「未来社会を支える温暖化対策技術シンポジウム in 関西」

CO2地中貯留技術開発の現状と実用化への課題
ー世界の最新動向と日本の取り組みー

二酸化炭素地中貯留技術研究組合(公財)地球環境産業技術研究機構（RITE）
せつじきゅう薛自求

目 次
CO2地中貯留PJの推移と最新動向
陸域・海域／ CO2ソース／事業者

地中貯留技術開発と日本の取り組み
貯留層評価＆安全性評価技術、長岡（陸域）＆苫小牧（海域）のCO2圧入実証試験

地中貯留技術の実用化と事業化の課題
政策支援、法整備、技術の不確実性やコスト＆リスク低減 、社会的受容性の向上
2Carbon Dioxide Flooding 40-70% of CO 2 injected stays in reservoir

anadaSleipner

In Salah

Snohvit

随伴CO2 （0.9Mt/y）

随伴CO2 （1.0Mt/y）

随伴CO2 （0.7Mt/y）Statoil

BPほか

Statoil海域

2011年より、圧入中止
陸域海域

操業者： 大手石油会社

圧入開始、継続中

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CCSプロジェクトへのShellの関与
2015年より操業開始、25年間の圧入計画

政府支援の打ち切りにより、計画段階で中止

2019年に操業開始予定

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Decatur（米国）： ICCS プロジェクト概要
事業者：エタノール製造会社

6計画中のCCSプロジェクト＠ノルウェー

目 次
CO2地中貯留PJの推移と最新動向
陸域・海域／ CO2ソース／事業者

地中貯留技術開発と日本の取り組み
貯留層評価＆安全性評価技術、長岡（陸域）＆苫小牧（海域）のCO2圧入実証試験

地中貯留技術の実用化と事業化の課題
政策支援、法整備、技術の不確実性やコスト＆リスク低減 、社会的受容性の向上
8CO2地中貯留技術開発
貯留層評価＆地質モデル構築
・油ガス田開発の技術応用できるが、 高精度の貯留層評価要・少ない地質情報を基に、信頼性の高い地質モデル構築

CO2挙動＆地層安定性モニタリング
・圧入井から周囲へのCO2広がり（貯留層内のCO2分布）
・貯留層外部へのCO2漏洩（地中や海中のCO2拡散）・地層安定性モニタリング（微小地震観測）

CO2長期挙動予測
・CO2挙動予測に基づく圧入後モニタリングの頻度＆継続期間（コスト低減、Liability Transfer）
9日本国内の取り組み
海外CCS事業（＠２０００年）
・Sleipner（Norway、海域帯水層、天然ガス随伴CO2）； Weyburn（Canada、陸域石油増進
回収、石炭ガス化過程のCO2）

ー長岡プロジェクトー
陸域帯水層では世界初のCO2圧入実証試験（日本における帯水層へのCO2貯留可能性の検証）
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長岡サイトのCO2圧入試験
2000
2001
2002

サイト選定、圧入井&観測井（OB-2, -3）掘削観測井（OB-4）掘削（圧入井との距離変更）

2003 CO2圧入開始 (20 ton/day)
2004

40 ton/dayに変更

2005 CO2圧入終了（10,400 ton）
2010
2018

Post-injection
monitoring11CO2分布特性・長期挙動予測＠長岡サイト
複雑な地層（砂泥互層）中のCO2分布及び地層水（化石海水）へのCO2溶解

泥岩層がキャップロックとなっており、圧入されたCO2は貯留層（砂岩層）に留まっている（長期的安定性）。

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CO2地中貯留大規模実証試験＠苫小牧サイト(Tanase, 2015)13

苫小牧大規模実証試験概要(Tanase, 2015)
CO2分離回収・輸送（パイプライン）・貯留の一貫システムの実証試験

陸上からの傾斜坑井から、岩相・深度が異なる２つの貯留層（萌別砂岩層、滝ノ上凝灰岩層）に計30万トンのCO2圧入予定

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Pilot  Demo  Practical Use
2010-2000-

2020-

Onshore: 10 kt

offshore: ＞100 kt/yNagaoka Pilot Test

Tomakomai Large-Scale Demo
Injection site

Practical Use(1 million t/y)
Site
Reservoir
Formation
Injection
Total CO2: Nagaoka: Saline Aquifer: Sandstone: 2003.7～
2005.1:10,400 ton

Site
Reservoir
Formation
Injection
Total CO2

: Tomakomai: Saline Aquifer: Sandstone (shallow),Volcanic Rocks (deep): 2016～2018: >300 kt (planned)15

目 次
CO2地中貯留PJの推移と最新動向
陸域・海域／ CO2ソース／事業者

地中貯留技術開発と日本の取り組み
貯留層評価＆安全性評価技術、長岡（陸域）＆苫小牧（海域）のCO2圧入実証試験

地中貯留技術の実用化と事業化の課題
政策支援、法整備、技術の不確実性やコスト＆リスク低減 、社会的受容性の向上
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国内における地質調査状況17カテゴリー分類と貯留ポテンシャル試算（Ｍ１）
地質データ
油ガス田

坑井・震探
データが豊富

基礎試錐

坑井・震探
データあり

基礎物探

坑井データなし、震探データあり

カテゴリーAＡ１（旧１）
３５億t-CO2Ａ２ （旧２）５２億t-CO2
Ａ３ （旧４の一部）
２１４億t-CO2

カテゴリーＢ
Ｂ１（旧３）
２７５億t-CO2
Ｂ２ （旧４）
８８５億t-CO2

坑井

坑井

貯留概念図
超臨界CO2／溶解CO2
超臨界CO2／溶解CO2（参考）実施状況
計

Weyburn（カナダ）等
長岡プロジェクト

Sleipner（ノルウェー）等

約３００億t-CO2

約１，１６０億t-CO2（注）内陸盆地、湾（瀬戸内海、大阪湾、伊勢湾など）は対象外。Ｂ１、Ｂ２は水深２００ｍ以浅を対象。
カテゴリーＡ：シール層が期待され、かつクロージャーが想定される帯水層
カテゴリーＢ：連続的なシール層が期待される帯水層18

課題：排出源と貯留サイトのマッチング
全国の主な大規模排出源 （数字は推定排出量 百万t-CO2/年）
火力発電所

一貫製鉄所

合 計 ：539 百万t-CO2/年
工場数 ：161
平 均 ：3.3 百万t-CO2/年・工場
最 大 ：24 百万t-CO2/年・工場

セメント工場東北（日本海）22
北海道〔発電24〕

24

九州〔発電11、北東部
製鐵22〕

55

中部
10（日本海）〔発電34、製鐵41〕

瀬戸内海〔発電15、製鐵3〕☆

〔発電10〕

35 東北南部（太平洋）

86〔発電35〕

九州
北西部 25

33
関東
（太平洋）

〔発電25〕〔発電20、製鐵13〕

大阪湾

50

63

伊勢湾

〔発電31、製鐵19〕 〔発電49、製鐵11〕

106

東京湾

〔発電72、製鐵32〕

〔縮尺〕
200km

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地中貯留技術の実用化・事業化に向けて(Monea, 2016)

貯留層評価における技術の不確実性（地質的不確実性）
Source: Shell

貯留層の浸透率（圧入性）：坑井掘削後に判明
貯留層の連結性：遠くほどよりリスクに現れる

どこまで貯留層評価ができればよいか21

Storage Capacity & Injectivity @Snohvit

Oxand

 Reservoir characterization: Heterogeneity and Injectivity
Paasch, 2015
Injection: 2008-2011
Injection: 2011-

Injection: 2008-2011
Paasch, 201522

微小地震観測事例 ＠米国Decaturサイト

Finley, 2013

地上＆地表浅部の観測機器
計：１７台
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米国Decaturサイトの微小地震観測事例

Finley., 2013

Greenberg, 20152424

微小振動観測事例＠苫小牧サイト

Advanced Traffic Light System
Gain Insights from Decatur (onshore)
and Tomakomai (offshore) on
Microseismic Monitoring, Ensure
Safety of Saline Aquifer Storage !

Onshoreseismometer

Finley, 2013

Working area of
3D seismic
surveyTanase, 201526

実用化・事業化に向けての課題◎Technical Gap (技術的課題）

 Up-scaling（大規模化）技術の確立（実証試験  事業化へ） IntegrationとDown-scaling（技術の統合と絞り込み）による実用化技術の確立（実証試験から得た知見を基に）
 漏出検出・環境影響評価総合システム構築等（海防法への対応）◎Non Technical Gap (技術以外の課題）

 社会受容性の獲得 →PO/PA手法の構築

 CCS実施の仕組み作り → 法体系の検討、政策的支援
 社会的認知度の向上＆人材育成 → 温暖化のリスク認識、長期的視点＆グローバル戦略・対応
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謝辞
この成果は、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）の委託業務の結果得られたものです。

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