸入量の推移（国別）

天然ガス改質液体燃料の概要と特徴
長所

短所

ハンドリング

沸点 ℃

合成灯軽油

既存利用機器の 石油価格に連動 灯油・軽油と改造が少ないの可能性有り同等の扱い

約 70 〜180

ディメチルエーテル（DME）

着火・燃焼性良 利用機器の改造 加圧液化し輸環境特性良必要，低潤滑性 送・貯蔵

−24.8

メタノール（MeOH）

常温・常圧で液 毒性体
低カロリー

既存灯油軽油と同等扱い

64.5

LNG

発電用，都市ガ 極低温機器必要 極低温で液化ス用として定着 内陸輸送難輸送・貯蔵−161.5（注）LNG は気体に戻すが，天然ガス改質液体燃料は液体のまま使用類が技術的経済的に掘り出せる石油の究極可採埋蔵量は３兆バレル（１バレル＝約 160 リットル）で，2030 年までには半一方で，我が国における天然ガスの利用を促進していくた分近くを使用する．一方で，天然ガスの究極可採埋蔵量は石めには，次のような課題がある．

油換算２兆 6 000 億バレルと見積もり，いまだ十数％しか使>天然ガス利用価格の引下げと安定化（LNG 輸入コスト，用していないため，今後十分な供給量があるとしている．
3．2．2 一次エネルギーの供給状況予測
石油の可採年数は 45 年とされているものの，国際エネル
ギー機関，経済協力開発機構，オイルメジャー等の予測では，国内配給コストの引下げ）>パイプライン，LNG サテライトシステム等の国内インフラ整備（日本の LNG 受入れターミナルは 21 か所あるが，タ−ミナルからの配給インフラ整備が今後の課題）

2015 年前後に石油の供給が需要を下回り始めこの時点から>新たな利用形態の推進（天然ガスを一次エネルギーとして石油の価格が大きく上昇する．このように供給が需要を下回利用するのではなく，ガソリンなどに変わる液体燃料としり始める時点を Roll Over Point（図３）と称している．各種て利用）

化石燃料の Roll Over Point を迎えるたびに，その化石燃料と3．3 天然ガスの改質による液体燃料

価格的に競合できる代替エネルギーが出現し，各種燃料の需給をさらに変化させる．
3．2．3 天然ガスの需要拡大

石油の Roll Over Point（2015 年前後）以降，不足してくる石油供給を補うべく，いまだ十分に供給力がある天然ガスを改質して造る液体燃料（合成灯軽油，ディメチルエーテ

天然ガスは，十分な供給余力に加え，硫黄，窒素，灰分をル［DME］，メタノール［MeOH］等）（表２）が普及拡大

含まず水素分が多いクリーン燃料のため，公害対策及び地球し始めるであろう．やがて天然ガスも不足してくるが，天温暖化対策に向け，今後需要が大きく伸びてくると予想され

然ガスの Roll Over Point（2030 年前後）以降は，石炭を原料る．とした液体燃料が普及すると推測される．

この天然ガスは現在，世界貿易量の 80 ％がパイプライン

天然ガスを液体燃料にするためには，まず天然ガスに水で，20 ％が液化天然ガス（LNG）として，生産地から各国蒸気と酸素を加えて主に水素と一酸化炭素の混合ガスを造の需要先へ運ばれている．世界の LNG 輸入量は，1985 年かり，次にこのガスを触媒等により合成して灯軽油等とほぼらの年平均伸び率が 6.6 ％と需要が拡大しており，1999 年時同性状の液体燃料を造る．この液体燃料は製造の過程で硫点で 1 200 億 m に達している．海に囲まれた我が国は LNG

黄・窒素・灰分等が除去されるのでクリーンな燃料となる．

による輸入を積極的に進め，世界の LNG 輸入量の約３分の

なお，LNG を製造するには，大規模ガス田の CO 2 を余り3２を担っている（図４）．

含まない多量の天然ガスが必要になるなどの制約が多いが，天然ガスを LNG のような液体に変えてタンカで輸送する改質液体燃料の製造にはこれら制約が少ないため，LNG 製方法は，多様な地域から供給可能なためエネルギーセキュリ造に不向きな中小ガス田からの安価な天然ガスの利用が可ティも高く，競争原理による価格低下をもたらす利点がある．

能である．
三菱重工技報 Vol.40 No.1（2003_1）

10策推進大綱

4．地球温暖化対策の動向
4．1を決定した．

4．2 CO2 削減に必要な技術や製品

温室効果ガス排出抑制目標

一次・二次エネルギー起源の CO2 排出量を 1990 年レベル

地球温暖化防止に向けた気候変動枠組条約の動向によって，国内外の一次エネルギー需給は大きく変化する．に戻すための，また今後の経済成長に伴うエネルギー増加に対応する，CO 2 削減技術と製品による新市場が創出される

2001 年 10 月 29 日〜 11 月 9 日，モロッコのマラケシュで開催された気候変動枠組条約第７回締約国会合（COP 7）で，京都議定書の実施に係る国際法的文書が採択（運用ルールが合意）された．

（図５）．
図５の CO2 削減市場と記載している面積相当分が，新市場と見込める．
この新市場にかかわる CO2 削減効果の大きい主な対策技術

この採択により，京都議定書を基本とした国際枠組条約のを以下に示す．

発効がほぼ確実となり，同条約に批准した我が国は，温室効>CO2 排出の少ない燃料の製造・導入・利用拡大（原子力，果ガスを 2008 年から 2012 年の平均値で，1990 年に比べ６％天然ガス，天然ガス改質燃料，再生可能エネルギー利用ほか）削減する義務を負うことになる．このうち一次・二次エネル>エネルギーの使用削減，高効率利用（高効率発電，コ−ジ

ギー起源の CO2 の排出は 1990 年レベルにすることを目標としている（表３）．しかし 1999 年における一次・二次エネル

ェネ（分散電源），資源循環ほか）>排出 CO2 の回収・貯留・活用，排出権取引き

ギー起源の CO 2 排出量は既に 1990 年から 8.9 ％増加してお4．3 政府の CO2 排出削減施策

り，この増加分を削減するとともに，今後の経済成長に伴う今後，我が国政府は経済成長を維持しながら，CO2 排出削エネルギーの需要増加にも対応していく必要がある．

減とエネルギーの需要増加に対応するために，以下の施策をこの± 0.0 ％排出削減目標に向け，資源エネルギー庁は強力に推進するとしている．

2010 年度の一次エネルギー供給見通しを策定し，政策目標>省エネ等トップランナ機器・技術の強化・拡大として発表した（表４）．見通し策定のポイントは次のとおり．

>原子力発電増設の積極的支援，推進>CO2 削減に効果のある原子力，天然ガス，再生可能エネル>新エネルギー及び再生可能エネルギーの新たな利用拡大措ギー（太陽光発電，風力発電，地熱発電など）及び新エネ

置（導入枠設定，導入に伴う利用証書の発行と同証書の取ルギーの大幅な増加

引など）>石油の中東依存度を下げるべく石油利用を減少>燃料転換のための支援措置（助成，規制，税制等）>供給安定性が高い石炭を引き続き活用> CO2 排出税の導入と CO2 削減に向けた同税収入の活用＊なお，政府は温室効果ガス６％削減のための具体的行動指針として，2002 年３月 19 日に新しい
表３

我が国の温室効果ガス

施 策

石６％削減

地球温暖化対5．エネルギー規制緩和・自由化の内訳（4）エネルギー事業にかかわる種々の規制は，我が国のエネル

効 果

ギー需給にかかわるセキュリティの確保と事業育成に大きく

油

エネルギー起源の CO2 の排出抑制温暖化ガスの 革新的技術開発による CO の排出消減
2排出抑制
メタン一酸化窒素の消減
森林吸収>京都メカニズム活用による CO2 排出権取引促進±0.0 ％

役立ってきた．

▲ 2.0 ％
▲ 0.5 ％

しかし我が国政府は，昨今のエネルギー価格低減の要求及代替フロンの排出抑制＋2.0 ％び市場経済・金融等グローバル化の要求を受け，エネルギー森林の育成と管理による CO2 吸収▲ 3.9 ％

事業の規制緩和と自由化を進め，電力会社によるガスの販売

海外での削減 排出量取引などの京都メカニズム活用▲ 1.6 ％

またガス会社による電力の販売等，エネルギー業界間の相互▲ 6.0 ％

計

進出と競争が進んだ（表５）．

（出所）；地球温暖化対策推進大綱（2002 年 3 月）

また，コージェネレーション等分散電源の普及が電力・ガ（単位：原油換算百万 kl）
項 目年 度一次エネルギー供給

1990 年度

1999 年度

5265932010 年度（目標）
602 程度エネルギー別区分

実数％

実数％

実数％

石油
石炭天然ガス
原子力
水力
地熱
新エネルギー等

307875349221758.3
16.6
10.1
9.4
4.20.21.3308103
7577211752.0
17.4
12.7
13.0
3.60.2
1.1271114
83
93201204519141530.2
3

エネルギー起源の CO2 排出量（カーボン重量百万トン）（出所）；総合資源エネルギー調査会
長期エネルギー需給見通し（2001 年 7 月）

ス会社への価格引下げの動機となり，各種エネルギー価格の（原油換算百万 kl）／（炭素換算百万 t）

表４ 一次エネルギー及びエネルギー起源の CO2 排出量の推移と見通し（5）

460
440
420
400

最終エネルギー消費量（原油換算百万 kl）

対策なし
CO2 消減市場
目 標

380

目 標

360
340
320

対策なし
：経済成長 1.6％
CO2 消減の対策なし

CO2 排出量対策なし（炭素換算百万 t）
CO2 消減市場：経済成長 1.6％
CO2 消減の対策あり（COP 7 準拠）

300

目 標
280
1990 92 94 96 98 2000 02 03 04 06 2010
年 度
地球温暖化対策推進大網 に基づき作成

図５

日本の最終エネルギー消費と CO2 排出の実績と見通し（6）三菱重工技報 Vol.40 No.1（2003_1）

11
表５エネルギー規制緩和・自由化の概要

規制緩和・自由化の状況

業界

電力 ・卸供給事業の自由化
・特定電力事業の創設
・特定供給の規制緩和
・小売り部分自由化
・特定電力事業の創設
・事業規制の撤廃
都市 ・大口ガス料金の自由化
ガス ・大口ガス事業への参入自由化期待される効果・一般事業者の卸供給事業への参入による電力価格低下
・コージェネレーションの導入促進
・大口電力小売り新規参入，更なる価格低下
・電力託送の活性化
・大口ガス需要家へ新規参入の拡大
・ガス託送の活性化

・大口自由化枠の拡大
・託送約款の届出，公表
LPG ・LPG 販売事業の許可制から登録制への移行

・LPG 販売事業への新規参入の拡大

石油 ・ガソリン，灯油，軽油等の製品輸入自由化

・輸入品と国産品との競争による価格水準，価格体系の国産化低下の一因となっている．平成 15 年にはさらなる電力規制緩和が行われる予定であり，電力会社はその対応とコスト削減に努力している．

表６分
野

エネルルギー&環境事業強化・拡大取組み例

拡大しつつあるニーズ

・天然ガス，LNG 利用拡
大一
次 ・クリーン液体燃料のエ製造･利用
ネ・GTL
ルギ（合成灯軽油）ー・DME変（デメチルエーテル）化に対 ・再生可能エネルギー利用（石油の消費消減）
応

技術開発動向調査・推進，新設プラントに対応中製造・導入・利用に係わる技術・製品開発中

・排出 CO2 回収，貯留発電所等排出の CO2 回収，地中及び海洋貯留の実証実験準備中

地球 ・CO2 排出権取引等活用
温暖化に ・原子力の活用
対応

また，エネルギー事業会社は新しい事業形態に合わせた異を基に，新たな事業展開を模索し始めている．

6．当社の取組み概況

規制緩和自由化に対応

ガスヒートポンプ，ガスエンジン，ガスタービン等の対応機種拡大，効率向上・排ガスクリーン化

風力・地熱発電技術強化，拡販中
バイオマスガス化＆燃料合成システム実用化
推進中
太陽電池量産・拡販中

CO2 排出消減／取得排出権取引の模擬実験等
実施中
多目的炉（原子力熱利用による水素製造）を含む革新的将来炉，高速増殖炉燃料サイクルの研究開発推進中・植林等 CO2 吸収源拡大

産官学連携で砂漠の環境改善及び水資源確保
プロジェクト推進中（文科省，大学，サウジアラビア等と連携）・分散電源の拡大

各種分散電源開発強化
コージェネレーション強化・拡販中・電力小売りの事業拡大

電力小売り事業者向け電力卸売り事業に参入

・エネルギーソリューション事業

当社のエネルギーと環境関連機器・システム
で，多種多様なニーズ，顧客に向けた総合的事業を推進中

業種との共同事業会社を新設し始めた．一方で，エネルギーユーザの方も自己の資源（土地，資金，エネルギー設備等）

当社の取組み例

以上のとおり，一次エネルギー，地球温暖化問題及びエネルギー規制緩和・自由化の動向は互いに影響し合いながら大きく変化し始めている．これら変化に対応し当社が先導・推進している取組みの一例を表６にまとめたが，この表中に示す取組みの一部を以下に紹介する．
6．1

一次エネルギー変化に対応した例

これらの会社との共同展開を進めている．

7．おわりにエネルギー問題は我が国の安全保障上の重要な課題として従来から各種の研究開発が進められてきたが昨今，このエネ一次エネルギー変化に対応した当社の実施例では，DMEルギー問題に規制緩和・自由化が加わり，また地球環境対策の製造から輸送・貯蔵・有効利用までを図った総合プロジェ

上のさまざまな制約が課せられ，幾多の対策が錯綜している．

クト（DME チェーン）がある．現在進めている DME チェ

今後これら対策が如何に実質的にプログラムされていくかをーンは，海外で大型 DME 製造プラントを建設し，製造した洞察した上での取組みが必要となる．これら推移を見極め総DME を我が国へ輸送し，ボイラ・ガスタービン・ディーゼ合的に対応し得る技術力の涵養に努めていくことが，当社にルエンジン等で低公害燃料として利用するプロジェクトを国課せられた使命と認識している．の支援を受けながら鋭意進めている．
6．2

地球温暖化に対応した例

排出 CO 2 回収・地中貯留は，石炭だき発電所等から出るCO2 を低コストで回収し，岩層でシーリングされている地下深部の帯水層などに永久貯留させるものである．また，この貯留で得た CO2 排出権を国際売買するなどの新事業を生み出そうとしている．
また当社では，温暖化対策に不可欠な原子力活用の一つとして，原子力熱利用水素製造及び水素の輸送・貯蔵・利用の研究開発を国と共に進め，将来に想定される水素社会に向けての取組みも行っている．
6．3

規制緩和・自由化に対応した例

自社の発電設備（エンジン，風力発電等）による電力の供給に取組み中である．電力会社も燃料会社ほかと共同で新たなエネルギー事業会社を設立し，エネルギーソリューション

参考文献（1）"Annual Energy Outlook 2001" U.S. DOE/EnergyIntelligence Agency（2） 特集：創立 20 周年記念シンポジウム 季報エネルギー綜合工学 Vol.21 No.3（1998.10）（3） 特集：第 18 回エネルギー総合工学シンポジウム 季報エネルギー綜合工学 Vol.21 No.3（2001.10）（4） 地球温暖化対策推進大綱 地球温暖化対策推進本部（2002.3）（5） 長期エネルギー需給見通し 総合資源エネルギー調査会（2001.7）（6） 地球温暖化対策推進大綱（別紙）エネルギー起源のCO2 排出抑制対策 地球温暖化対策推進本部（2002.3）
大木良典
技術本部
技術企画部主幹

事業を積極的に進出し始めているが，当社もエンジン等の分散電源機器や冷熱機器を組み合わせたシステム等の提供で，
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