JCOAL Journal

2021.12Vol.47＜ クリーン・コール・デー特集号 ＞■巻頭言

カーボンニュートラルへの道〜コール・フロンティアの役割

2■スペシャルレポート
第 30 回クリーン・コール・デー国際会議（2021）（オンライン）
開催報告

3■ JCOAL 活動レポート
日本のエネルギー政策をめぐる動向

11

クリーン・コール・デー実行委員会広報活動報告

15

ケミカルルーピング燃焼（CLC）技術開発の進捗、その 3

18カーボンリサイクル最新技術動向21

カーボンニュートラルに向けたアンモニアマイクロ
ガスタービンを活用した
先進農業にかかる技術実証事業を本格スタート

26

鉱業終了後の施設の後処理と有効活用

28

グリッド変動指数（GFI）の導入およびエネルギー移行期における ASEAN 諸国の系統変動傾向の予測
■編集後記

32
39

一般財団法人 石炭フロンティア機構
http://www.jcoal.or.jp

巻頭言カーボンニュートラルへの道〜コール・フロンティアの役割（第 30 回クリーン・コール・デー国際会議を開催して）コロナ感染拡大が、ようやく収束に向かいつつあるようであります。この巻頭言が皆様の目に触れるころには、
緊急事態宣言、蔓延防止対策も全国的に解除され with コロナ、after コロナの中で正常な経済活動が戻っていることを願っております。今回の JCOAL ジャーナルは、第 30 回目を迎え、先の 9 月 21 日、22 日に開催されましたクリーン・コール・デー国際会議を中心とするクリーン・コール・デー特集号となっております。
今年の国際会議はコロナ禍の中、昨年に続き 2 回目のオンライン形式での開催になりましたが、24 カ国延べ1500 人の参加者を得て活発な議論が行われました。
共催をいただきました、経済産業省（METI）、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）、独立行政法人石油天然ガス ･ 金属鉱物資源機構（JOGMEC）をはじめ、ご後援をいただきました在京国大使館や内外の関係機関、さらには、講演やパネラーをお勤めいただいた方々、そして 2 日間にわたり熱心に参加いただきましたすべての皆様のご協力、ご支援に対しまして心から感謝と御礼を申し上げたいと思います。
2030 年の新たなエネルギー基本計画、2050 年に向けたカーボンニュートラル宣言のなかで石炭を含む化石燃料のエネルギー政策の中での位置づけが大きく注目されております。CO2 排出を実質的にゼロにするカーボン
ニュートラルに向けて、とりわけ未来を拓く進化した石炭利用の役割、すなわち、今回の国際会議のテーマは、『カーボンニュートラルへの道〜コール・フロンティアの役割』でありましたが、2 日間の会議を通じて皆様と共有できました点につきまして以下の通りご報告させていただきます。
⑴ 2050 年のカーボンニュートラルへ加速している世界的な潮流の中、すべての国がそれを達成できるとは限りません。自然条件、地理的条件、経済的条件、社会的受容性等の条件などその国のエネルギーを取り巻く環境は、それぞれ異なっており、カーボンニュートラルを達成することは、相当困難な道のりであります。カーボンニュートラルに対応できる技術開発や国際連携等を進めることができる国は限られております。
再生可能エネルギーを最大限導入する中で、一方、再生可能エネルギーだけで電力を賄うことは難しいことも認識すべきであります。
⑵新興国や東南アジア等多くの国々では、現在使われている化石燃料、特に埋蔵量が多く安定した供給が可能な石炭を使わざるを得ないことも事実であります。カーボンニュートラルにおいて重要なことは、極力
CO2 排出を押さえるとともに、排出された CO2 を実質的にゼロにすることであり、石炭を含む化石燃料を使
わないという意味ではありません。
⑶再生可能エネルギーの導入を最大限に推進しながらも、非効率な石炭火力発電所のフェードアウトを進める一方、それ以外の石炭火力発電所は徹底した CO2 低減策を講じることが必要であります。この対策として、既設の石炭火力発電でのバイオマスやアンモニアの混焼、専焼火力への転換等 CO2 発生低減策をとること、更には発生した CO2 の CCS/CCUS（CO2 の分離、回収、再利用、貯蔵）の導入が挙げられます。その国の実情にあうカーボンニュートラルに向けた最適な技術、手段の組合せを各国ごとに見つけ実行することが、現実的なカーボンニュートラルの解になるのではないでしょうか。
⑷カーボンニュートラルに向けたエネルギー移行期においては、とりわけ広い分野の CCT の技術開発・実証・導入・普及が必要であり、カーボンニュートラル実現には、政府のみならず民間によるファイナンス支援が必須であります。また、カーボンニュートラルに資する広義のクリーン・コール・テクノロジー（Innovative
CCT）の技術開発を社会実装させるためには、中国や欧米諸国なども含めた地球規模での国際連携が重要であります。
「アジア CCUS ネットワーク」の発足による新たなネットワークの構築とアセアンとの連携強化
によるカーボンニュートラルの推進は、極めて重要な意味を持つものであると考えます。
⑸新しい石炭火力の使い方、CCS/CCUS による CO2 の削減等により、カーボンニュートラルに貢献する進化した Innovative CCT を実践、社会実装し、石炭を有効に利用しようとするのが JCOAL が挑戦する コー
ルフロンティア であり、今後の世界の石炭火力の新しい道であると考えます。
英国グラスゴーで開催されておりました COP26（第 26 回国連気候変動枠組み条約締約国会議）は、先進国・途上国から多くの参加を得、約 2 週間の積極的な議論を経て 11 月 13 日に終了し多くの成果が見られました。
COP26 の合意文書の中には石炭火力に関する記述があり、「CO2 削減対策の取られていない石炭火力の段
階的な削減」が合意された訳であります。
今回のクリーン・コール・デー国際会議の議論は、開催期間が COP より先行しましたが、まさしくCOP26 で合意された内容に沿うものであります。
この 2 日間 の 国 際 会 議 の 議 論 の 総 括 は、 第 30 回クリーン・コール・デ ー 国 際 会 議 の JCOAL S
STATEMENT として国内外に発信させていただきました。今年の 4 月より「石炭エネルギーセンター」から名称も新たにしました「石炭フロンティア機構」は、皆様とともにこの新しい挑戦に粛々と取り組んでまいりたいと思います。会員皆様のご理解とご協力、ご支援をよろしくお願いします。

02

Jcoal Journal Vol. 47

クリーン・コール・デー実行委員会
委員長
一般財団法人石炭フロンティア機構
理事長

塚本

修

スペシャルレポート

第 30 回クリーン・コール・デー国際会議（2021）（オンライン）開催報告
国際事業部

平成 3 年（1991 年）6 月の石炭鉱業審議会から新石炭政策

藤田俊子

本会議では、
米国、
インド、
インドネシア、豪州等主要石炭産消国・推進の必要性が答申されたことに併せ、同年 9 月に発表された関係機関・企業、世界石炭協会（WCA）、ASEAN エネルギー

当時の通商産業省（現経済産業省）資源エネルギー庁石炭部長

センター（ACE）、東アジア・ASEAN 経済研究センター（ERIA）等の私的懇談会「地球を救う新石炭政策研究会」中間報告におい国際機関、日本の経済産業省及び学会等有識者の参加を頂き、て、石炭に対する伝統的なイメージの払拭並びに正しい認識と評

24 か国から延 1,500 名の参加者数を得、活発な議論を行った。
以下、概要を報告する。

価を得るための PR 体制の充実・推進の必要性が強調され、その活動の一環として、「石炭の日（クリーン・コール・デー）」の制定が提案され、平成 4 年（1992 年）9 月に、第 1 回「クリーン・コー

1. 第 30 回クリーン・コール・デー国際会議プログラム

ル・デー」記念シンポジウム及び記念式典が開催された。この日から、毎年 9 月 5 日の「石炭の日（クリーン・コール・デー）」を中心に、

テーマ：カーボンニュートラルへの道〜コールフロンティアの役割

石炭エネルギーに関する更なる理解と普及を目的に、石炭 PA 活

主催：一般財団法人石炭フロンティア機構（JCOAL）

動を続けている。

共催：経済産業省（METI）

その活動の中で、海外にも知名度をあげてきており、業界の方々

国立研究開発法人にも浸透してきている「クリーン・コール・デー国際会議」は、お陰様で本年度で第 30 回目という節目の年を迎えた。主催は弊財団、新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）
独立行政法人

共催は経済産業省（METI）、国立研究開発法人新エネルギー・

石油天然ガス・金属鉱物資源機構（JOGMEC）

産業技術総合開発機構（NEDO）、独立行政法人石油天然ガス・後援：GCCSI、宇部市、オーストラリア、米国他大使館州政府

金属鉱物資源機構（JOGMEC）、オールジャパンの体制でこの会議を開催した。また、例年 20 か国余の大使館州政府から後援名義を頂いているが、コロナの影響もあり、米国をはじめとする在京 14 カ国大使館、カナダ・豪州の 4 州政府、グローバル CCS イ
ンスティテュート
（GCCSI）等から、後援名義を頂いた。
本年度は、当初、観客をある程度来場頂きハイブリットでの開催を予定したが、本夏のコロナ感染急増もあり、昨年度同様オン
ラインで開催した、
本年度は、テーマとして、世界の早急な課題であるカーボン
ニュートラルをキーに「カーボンニュートラルへの道〜コールフロン
ティアの役割」として、9 月 21 日（火）、22 日（水）の 2 日間で実施した。なお、本年度も、本会議独自のポータルサイトを構築し、その中で、登録〜当日の視聴〜アーカイブ配信まで全て通しで対応できるように計画した。

プログラム：（敬称略）
総合司会：JCOAL 国際事業部次長

藤田 俊子

1 日目（9 月 21 日）

本年度国際会議ポータルサイト（トップページ）

本会議最後には、例年度同様閉会辞とともにサマリー動画を作成し、JOAL s Statement とともに国内外に発信した。

13:00-13:54 開会セッション
13:02-13:05 主催者開会辞 北村 雅良
一般財団法人石炭フロンティア機構（JCOAL）会長
13:05-13:08 共催者挨拶 -I 定光 裕樹
経済産業省資源エネルギー庁資源・燃料部長
13:08-13:11 共催者挨拶 - Ⅱ 小林 出
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）理事
Jcoal Journal Vol. 47 03

第 30 回クリーン・コール・デー国際会議（2021）（オンライン）開催報告

13:11-13:14 共催者挨拶 - Ⅲ 廣川 満哉

16:05 speech-5（日本）土屋 博史
独立行政法人

経済産業省資源エネルギー庁

石油天然ガス・金属鉱物資源機構（JOGMEC）理事

資源・燃料部石炭課長

13:14-13:34 基調講演 -I 木村 繁
東アジア・ASEAN 経済研究センター（ERIA）
エネルギー特別顧問

カーボンリサイクル政策について

16:25 特別講演 -A 橘川 武郎
国際大学（IUJ）副学長
国際経営学大学院教授

スペシャルレポート

アジア地域における CCUS の進展と Asia CCUS Networkの役割

世界と日本の動向；カーボンニュートラル化における石炭と

13:34-13:54 基調講演 - Ⅱ Michelle Manook
世界石炭協会（WCA）
事務局長
世界のカーボンニュートラルに向けた技術革新による新たな石炭の役割アンモニア

2 日目（9 月 22 日）
10:30 基調講演 - Ⅲ Dr. Nuki Agya Utama
アセアン・エネルギーセンター（ACE）

14:40-17:00 セッション I
主要国のカーボンニュートラル化への政策動向
モデレーター：学校法人国際大学（IUJ）副学長
国際経営学大学院教授

所長
アジアからのカーボンニュートラル化への期待

10:50 特別講演 -B 笹津 浩司
橘川 武郎

14:45 speech-1（米国）Jason Begger
米国ワイオミング州
政府総合実証センター（ITC）所長

電源開発株式会社（J-POWER）
取締役常務執行役員

2050 年カーボンニュートラルと水素社会実現に向けた
J-POWER グループの取り組み

カーボンニュートラルに向けた技術革新の加速化

15:05 speech-2（インド）Rohit Yadav
電力省中央電力庁（CEA）
既設火力部課長補佐

13:00-15:30 セッション II
カーボンニュートラル化に向けた CCT 技術開発とその導入の在り方モデレーター：東海国立大学機構名古屋大学

インドにおけるエネルギー政策最新動向
15:25 speech-3（インドネシア）Ir. Rida Mulyana, M. Sc.
エネルギー鉱物資源省（MEMR）
電力総局長
インドネシアにおけるカーボンニュートラル化政策動向

15:45 speech-4（豪州）David Lawrence
産業・科学・エネルギー・資源省（DISER）
資源庁陸上鉱物・エネルギー局長
豪州−現在そして将来における信頼と責任あるエネルギー
資源供給

04

Jcoal Journal Vol. 47

未来材料・システム研究所長 教授 成瀬 一郎
13:10 speech-1（日本）小田 俊之
一般財団法人 石炭フロンティア機構（JCOAL）
国際事業部長カーボンニュートラルに向けた石炭火力の使命
13:30 speech-2（日本）武田 孝治
株式会社 IHI 執行役員
資源・エネルギー・環境事業領域長
カーボンニュートラル達成に向けた IHI のソリューション
13:50 speech-3（日本）石瀬 史朗
三菱パワー株式会社 常務執行役員
スチームパワービジネスユニット長兼エンジニアリング本部長
持続可能社会実現に向けた先進発電技術の取り組み
14:10 speech-4（日本）原田 英一
川崎重工業株式会社 常務執行役員
水素戦略本部長
技術の最新開発動向；褐炭由来液化水素の活用

第 30 回クリーン・コール・デー国際会議（2021）（オンライン）開催報告

16:30 特別講演 -C 杉山 大志
キヤノングローバル戦略研究所（CIGS）
研究主幹
脱炭素政策の経済的・地政学的帰結とトランジションにおけるクリーン・コールの役割

17:00-18:30 セッション III パネルディスカッション／
カーボンニュートラルへの道〜コールフロンティアの役割
モデレーター：東京大学公共政策大学院教授

有馬 純

パネリスト 1

Dr. Nuki Agya Utama
アセアン・エネルギーセンター（ACE）所長
パネリスト 2 杉山 大志
キヤノングローバル戦略研究所（CIGS）研究主幹
パネリスト 3 Bikas Chandra Mallick
電力省中央電力庁（CEA）既設火力部部長
パネリスト 4 Michelle Manook
世界石炭協会（WCA）事務局長
パネリスト 5 秋元 圭吾
公益財団法人地球環境産業技術研究機構（RITE）
システム研究グループリーダー
18:50 閉会辞 / 会議総括
塚本 修
一般財団法人石炭フロンティア機構（JCOAL）理事長／
クリーン・コール・デー 2021 実行委員長

2. 主催・共催挨拶要旨概要
主催者開会辞【要 旨】

JCOAL 会長 北村 雅良• 今年度の会議も、昨年度に続き感染症対策の観点から、オンライン会議方式となったが、講演、ディスカッションに登壇する国内外の皆様、Web 参加の皆様に心から感謝致したい。また、国際会議の開催にあたり、共催者の METI、NEDO、JOGMEC をはじめ、各国大使館や国際機関等の関係者の方々のご支援に厚く御礼を申し上げる。
• 今回の会議のテーマは「カーボンニュートラルへの道〜コール
フロンティアの役割」で、この 2 つのキーワードにつき私の考えを申し上げたい。
• 「カーボンニュートラル」とは、化石資源を「使うのをやめる」のではなく、化石資源の利用に伴う CO2 排出を森林・海洋等の CO2 吸収源とのバランスにおいて世界全体でネットゼロに抑えようということである。地球の生態系が持つ吸収能力を超えて排出し続ける状態にブレーキをかけようという意味
で、そのバランス均衡を実現する目標年が 2050 年とされているのだと理解する。石炭を始めとする化石資源は、発電、製鉄、セメント、化学工業、交通手段等あらゆる分野で社会の基盤を支えており、気候変動対策の観点から解決すべき課題は、CO2 エミッションを抑えることであり、CO2 排出の多い化石資源利用方法を漫然と続けることが問題である。
• とりわけ石炭は、利用時の CO2 発生量が相対的に大きく、排出抑制への要求が最も高いため、まず、高効率化による低排出化（HELE）技術の適用拡大を行う。次いで、CO2自体をキャブチャーし、再利用や地中貯留する所謂 CCUS
技術の実装へのチャレンジが求められる。これら技術を組合せれば、石炭から CO2 フリー水素を製造する所謂ブルー水素の実現も可能になる。発電用燃料、製鉄・化学品原料としても石炭利用に伴う CO2 排出の抜本的低減、更にはゼロ
エミッション化ができれば石炭は人類を支える資源選択肢の一つであり続けて良いはずであり、石炭利用の新しい世界
が私たちが挑戦すべき「コールフロンティア」だと考える。
• 世界の国々では、エネルギー資源の賦存条件やコスト条件、更に経済発展の度合いが国によって大きく異なる現実があり、各々の国に見合った方法で最適なエネルギー選択と技術の組合せを見つけ、トランジションしていくべきである。気候変動枠組み条約が掲げる「共通だが差異のある責任」原
則の下で、世界全体で 2050 年のカーボンニュートラル実現にチャレンジしていくことが大切である。現時点で特定のエネ
ルギーを選んだりあるいは排除したりすることなく、多くの選択肢を保持しながら、必要な技術革新にチャレンジし、CO2排出抑制に貢献する取組みを加速し、共に「コールフロンティア」を目指していきたい。私たちの取組みが、国連 SDGs の目標である「誰も置き去りにしない」持続可能で多様性と包摂性のある社会の実現に繋がることを心から願う。
Jcoal Journal Vol. 47 05

スペシャルレポート

14:30 speech-5（インドネシア）Dr. Mohammad Rachmat Sule
バンドン工科大学教授
CO2・フレアガス有効利用技術センター長
インドネシアのエネルギー産業における排出ガス削減策としての CCS 技術
14:50 speech-6（日本）小野 透
一般社団法人日本鉄鋼連盟 特別顧問
日鉄総研株式会社 常務取締役
鉄鋼業における 2050 年のカーボンニュートラルに向けた挑戦と課題
15:10 質疑応答

第 30 回クリーン・コール・デー国際会議（2021）（オンライン）開催報告

共催挨拶 -I

共催挨拶 -II
国立研究開発法人
経済産業省資源エネルギー庁【要 旨】

資源・燃料部長定光 祐樹

スペシャルレポート• 世界石炭協会のマヌーク事務局長、ASEAN エネルギーセ
ンターのヌキ所長をはじめとする参加者の皆様、開催・運営に当たってご尽力されてきた北村会長、塚本理事長、他事務局の方々に、改めて敬意を表す。
• この国際会議は 1992 年以来、今年で 30 回目となり、長い歴史の中で、エネルギーを取り巻く状況は大きく変化してきた。
9 月 5 日を「クリーン・コール・デー」と制定した当時は、エネ
ルギーが低廉で安定的に供給されることが強く意識された時代であったが、現在は、世界的に「脱炭素化」が意識される時代となった。
• こうした潮流も踏まえ、日本は 2020 年 10 月、2050 年にカー
ボンニュートラルを目指すことを宣言した。そして、「経済と環境の好循環」を実現すべく、2020 年 12 月にグリーン成長戦略を策定した。この中で、水素・アンモニア等の脱炭素燃料やカーボンリサイクルといった成長分野に重点的に取組み、次なる成長に繋げていく道筋を具体的に示した。特にカーボ
ンリサイクルについては、カーボンニュートラル実現のキーテクノロジーとして位置付け、日本がイノベーションをリードしてい
くこととしている。
• こうした中、石炭に対する環境上の懸念が示されているが、開発途上国を中心に環境と経済発展の両立のため、地域に
よっては依然として石炭が必要とされているのが実情である。
• そのため、この会議をカーボンニュートラル実現という新たな目標に向けて、高効率でクリーンな石炭火力技術をどのように活用できるのかについて議論するプラットフォームとしていきたいと考える。
• カーボンニュートラルに向けた石炭火力の高効率化について
は、日本は次世代の高効率石炭火力発電技術である石炭
ガス化複合発電（IGCC）や石炭ガス化燃料電池複合発電（IGFC）等の技術開発・実証を実施している。また、広島
県大崎上島をカーボンリサイクル実証研究拠点として位置づ
け、技術開発を集中的に実施し、CO2 を活用したコンクリー
トの実現など着実に成果を出している。
• カーボンニュートラルも含めた地球規模の課題解決のためには、国際連携の強化による非連続なイノベーションの力が必要である。本会議では、「カーボンニュートラルへの道」というテーマについて、活発な議論が行われ、関係各国の理解が一層深まるとともに、未来志向の新しい協力関係が構築されることを期待している。
（文責；藤田）06

Jcoal Journal Vol. 47

新エネルギー・産業技術統合開発機構【要 旨】（NEDO）理事

小林 出• 第 30 回クリーン・コール・デー国際会議開催にあたり、共催者として、新エネルギー・産業技術総合開発機構、NEDO
を代表し、ご挨拶申し上げる。
• 現在、2050 年カーボンニュートラルの達成に向け、風力、太陽光を主とした再生可能エネルギー導入が世界中で進められる中、火力には、極端な負荷変動への追従性と慣性力の確保という、従来とは異なる、しかし大変重要な機能が求められている。
• 特に北東アジアはガス供給を LNG に頼らざるを得ず、LNG
は大変重要なエネルギーであるが、コストは高く、しかも備蓄が難しいため市場はどうしても不安定になる。ガスに比べて発電量当たり約 2 倍の CO2 を出すとは言え、アジアにおいて石炭の役割を過小評価することは、エネルギー安全保障の観点からは全く不適切である。
• 勿論、2050 年カーボンニュートラルを目指すという目標の下で石炭を活用するためには、CO2 処理という問題を直視する必要がある。このため、現在、NEDO は、経済産業省の支援の下で、CCS、カーボンリサイクル技術の開発・実証に取り組んでいる。
• 例えば、広島県大崎上島の「大崎クールジェンプロジェクト」
では、電源開発株式会社、中国電力株式会社と共に、石炭をガス化して水素を製造しつつ、発生する CO2 を効率的に分離・回収し、水素・ガス火力と燃料電池で複合発電を行う実証事業を行っている。また、同地では石炭フロンティア
機構と共に、回収した CO2 を活用した、バイオ燃料や化学品、炭酸塩などのカーボンリサイクルの研究開発拠点の設置に取り組んでいる。更に、それ以外にも、苫小牧での CCS 実証、
CO2 の運搬、その他 CO2 排出削減・カーボンリサイクルプロ
ジェクトを多数手がけている。
• また、既存石炭火力からの CO2 排出削減を実現するため、石炭火力発電ボイラーへのアンモニア混焼技術の実証研究
を、株式会社 JERA、株式会社 IHI と協力して行っている。
• 海外では、豪州政府とも連携し、褐炭ガス化・水素精製と、豪州から日本への一連の国際間大規模水素サプライチェー
ンの実証を、参加企業と協力して実施している。
• 以上の事業に加え、昨年度補正予算で新たに NEDO に設置され 2 兆円の「グリーンイノベーション基金」も活用しつつ、カーボンリサイクルに関連したプロジェクトに向けて取組む企業に対し、研究開発・実証から社会実装までを継続して支援していく。
このような取り組みの成果が広く社会に普及してこそ、2050 年のカーボンニュートラル実現が可能と考える。NEDO としても、このような技術の研究開発・実証・実装・普及に向けた努力を続けていきたい。
（文責；NEDO）

第 30 回クリーン・コール・デー国際会議（2021）（オンライン）開催報告

共催挨拶 -III
独立行政法人石油天然ガス・金属鉱物資源機構【要 旨】（JOGMEC）理事

廣川 満哉

3. 基調講演

基調講演 II「世界のカーボンニュートラルに向けた技術革新による新たな石炭の役割」
世界石炭協会 (WCA）事務局長【要 旨】

Michelle Manook• 2014 年 〜 2018 年、 新 興 国では石 炭 火 力 発 電 容 量は319GW 以上増加しており、IEA は、石炭は今後もエネルギーの一翼を担い続け、2040 年まで世界の電力の 22％を生成し、石炭火力が直面している CO2 排出問題もクリーン・コール技
術で対応することができると述べている。
• CO2 排出の問題への世界の戦略には石炭の世界的貢献が考慮されておらず、排出量削減効果も出ていない。
• 脱炭素化の複雑さや、どこから始めるのか、移行によるコストとメリットが理解されていないことが問題である。また目標達成のために、費用対効果を最大化するための投資判断が必要となる。この観点から再生可能エネルギーだけを用いた解決策では、シナリオ実現は不可能であろう。
• 石炭は電力や産業の構成要素のみならず、再生可能エネル
ギーのインフラ構築にも必要な主要素であるため、再生可能
エネルギーと石炭は互いに必要な存在である。
• WCA は、自身の脱炭素化方針を持っている国をサポートする。

基調講演 I「アジア地域における CCUS の進展とアジア CCUS Network の役割」
東アジア・ASEAN 経済研究センター（ERIA）【要 旨】

エネルギー特別顧問

木村 繁• 本 年 6 月に 正 式 発 足した Asia CCUS Network（アジアCCUS ネットワーク：ACN）について説明する。ERIA はこの
ACN の事務局として経産省の活動を支援している。

Jcoal Journal Vol. 47 07

スペシャルレポート• 昨年の政府の「2050 年カーボンニュートラル」宣言表明を受け、JOGMEC では今年 4 月に「カーボンニュートラル・イニシ
アティブ」を策定した。
• その中の基本方針の一つである「クリーンな資源エネルギーへの取組強化」の一環として、石炭部門では、低炭素・環境改善に貢献する取組みを実施中である。これは CCD 国際会議のテーマである「カーボンニュートラルへの道」にも関係している。
• まず、石炭を「クリーンな資源エネルギーとして利用する取組
み」として、従来、一部の民間企業などで推進してきた褐炭
水素化事業に着目し、国内外の褐炭資源ポテンシャル及び
褐炭水素化の技術動向を把握するとともに、実際のプロジェ
クトの商業化に向けて支援する取組みを開始している。
• 豪州ビクトリア州において、褐炭水素化プロジェクトが進展しており、ビクトリア州政府と協力関係を有する JOGMEC でも実用化に向けて積極的に支援している。また、輸出に不向きで、これまで注目されてこなかった世界中に分布する褐炭の賦存状況や炭質を改めて整理・把握し、併せて褐炭水素化に不可欠な CO2 の処分適地を調査する等水素社会の実現のために褐炭水素化の可能性を追求していく意向である。
• 更に、カーボンリサイクル事業として、水素化等のプロセスで発生する CO2 を地中空洞や旧坑道に固定化する技術の研究を産官学で開始した。
• 具体的には CO2 を Ca 等の陽イオンと反応させ、セメントスラ
リー状態で圧送充填することにより、空洞や旧坑道を安定化させる技術であり、CO2 の処分と同時に地盤沈下や陥没等の鉱害防止対策としても、その効果が期待される。
• このように、資源エネルギーとして石炭資源の安定供給を確保しつつも、脱炭素化の社会ニーズに対応して、石炭をクリーンなエネルギーとしても活用できるよう多角的なテーマに対して、今後とも JOGMEC は積極的に取り組んでいく。
（文責；JOGMEC）• ERIA の 1 次エネルギー供給量の予測では、省エネや再エネの大胆な導入を仮定しても、2017 年に 77% だった化石燃料の比率は 2050 年には 87%
（BAU）
や 82%
（APS）
になり、
CO2 排出量も同比で 2.3 倍になるため、CCUS 等の CO2 削
減技術の活用が不可欠である。
• ERIA は 2020 年 11 月 に 第 3 回 East Asia Energy Forum（EAEF3）を第 38 回 ASEAN エネルギー大臣会合（AMEM38）
及 び ASEAN Energy Business Forum 2020（AEBF2020）の 枠 組 みの中で開 催、ACN の 設 立 がアジア地 域でのCCUS の進 展と商 業 化 への移 行に欠 か せ ず、CaptureTransport-Storage で構成される CO2 バリューチェーン構築の基礎になることを確認、同週開催の第 14 回 EAS エネルギー大臣会合で日本が提案した ACN の重要性が認識された。
• 本 年 6 月 22､ 23 日、 第 1 回 Asia CCUS Network Forumが ERIA 西村事務総長、梶山経産大臣の開会の辞で開催され、本 Network が正式発足した。ERIA は本 Networkの Website も立ち上げ、CCUS への周知を図っている。

第 30 回クリーン・コール・デー国際会議（2021）（オンライン）開催報告

4. 特別講演
特別講演 A
「世界と日本の動向；カーボンニュートラル
化における石炭とアンモニア」
国際大学（IUJ）副学長
スペシャルレポート【要 旨】

国際経営学大学院教授

橘川 武郎• 石炭とアンモニアの役割に注目しながら話をする。日本では、昨年（2020 年）10 月 26 日、菅首相は 2050 年のカーボン
ニュートラル」を表明、それに先立つ 10 月 13 日に、JERA が「2050 ゼロエミッション」方針を発表した。その中心は石炭火力をアンモニア火力へ、LNG 火力を水素火力へ置換し、再エネ変動電源をカーボンフリー火力発電で出力調整することで、火力も含めたカーボンニュートラルが実現するとしている。遡ること昨年 4 月 22 日、菅首相は気候サミットで「2030年 GHG を 13 年比 46％削減」を表明し、それまでの NDC「26％削減」を大幅に引き上げている。
• 2030 年の新電源構成では、ゼロエミッション電源は 15 ポイン
ト増で 59%、火力電源は LNG 及び石炭火力はいずれも 7
ポイント減で 41％に減少する。これには 4 つの問題がある。
①再エネ電源 36 〜 38％の達成困難、②原子力 20 〜 22％の達成困難、それら未達分 15％は火力で賄う。③石炭・天然ガス電源の縮小と世界の天然ガス争奪で 3E（Energy
security, Economy, Environment）が 課 題となる。そのため、日本政府はカーボンニュートラルへの道筋として、①電源 zero emission 化、②非電力分野の電化率 38% と水素還元製鉄や燃料電池車等による低炭素化、③炭素除去（植林、DACCS）が示した。
• 一方、RITE では 2050 年に向けた 7 シナリオを示し、発電コスト（2050 年）は現行を大きく上回ると試算した。つまり、
カー
ボンニュートラル実現にはコスト削減が最大の課題であり、そのためには、①イノベーションによる既存インフラの徹底的活
用、②バイオマス、アンモニアの活用がカギである。既設ガス管を使うためのメタネーション、石炭火力をカーボンフリー
燃料であるアンモニアやバイオマスに置き換え、現実的な形でカーボンニュートラルを非 OECD 諸国で実現していくことが見えてきたのではないか。

• これまでの経験や技術開発を活かし、2050 年に発電事業の CO2 排出ゼロを目指す。マイルストーンとして、2030 年にCO2 排出 40％削減を目標に、その一つとして、石炭からの「CO2 フリー水素」製造を通じて水素社会実現に貢献すべ
く、段階的に取組む。
• J-POWER BLUE MISSION 2050 では、「加速性」、「アッ
プサイクル」を優先したアクションプランを策定し、3 柱で（①石炭火力 + 石炭ガス化 +CCUS/ カーボンリサイクル、② CO2 フリー電源 = 再エネ + 原子力、③電力ネットワークの安定化・増強）進める。
• 石炭の持つ強みを生かして、石炭から CO2 フリー水素エネ
ルギーへの移行を目指す。
J-POWER GENESIS Vision では、石炭＋バイオマス＋その他固形燃料→ガス化炉・ガス精製設備→ CO2+H2、更に、システム拡張性を生かした水素発電、CCS、CCU/ カーボン
リサイクル、CO2 フリー H2 等への展開を進める。
• 国内初の海外炭火力の松島火力にガス化システムを組合せた J-POWER GENESIS システムにより、CO2 フリー水素発電の第一歩を踏み出す（2024 着工 2026 運開を予定）。既
存設備へ大崎クールジェンプロジェクトで培ったコア技術に新技術を組合せ、電力安定供給を維持しつつ、経済合理性を持って早期の環境負荷低減化の実証を期待する。事業
環境の変化に柔軟に対応しつつ、段階的にカーボンニュート
ラルを実現を目指すものであり、将来的に石炭とバイオマスの混合ガス化と CO2 分離・回収の組合せにより CO2 ネガティ
ブエミッション化するとともに、出力調整機能などの高い運用
性・機動性により、再生可能エネルギーの大量導入にも貢献する。
• また、酸素吹き石炭ガス化技術を活用した豪州褐炭ガス化
水素プロジェクトは、褐炭ガス化水素製造から輸送、荷役までのサプライチェーン技術を実証すべく現在進行中である。
特別講演 C「脱炭素政策の経済的・地政学的帰結とトランジションにおけるクリーン・コールの役割」
キヤノングローバル戦略研究所（CIGS）【要 旨】

特別講演 B「2050 年カーボンニュートラルと水素社会実現に向けた

J-POWER グループの取組み」
電源開発株式会社（J-POWER）【要 旨】

取締役常務執行役員 笹津 浩司• J-POWER は、2021 年 2 月に 2050 年カーボンニュートラル
実現に向けた「J-POWER BLUE MISSION 2050 」を公表した。人々の求めるエネルギーの不断の提供、ステークホル
ダーとの価値共有、SDGｓ貢献に取組む。

08

Jcoal Journal Vol. 47

研究主幹 杉山 大志• 本講演では前半で脱炭素における地政学上の大きな変化、
後半でエネルギー転換における石炭の位置付けについて説明する。
• 脱炭素社会では化石燃料は使わないが、鉱物資源を大量に使用する。鉱物資源の生産国は石油や LNG よりも特定国に集中しており、安定供給が心配だ。鉱物資源は加工過程で中国への依存が高い。
• 石炭は、欧州では脱炭素化で新規建設はなく投資も止まっているが、中国では新規建設を 8000 万 Kw 予定、内、海
外向建設が 72%、中国の銀行が資金提供している。

第 30 回クリーン・コール・デー国際会議（2021）（オンライン）開催報告

5. パネルディスカッション纏め（モデレーター／有馬教授）• カーボンニュートラルを 2050 年、あるいはそれ以降で達成する目標を 120 か国超の国々が掲げているが、実情、自然条
件、地理的条件、経済的条件等の様々な条件並びにカー
ボンニュートラル化に向けた技術開発や国際連携ができる国が限られていることから、全ての国が達成できるとは限らない
ことが現実である。
• カーボンニュートラルに向けて、石炭をめぐる議論がクローズアップされている。今年 6 月の G7 サミットの首脳声明では、2030 年代の石炭利用フェードアウト、石炭火力に関するパブリックファイナンスの停止等が盛り込まれた。一方 G20 では、
石炭利用停止に関するメッセージはなく、石炭をクリーンに利活用するメッセージが全面に出、G7 とそれ以外で状況が異なった。
• 再生可能エネルギーへの期待が高まっているが、変動制の再生可能エネルギーで電力を賄うのは非常に難しい。欧米の一部の国では再生可能エネルギーと原子力で電力のカー
ボンニュートラルを達成できるかもしれないが、新興国や東南
アジアを含めた多くの国では、化石燃料、特に埋蔵量が多く、安定供給可能な石炭を使わざるを得ない実態がある。カー
ボンニュートラルで重要なのは CO2 排出を抑えること、排出した CO2 を実質的にゼロにすることである。

• 各国のカーボンニュートラルに向けた現実的な解として、非効率な石炭火力のフェードアウト、それ以外は CO2 低減策の徹底、具体的には既存の石炭火力発電所のバイオマス、アンモニアの混焼、最終的にはバイオマス、アンモニアの専焼火力への転換、CCUS 等各種技術をその国々の実情に合わせて、最適な技術の組み合わせを見つけ、実装していくことと考える。
• アジアでは引き続き石炭が役割を担っていくという中で、新しい石炭火力、つまりは CCUS によって CO2 削減に貢献する
革新的な CCT について考えることが今後の世界の石炭火力の新しい使い方と言えるのではないか。
（パネリスト／ CIGS 杉山研究主幹）• 今後も石炭火力を使わなければならない ASEAN 等から声を上げて欲しいが、日本としてもきちんと積極的に主張すべきである。電力を必要としている国の石炭火力を整備すること
は、先進国の責任。日本政府も考え方を見直した方が良い。
（パネリスト／ RITE 秋元 GL）• 私は、ファイナンスの観点から話す。日本政府を含め先進国
は石炭に対して距離を置こうとしている。金融機関からの石炭に対するネガティブな対応があるが、本当に金融機関がこの問題を理解しているのか。二元論がわかりやすいので、単純に「石炭はだめ」と言っているのではないか。雰囲気がそのように醸成されたため皆同じ方向に向いてしまったのではないか。グリーン水素、バイオマス、アンモニア混焼やCCS 等転換するためには、最後に完全なグリーン化に向かうカーボンニュートラルに関する技術として CCT が見直されていることでもう一度考え直す切欠にできるのではないか。これを国際金融機関を含め理解頂きカーボンニュートラルの道に繋がることをしっかりアピールすることが大事である。
（パネリスト／ WCA Manook 事務局長）• ファイナンス投資セクターは公平にきちんとした根拠を用い検討し、それが与える影響を考えた上で判断をしてほしい。この会議に参加している人にリーダーシップを発揮して頂きたい。この点で日本は重要な役割を果たすことができる。我々も協力する。石炭産消国とも技術的に協力することが重要である。きちんと実証し示すことが重要で、これを人々に理解してもらえば、どのような技術でどのような世界になるのかが理解頂けるようになり、石炭の有用性が理解してもらえる。
（パネリスト／ ACE Nuki 所長）• それぞれの地域で状況が異なり、異なる環境にある。それぞれが使っている技術や資源において再エネのポテンシャルを全て見た上で、それぞれの国で最適で適正な手法を見つけていかなければならない。それによって経済目標も達成する。各国により社会的、経済的、エネルギー的状況は全く異なる環境の中でエネルギーの将来を考えなければならない。人を中心に考え、他国がどう考えるかではなくまずは自国の中で手ごろな価格のエネルギー供給をどの実現できるのかを考える必要がある。

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スペシャルレポート• IEA のネットゼロシナリオでは 2021-2030 年の投資は石油か
LNG に限定される。石炭は建設中か承認済みのもののみ投資が可能である。
• 米バイデン政権は、「2050 年までに温室効果ガスの実質排出ゼロを達成」を公約に気候変動対策に積極的だ。しかし、共和党は反対し、産炭州と産油州でも温度差がある。
• CO2 を大幅に削減するには電力の脱炭素化と経済の電化が必須である。これには 2 つの課題がある。①電気料金高騰
による急速な脱炭素化は電化を妨げ機能しない、②安定で安価な電気料金で電化し脱炭素化を図るには石炭は重要な役割を持つ。
• 結論として脱炭素化は、地政学的な懸念があるが、次案で対応を主張する。
-（シナリオ A）2050 Net Zero 対応：CCS や DAC に安価で豊富な石炭を使用する（シナ
リオ B）開発優先：開発のための石炭利用と「電化優先」を行う。

第 30 回クリーン・コール・デー国際会議（2021）（オンライン）開催報告（パネリスト／印 CEA Mallick 部長）

スペシャルレポート• Nuki 氏に全く同意だ。各国、それぞれの状況が全く異なる。
自分たちの国にある資源を理解しなければならない。どれがAffordable であるのか決めていく必要がある。そこで適正なエネルギー構成を考えていく。CCUS 等様々な技術があるが、商業的にまだ使えるような状況ではない。技術そのものが利用可能であり活用できる状態になっていることが大事である。
特にインドでは、エネルギーの構成は常に問題として挙がるが、Affordability を元に決めていく。
（モデレーター／有馬教授［纏め］）• 非常にリッチな議論をさせて頂き、私がまとめるのは非常に難しいが、幾つかキーワードが出てきた。
• 一つは、多様性。各国が置かれた状況、発達段階、エネ
ルギー状況が異なるため多様性を尊重しなければならない。
• 一 方、 インドと ASEAN の 両 方 か ら 出 てきた の は、Affordability。社会を牽引するエネルギーは、Affordable
なコストで提供されなければならない。
• それから、Responsibility。各国の発展に影響を与えるエネ
ルギーに影響する議論は責任を持った議論でなければならない。無責任で二元論的な Ideological な議論は押し付けてはならない。
• もう一つのキーワードは技術。特定のエネルギーを排除するのではなく、究極の目的であるカーボンニュートラルを実現す
るのは技術であり、従来型の HELE 型技術が引続き重要であることも改めて認識した。そこから更に Innovative CCT、
例えばアンモニア混焼、バイオマス混焼、その後の専焼化、
あるいは CCUS 等の技術があり、脱炭素化と整合性がある
CCT が出てきている。その意味から従来とは異なるコールフ
ロンティアというステージを開いていくのが必要ではないか。
• 最後のキーワードはコミュニケーション／発信である。石炭の役割を国内で経済発展・国の安全保障を担っている人に理解してもらう。政治家は金融機関の影響を受けている。社
会経済・世界経済あるいは将来のある途上国の経済がへたってしまうことでは意味がない。持続的発展のためにも金融機関いろいろな技術転換を受け入れる議論をオープンマイ
ンドで取り入れられるよう喚起しなければならない。

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Jcoal Journal Vol. 47

6. JCOAL 塚本理事長による閉会辞及び総括（CCD2021 実行委員長）• 2 日間に亘り開催した第 30 回クリーン・コール・デー国際会議
は皆様のご協力ご支援により無事終了した。コロナ禍の中、昨年度に続き 2 回目のオンライン形式での開催であったが、24 カ国延べ 1500 人の参加者を得て活発な議論が行われた。
• 共催頂いた METI、NEDO、JOGMEC をはじめ、ご後援頂いた在京大使館・内外の関係機関、更には講演やパネリ
ストをお務め頂いた方々、そして 2 日間に亘り熱心に参加頂
いた全ての皆様に心から感謝とともに御礼申し上げたい。
• 今回のテーマ「カーボンニュートラルへの道〜コール・フロン
ティアの役割」のもと、2 日間の会議を総括して、クロージ
ング・リマークスとして JCOAL Statement（ 下記参照）を述べる。本日示した 2 日間の国際会議の議論は、JCOAL s
STATEMENT として国内外に発信する。
• 来年度はリアルでの開催で皆様とお会いできることを祈念する。
＜ JCOAL s Statement ＞

JCOAL 活動レポート

日本のエネルギー政策をめぐる動向
総務部広報室1. はじめに佐々木信平

な論点に「省エネの深掘り」と「非化石エネルギーの導入拡大」を挙げて、2030 年に向けた政策の検討を進めてきた（図 1, 2）。

日本のエネルギー政策は、エネルギー政策基本法（平成 14 年

具体的には、省エネ法などの規制的措置と支援的措置のバラ

法律第 71 号）に基づいて策定される「エネルギー基本計画」にンスを、どのように取りながら進めるかについて、基本政策分科

沿って進められている。エネルギー基本計画は、エネルギー基本

会を中心に議論が行われた。また、非化石エネルギーの導入拡法で明らかにされたエネルギー政策の基本方針である「安定供給大に関連して、再エネの主力電源化に向けた取組や、原子力政の確保」、「環境への適合」及び「市場原理の活用」に則り、エネ策の再構築、火力発電の今後の在り方等について、検討された。

ルギーの需給に関する施策の長期的、総合的かつ計画的な推進を図るために策定される。平成 15 年（2003 年）に第 1 次エネ
ルギー基本計画が閣議決定されて以降、現在まで 6 次にわたり策定されてきた。
最新版である第 6 次エネルギー基本計画は、本年 10 月 22 日に閣議決定された。昨年 10 月より総合資源エネルギー調査会基本政策分科会（経済産業大臣の諮問機関）において議論が行われ、今年 7 月の素案公開後、パブリックコメント内容を踏まえて、策定された。その中で示された 2030 年度の電源構成としては、再生可能エネルギー比率を 36 〜 38％（第 5 次では 22 〜 24％）、石炭は 19％（第 5 次では 26％）とされた。
本年 10 月 4 日に新政権が発足されて以降、エネルギーや環

図12030 年削減目標に向けた政策策定にあたっての主な論点（令和 3 年 5 月 24 日「第 3 回 気候変動対策推進のための有識者会議」等 資料より）

境政策に関する政策の方向性にどのような影響が生じるか、関心が集まっており、カーボンニュートラルやデジタル化という世界的な潮流や、電力の価格高騰、需給の不安定化といった不安要素も抱える現状にあって、利用可能な技術を総動員する方針を示したと見られている。

2. 第 6 次エネルギー基本計画の策定経緯
今般閣議決定された第 6 次エネルギー基本計画は、今年 7 月21日に開催された「総合資源エネルギー調査会基本政策分科会」（※以下、基本政策分科会）にて公表された素案がベースになっている。
基本政策分科会では、3E ＋ S のバランスをとりつつ、いかに
各エネルギーの特徴を踏まえたエネルギーミックスを構成していくかという点を中心に、審議が行われてきた。
日本政府は、2020 年 10 月に「2050 年までに温室効果ガス排出を実質ゼロ」を目指すと表明し、本年 4 月には「2030 年度の温室効果ガス削減を 2013 年度比 46％削減」とする目標を示した。
これを受けて、経済産業省では、2030 年に向けて、現状の延長で想定できる技術の活用が中心であるとの考えを示しつつ、主

図 2 2030 年削減目標に向けた政策の方向性（令和 3 年 7 月 13 日「第 45 回 総合資源エネルギー調査会
基本政策分科会」資料より）

こうした議論や検討を踏まえて、今般閣議決定された、第 6 次
エネルギー基本計画では、2050 年カーボンニュートラル実現と2030 年度温室効果ガス 46％削減（2013 年度比）の実現等に向けた気候変動対策と併せて、国内のエネルギー需給構造が抱える課題に対して、安全性の確保を大前提とした安定供給の確保
やエネルギーコストの低減（S+3E）に向けた取組を進める方針が示されている。

Jcoal Journal Vol. 47 11日本のエネルギー政策をめぐる動向

3. 第 6 次エネルギー基本計画の概要
第 6 次エネルギー基本計画は、主として、①東京電力福島第一原子力発電所事故後 10 年の歩み、② 2050 年カーボンニュートラル実現に向けた課題と対応、③ 2050 年を見据えた 2030 年に向けた政策対応、から構成される。
原子力発電については、「東京電力福島第一原子力発電所事
活動レポート

故の経験、反省と教訓を肝に銘じて取り組むことが、エネルギー政策の原点」と明記された。2050 年カーボンニュートラルや 2030
年度温室効果ガス 46％削減（2013 年度比）の実現にあたっては、
従来のエネルギー基本計画と同様、2030 年度における電源構成
を全体の 20 〜 22% とされている。
これまで、基本政策分科会における議論では、原子力の位置
づけについて、「安全性を優先させ、国民の懸念の解消に全力を挙げる前提の下、原子力規制委員会により世界で最も厳しい水準の規制基準に適合すると認められた場合には、その判断を尊重し原子力発電所の再稼働を進める。国も前面に立ち、立地自治体等関係者の理解と協力を得るよう、取組む」との方針が示されていた。
原子力は、新増設がない場合､ 原則 40 年となっている原発の運転期間を 60 年に延長し､ 建設中の 3 基を加えても 2050 年には 23 基､ 2060 年には 8 基まで減ることが見込まれている。一部報道では、政府が新増設や建替を見送り､ 原発運転の法定期間を延長することを検討していると報じられた。これに対し、安全性に不安が強い老朽原発を延命するのではなく、新増設を議論すべき、との指摘も聞かれる。
再生可能エネルギーの扱いについては､ ｢S+3E を大前提に、再エネの主力電源化を徹底し､ 最優先の原則で取組み､ 国民負担の抑制と地域との共生を図りながら最大限の導入を促す｣ と明記された。

一 方で、これまでの基 本 政 策 分 科 会における議 論では、2030 年までの限られた時間軸では削減目標の達成には不十分との指摘もあり､ 導入量について更なる検討が求められるとの意見が一部委員より出されている。
2050 年カーボンニュートラル実現に向けた、各分野への課題と対応としては、電力部門では、再エネや原子力などの実用段階にある脱炭素電源の活用により、着実に脱炭素化を進めるとともに、水素・アンモニア発電や CCUS/ カーボンリサイクルによる炭素貯蔵・再利用を前提とした火力発電などのイノベーションを追求していくことが求められる、とされた。
産業・業務・家庭・運輸からなる非電力部門では、徹底した省エネルギーによるエネルギー消費効率の改善に加え、脱炭素化された電力による電化が採用可能な分野においては電化の推進が求められる、とされた。一方で、電化が困難な部門（高温の熱需要等）では、水素や合成メタン、合成燃料の活用などにより脱炭素化を推進するとして、特に産業部門において、水素還元製
鉄や人工光合成などのイノベーションを進めていくとされている。
火力発電については、非化石電源の導入状況も踏まえながら、安定供給確保を大前提に、火力発電の比率をできる限り引き下げていくことが基本とされた。一方で、震災以降の電力の安定供給や電子レジリエンスを支えてきた重要な供給力であり、当面は再生可能エネルギーの変動制を補う調整力・供給力として必要であることから、過度な退出は抑制するなど、安定供給を大前提に進めていくとされた。
こうした方針の下、今般公表された 2030 年度における電源構
成では、徹底した省エネルギーや非化石エネルギーの拡大を進める一方で、エネルギー安全保障の観点から、天然ガスや石炭も重視する火力ポートフォリオが維持された。LNG 火力は 20%、石炭火力は 19%、石油火力等は最後の砦として必要最小限の
約 2% 程度とされた（図 3）。

導入量については、本年 7 月の素案公表時において、現時点で具体化されつつある政策を最大限・確実に実施することで到達する水準として「3,130 億kWh」が示されていたが、2030 年の 46% 排出量削減に向けて、もう一段の野心的な取組が必要との指摘がなされていたことから、確定版では、230 〜 400 億 kWh の追加導入を見込み、合計約 3,360 〜 3,530 億 kWh（36-38%）の再エネ導入を目指す。
具体的な対応策としては、地域と共生する
形での適地確保、コスト低減、系統制約の克服、規制の合理化、研究開発などを着実に進めていくことで、国民負担の抑制や、電力システム全体での安定供給の確保、地域と共生する形での事業実施を確保しつつ、導入拡大を図っていく、とされた。これまでの議論では、系統増強等を通じた風力の導入拡
大、地域共生型再エネ導入の推進、民間企業による自家消費促進、現行ミックスの達成に向けた施策強化、公共施設での太陽光発電の導入等が示されていた。
12

Jcoal Journal Vol. 47

図 3 第 6 次エネルギー基本計画における 2030 年ミックス（電源構成）（令和 3 年 10 月 22 日「第 6 次エネルギー基本計画の概要」より）

日本のエネルギー政策をめぐる動向

4. 石炭火力の位置付け

けでなく、電源を電力システムに統合するコストも評価する必要があるため、統合コストを考慮することも重要とされている。

石炭火力については、2018 年度の発電電力量における石炭

この統合コストの一部を考慮した 2030 年の発電コストが示され火力発電の比率は約 32％であるが、2030 年に向けた非効率石

た際 2、参考として、各電源の追加に伴い、電源立地や系統制約

炭火力のフェードアウトにより、26％まで引き下げる方針であった。

を考慮した発電コスト試算も示されたが、太陽光発電は 18.9 円、原子力は 14.4 円となり、8 月 3 日の「第 8 回発電コスト検証ワー
キンググループ」で示された統合コストを含まない発電コスト試算

火力は 19％に引き下げると示された。これには製造業等の自家結果とは順位が逆転した（図 5, 6）。

活動レポート

第 6 次エネルギー基本計画では、非効率石炭火力のフェードアウト等を着実に進めることで、2030 年度電源構成のうち、石炭発電分としての 8％という比率も削減対象とされており、これまでの議論では、自家発電が削減されることによる、国際競争力の低下を懸念する声も出ていた。
また、第 6 次エネルギー基本計画の公表に併せて本年 10 月に資源エネルギー庁が公表した資料（「2030 年度におけるエネル
ギー需給の見通し（関連資料）」）1 によれば、安定供給の課題に加え、製造業への影響の課題があることから、20％台前半への引き下げも「相当の困難が伴う」とされている。同資料では、石炭の安定供給性や備蓄性についても整理され、天然ガス（LNG）
や原油と比べて地政学的リスクが低い点や、備蓄性を確保することでレジリエンス（強靭性）の向上にも貢献可能として、取り纏められている（図 4）。

図 5 2030 年のエネルギーミックス上での総合コスト試算結果（令和 3 年 8 月 4 日「第 48 回 総合資源エネルギー調査会
基本政策分科会」資料より）

図 4 石炭の安定供給性・備蓄性（令和 3 年 10 月資源エネルギー庁「2030 年度におけるエネルギー需給の見通し（関連資料）より）

1：令和 3 年 10 月資源エネルギー庁「 2030 年度におけるエネルギー需給の見通し（関連資料）」
https://www.meti.go.jp/press/2021/10/20211022005/20211022005-3.pdf

5. 発電コストに関する検証
電源構成の検討にあたっては、本年 8 月 4 日の基本政策分科会（第 48 回）において、「各種電源の発電コスト検証結果」が示された。その際、モデルプラントの運転期間全体での均等化発
電コスト だけでなく、「統合コストの一部を考慮したとして定義さ1

れた発電コスト（仮称）」の試算結果も公表された。
統合コストとは、電源を電力システムに受け入れ（統合）に要す
る費用のことを示しており、太陽光、揚水発電や蓄電池の活用などによる出力変動を火力発電所で吸収した際、火力の発電効率の低下、起動・停止回数増などで生じる費用とされる。電力シス
テム全体における発電コストは、各種電源の個別の発電単価だ

図62030 年の電源別発電コスト試算の結果概要（令和 3 年 8 月 3 日「第 8 回 発電コスト検証ワーキンググループ」資料より）

コスト試算にあたっては、自然変動電源の大量導入により、火力が需給バランスの調整力を提供する必要があることから、火力で生じる設備利用率低下や、発電効率の低下、揚水等の蓄電増加に伴う損失などが、統合コストの一部として加味された。この試算から判明した各電源のコスト面での特徴等を踏まえて、電源ごとの政策策定等、今後のエネルギー政策に関する議論の参考材料としていくとされている。
1：発電量あたりのコストを意味し、均等化発電原価もしくは LCOE（Levelized Cost
Of Electricity）とも言われる。建設費や運転維持費・燃料費・設備廃棄費等、発電に必要なコストと利潤等の合計を、運転期間中の想定発電量で割り算出したもの。
2：令和 3 年 8 月 3 日「第 8 回 発電コスト検証ワーキンググループ」
https://www.enecho.meti.go.jp/committee/council/basic_policy_subcommittee/
mitoshi/cost_wg/2021/data/08_05.pdf

Jcoal Journal Vol. 47 13

日本のエネルギー政策をめぐる動向

6. 新政権発足に伴う今後の方向性

アジア地域においては、現在使われている化石燃料、特に埋蔵量や安定供給の面で優れた石炭を、これからも使わざるをエネルギー政策は、先日行われた自民党総裁選や、10 月 31 日の衆院選において、政局も絡めた重要な争点になった。
これまでは、前内閣において打ち出された「2050 年カーボンニュートラル社会の実現」という目標に伴い、「再生可能エネルギー
を最大限・最優先で導入していく」という主張・方針も一部の閣僚
活動レポート等から聞かれたことで、産業界や電力業界では懸念を示す声も得ない状況にある国が多い状況から、日本政府は、アジア全域で CCUS 技術を推進していく「アジア CCUS ネットワーク」を

ASEAN10 カ国等と立ち上げた 4。こうした取り組みを通じて、アジア地域における CCUS 技術への投融資の呼び込みや、枯渇油田での CCUS 活用による原油の増産、といった経済的インセン
ティブを働かせて、CCUS の商用化を目指している。

散見されてきた。また、化石燃料が高止まりしている状況にあって、電力や産業関連団体等からは、安価な電力の安定供給が重要、との意見も聞かれる。
新しい内閣が発足し、報道等では、再生可能エネルギーのみに依らない、原発再稼働などを含む「クリーンエネルギー戦略」の策定に向けた議論が進んでいくとの見方が出てきた。岸田首相
は、10 月 8 日の所信表明演説で、「2050 年カーボンニュートラル
の実現に向け、温暖化対策を成長に繋げる、クリーンエネルギー戦略を策定し、強力に推進する」と言及し、経済成長と国民生活が恩恵を受けられることを目指すとしている。
一方で、岸田首相は、「2050 年に向けて、デジタル化によって電力需要の増加が見込まれる中、温暖化対策の観点のみならず、さらなる経済成長につながる安定的で安価なエネルギー供給を確保することが重要」とも発言しており、一部有識者等からは、10 年近く進んでいない原発の再稼働に関して、原子力産業の見直しや再構築が行われるのでは、と分析する声もある。

EU を中心に進む、サステナビリティに関連する国際的な基準策定についても、今後どのような政策が打ち出されていくか注目される。例えば、EU タクソノミーは、6 項目ある環境目的のうち、4
項目（「水・海洋資源」、「循環型経済」、「汚染防止」、「生物多様性」）に対して、2023 年 1 月から対象セクターと特定の経済活動への「実質的な貢献」が求められる予定となっている 1。これらに貢献する事業に対して、官民の資金を導入することが、EU タク
ソノミーの目的とされており、これに対応しない企業は、EU 市場
における評価や資金調達が厳しくなると想定される。
10 月 12 日には、EU の欧州委員会は、欧州復興基金の原資として、世界最大である 120 億ユーロ（約 1 兆 5700 億円）分の環境債（グリーンボンド）を発行したと発表（期間 15 年、利回りは0.453％）した。今後、EU として環境債の分野で先行し、国際的なルール形成にも影響力を示していく可能性がある。
こうした動きに対して、日本政府は、省エネ等の着実な低炭素化（トランジション）や、脱炭素化に向けた革新的技術（イノベーショ
ン）へのファイナンスが重要との立場を示しており、経済産業省主導の下、「トランジション・ファイナンス」の普及拡大を目指して、
電力、ガス、石油、鉄鋼、化学、セメント、紙パルプの 7 業種を対象とした、ロードマップの策定に着手しており、年度内の策定を目指している。タクソノミーに関しては、金融庁等を介して、「サステナブル・ファイナンスに関する国際的な連携・協調を図るプラットフォーム」（IPSF）等の国際議論に参画し、対応していく考えを示している 2。
特に、世界全体で総額 3,000 兆円とされる ESG 関連の民間資金 3 を、いかに日本企業による技術開発等に取り込めるか、注
目が集まっている。

14

Jcoal Journal Vol. 47

1：環境省「EU のサスティナブルファイナンス戦略の動向」
http://greenfinanceportal.env.go.jp/pdf/news_report_210910_1.pdf
2: サステナブル・ファイナンスに関する国際的な連携・協調を図るプラットフォーム
https://www.fsa.go.jp/inter/etc/20201120.html
3: 経済産業省「2050 年カーボンニュートラルに伴うグリーン成長戦略」
https://www.meti.go.jp/shingikai/sankoshin/green_innovation/pdf/001_06_00.pdf
4: Asia CCUS Network https://www.asiaccusnetwork-eria.org/

7. まとめ
本年 7 月の基本政策分科会において素案が公表された際、委員からは、再生可能エネルギーの最大限導入については同意するも、科学的な分析に基づいて長短を把握した上で、検討を進めるべきとの趣旨の意見が散見された。また、2030 年 46% 減を目指す中で、目標とするエネルギーミックスの実現に必要な発電
供給力の裏付けが確約されていないことから、適切な課題認識を持って対応していくべきと指摘されていた。

9 月 3 日〜 10 月 4 日まで募集されたパブリックコメント 1 では、省エネや再生可能エネルギー推進といった意見が寄せられた一方で、再生可能エネルギー拡大に伴う電気料金上昇や、安定供給への懸念を示す意見も見られた。
原子力については、安定的かつ安価な電力供給、気候変動への対応などから、安全性を大前提にしつつも欠かせないものとの見解が示されている。新増設・リプレースについては、国民理
解を先に進めるとの考えから、明示されていないが、化石燃料価格の高騰や気候変動対策を背景に、必要な方策として新たな動きが出てくる可能性もある。
国内外の石炭等化石資源については、現状の消費量や利用方法のまま使用を継続することは出来ないとされる一方で、産業構造の変化に向けたエネルギー政策の絵姿や、コロナ禍後のエ
ネルギー需要高騰に伴う石炭などの調達戦略について、具体性に欠けるとの意見も見られる。こうしたことから、炭鉱開発への投資の縮小等による供給リスクに対して、どのような対応を取って安定的な調達を確保するか等、慎重な検討の積み重ねが求められる。
今後は、10 月 13 日（日本時間）に公表された、国際エネルギー機関（IEA）の「2021 年世界エネルギー見通し報告書（WEO）」
における見通しや、10 月 31 日〜 11 月 12 日にかけて開催される
COP26（第 26 回国連気候変動枠組み条約締約国会議）を踏まえた参加国の対応等、国際的な動向も踏まえつつ、日本のエネ
ルギー政策の動きを注視していきたい。
1：e-Gov「エネルギー基本計画（案）に対する意見募集の結果について」
https://public-comment.e-gov.go.jp/servlet/PcmFileDownload?seqNo=0000225933

JCOAL 活動レポート

クリーン・コール・デー実行委員会広報活動報告
総務部広報室鎌田淳一

クリーン・コール・デー（CCD）
実行委員会では、
毎年 9 月5日の「ク票などを参考に事務局案を決定し、予算案や石炭実験教室の開

リーン・コール・デー（石炭の日）」を中心に児童生徒や一般の方々

催案などと共に 7 月 30 日に実行委員会に提案し、意見集約の結から専門家の方々までを対象に石炭やその利用に関する広報活

果 8 月 2 日に承認された。

動を実施している。
石炭は重要なエネルギー源として、我が国をはじめ多くの国と【ポスター制作】

地域で利用されてきた。しかし、他のエネルギーに比べて二酸化

提案の有った 17 案の中から、「拓く」の文字を題材とした案を炭素の排出量が多いことから、温暖化ガス排出削減やカーボン

事務局案として実行委員会に提案し、各委員からの意見を基に、ニュートラルを目指す世界の潮流の中でその利用を抑制する動き

キャッチコピーに「未来を」を追記してより分かり易い表現とした。

が顕在化している。しかし、石炭は重要な電源の一つであるば本案の選定理由は、4 月に当財団の名称を一般財団法人石かりでなく、製鉄などの産業用原料としても重要な資源であり、エ炭フロンティア機構としたことも有り、菅総理大臣が宣言した 2050

ネルギーの自給率が低い我が国にあっては、エネルギー安定供

年カーボンニュートラルを目指して、未来を拓く、新たな道を拓くと給の観点から石炭を含めたエネルギーミックスを推進する必要があ

いった意味の「拓く」という漢字をキャッチコピーに使用し、その一り、そのため石炭利用における低排出化やカーボンリサイクルなど部を石炭に置き換えて、石炭の技術革新が未来を切り拓いていく

カーボンニュートラルを目指した技術開発への取組が不可欠となっことを直感的にイメージさせ、背景も朝空の明るいイメージであり、

ている。

まさに、
「石炭のフロンティア、カーボンニュートラルに挑戦」のテー

今後も「革新的クリーン・コール・テクノロジー（Innovative CCT）

マにふさわしいと評価されたためである。

でカーボンニュートラルに挑戦し、SDGs（持続可能な開発目標）に貢献していくこと」を国内はもちろん、世界に向けて発信していくことが重要である。
これらについての社会的認知と合意形成を図ることを目的に、クリーン・コール・デー（9 月 5 日）を中心とした期間に一連の石炭広報活動を展開するもの。
クリーン・コール・デー実行委員会は、①一般社団法人日本鉄鋼連盟、②一般社団法人セメント協会、③日本製紙連合会、④電源開発株式会社、⑤一般財団法人石炭フロンティア機構（順不同）の 5 団体で構成され、委員長は JCOAL の塚本理事長が務め、事務局も JCOAL が担当している。
【令和 3 年度事業計画】
昨年度から新型コロナウイルスへの感染拡大により繰り返し緊急事態宣言が発令されている中で、今年度の広報活動の実施
計画案については、ポスター作成やメディア広報を中心に可能な限り昨年と同様な取組を実施するが、参加者や関係者の健康・安全確保の観点から運用上の制約を考慮し、例年とは一部異なる対応とした。

6 月中旬に基本計画案を実行委員会に提示した結果、ポスター
案やメディア広報案を募るための公募の実施について了承が得られたため、6 月 25 日から 7 月 9 日まで公募を行い、ポスター案については 17 案、メディア広報案については 7 案、ノベルティについては 15 案の提案を受けた。これらについてセンター内での投令和 3 年度クリーン・コール・デー広報ポスター

完成したポスターは、8 月下旬に実行委員会各委員はもとより、関係協力機関及び JCOAL 会員企業全社に配布した。最終的に 272 枚のポスターを 211 個所に配布した。
【メディア広報〜産経ニュースへの広告記事掲載】
今年度利用したメディアについては、3 社から提案のあった
7 種のメデイア広報案の中から、過去に実施したメデイア広報のJcoal Journal Vol. 47 15

クリーン・コール・デー実行委員会広報活動報告

中でページビュー（PV）数の最も多かった産経ニュースを選抜し、れた国際会議のプログラムなどを掲載頂いた。また、有償となる実行委員会の承認のもと、広告記事を発信する事とした。

が、実行委員会として今年のポスターを図案化したクリーン・コール・

記事のタイトルは、『石炭が探るカーボンニュートラルへの道 ト

デーの広告も掲載して頂いた。

リプル複合発電、CO2 再利用、アンモニア混焼…イノベーションの最前線』とし、日本の電力供給のほぼ 3 分の 1 を担う「石炭火力」の中でも最高の効率を誇る「大崎クールジェンの IGCC 実証試験」を紹介し、CO2 の回収利用の実証拠点での取組や JERA

【メディア広報〜経産新報】
経産新報社でも例年クリーン・コール・デー特集号を制作いただき国際会議前後に配布いただいている。

活動レポート

碧南火力でのアンモニア混焼の取組など低排出化の流れと共に

今年は会議前の 9 月 20 日に特集号を制作いただいた。関

苫小牧での CCS 実証やカーボンリサイクルなど CO2 の回収利用

連記事と共に会議のプログラムや会長の挨拶文を掲載いただいの流れを紹介し、石炭のカーボンニュートラルへの挑戦についてた。国際会議が WEB 開催となったため、印刷物は配布せず

理解を訴求する内容とした。記事は 9 月 13 日に掲載を開始しJCOAL の web サイト what s new で紙面を紹介した。

9 月 20 日までは誘導期間、その後もアーカイブされるため記事は
今後 1 年以上に渡り下記 URL にて参照可能である。
https://www.sankei.com/article/202109136M4Z4VJ6C5AG5HMREICYOEHHQA/【石炭実験教室】
毎夏恒例のクリーン・コール・デー実行委員会と科学技術館との共催行事「夏休み子ども石炭実験教室」の実施について、今年度
は新型コロナウイルス感染防止のため緊急事態宣言期間中は避け、
緊急事態宣言が終了して感染状況も落ち着いた 10 月 30 日（土）、なお記事の右側にある今年のポスターを使ったバナーは、今年

30 回目の開催となったクリーン・コール・デー国際会議の特設サイ
トへリンクしている。
産経ニュースの報告によれば、1 週間の誘導（ホームページの記事リストの上部に維持）期間中のページビュー数は 24,453PV

31 日（日）の 2 日間、科学技術館 4 階スタジアム L にて開催した。
教室運営は、国・東京都・博物館協会のガイドラインに準拠した科学技術館のコロナ感染防止対策マニュアルに従い、予約制として参加人数を絞り、教室入室時のアルコール消毒、実験後の各テーブル消毒、参加者個別の実験器具を用意、スタッフはマスク＋手袋の着用、等の対策のもと開催した。
コロナ対策として、1 テーブル 3 名の定員として 6 テーブルで毎回 18 名の参加を上限として参加者を募り、午前と午後に各 1 回、合計 4 回の実験教室を開催し、49 名の小中学生児童と 52 名の保護者に参加いただいた。
教室では、石炭についてその性状や生成過程、賦存状況や生産方法、用途等について実物や動画、スライドを使って説明した後、①土砂と石炭を選び分ける「選炭」の実験、②ヤカンの湯を沸騰させて作る蒸気によりプロペラを回して電気を起こす実験、③実際に石炭が燃えるところを見てもらい臭いや煙を感じてもらう
実験、を見たり体験したりしてもらった。子どものみならず、保護者も石炭を見るのも触れるのも初めてという方が多く、熱心に質問される方々もおられた。

で、想定の 5,000PV を大幅に上回った。デバイス別ではスマー
トフォンによる閲覧が 64%、パソコンやタブレットによるものが 36%であった。また、男女別では 80% が男性で、年齢構成は 35-44 歳
を中心に幅広い年齢層に読まれたことが分かり、初期の目標を達成したと評価している。
なお、肯定的な意見と共に読者のツイッターによる拡散もあった。
【メディア広報〜電気新聞】
例年電気新聞社ではクリーン・コール・デーにちなんで、9 月 5 日
前後にクリーン・コール・デー特集ページを掲載頂いている。今年
は 9 月 3 日（金）に掲載いただいた。

JCOAL も同ページの記事作成のためクリーン・コール・テクノロジー（CCT）関連の情報提供を行っている。今年は、褐炭水素
製造関連の事業進捗、石炭灰有効活用、IGFC、ワイオミングにおける CO2 回収固定プロジェクト、及び今年度も WEB で開催さ

16

Jcoal Journal Vol. 47

実験教室の様子（石炭の実物を示す JCOAL 職員）

クリーン・コール・デー実行委員会広報活動報告

しており、今年もクリーン・コール・テクノロジーの紹介パネル

12 枚を展示したほか、広報冊子「石炭利用によるカーボン
ニュートラルへの挑戦」、「マンガ・ニャンコール教授と学ぶ石炭のひみつ」、「石炭がわかる本」、「明治日本の産業革命遺産ガイドマップ」及びノベルティグッズとして「黒いマスク」を配布した。
活動レポート重液を使った選炭実験

パネル展会場の様子②石炭博物館等での入場無料公開、資料配布
石炭の燃焼実験

石炭の日であるクリーン・コール・デー（9/5）に合わせて 9 月 5 日の日曜日に、太平洋炭礦炭鉱展示館及び直方市石炭記念館で無料公開が行われた。大牟田市の石炭産業科学館でも無料公開を予定していたが、緊急事態宣言のため休館となった。
これらを含め、全国 13 カ所の石炭博物館等に今年のポス
ターや広報資料、ノベルティグッズを送付し、一般入場者への配布をお願いした。

地球温暖化を解説する JCOAL 職員

実験と指導は科学技術館の学芸員にお願いしたが、最後にクリーン・コール・テクノロジー、地球温暖化、カーボンニュートラル
やカーボンリサイクルなどについて JCOAL 職員が解説した。
コロナ禍の中、感染拡大防止に配慮しながらも、参加者の皆様に実物の石炭に接していただく体験型イベントとして開催できた
こと、皆様に楽しんでいただけたことを関係者一同大変うれしく思っている。
【地方での関連イベント】①北海道庁でのパネル展示

8/24（火）、25（水）の両日、北海道庁にて、石炭資源の有
効活用の推進に関する取組の一環として、石炭をクリーンに利用する「クリーン・コール・テクノロジー」及び道内の石炭産
業や炭鉱遺産、産炭地域の魅力の普及啓発を目的に、石炭資源有効活用研究会（事務局：北海道経済部環境・エネ
ルギー局環境・エネルギー課）が主催するクリーンコールパネル展が北海道庁本庁舎 1 階道政広報コーナー特設展示場
にて開催された。
実行委員会も、地方独立行政法人北海道立総合研究機
構や釧路コールマイン株式会社、産炭地域市町と共に協力【その他の広報活動】①広報冊子の配布
実 験 教 室に集まった保 護 者や子供たちに石炭広報用冊子（2 種 ）を配 布した。 今 年 度制作した「カーボンニュートラル
への挑戦」及び、マンガ版石炭教本「ニャンコール教授と学
ぶ、石炭のひみつ」で、マン
ガ教本は JCOAL のウェブサイ
トでも閲覧可能となっている。

新しい広報冊子②ノベルティの配布
実験教室に集まった子供たちにクリーン・コール・デーのロゴを印刷した、石炭にちなんだ黒い消しゴムを配布した。1cm
角程度の石炭のサンプルを入れた石炭カプセルもあわせて配
布した。

黒消しゴム

石炭カプセルJcoal Journal Vol. 47 17

JCOAL 活動レポート

ケミカルルーピング燃焼（CLC）技術開発の進捗、その 3
̶ポリジェネレーション技術開発̶

技術連携戦略センター林

1. はじめに

石英、齊藤

知直

循環流動層 CLC プロセスは主に空気燃焼塔（AR）と燃料反応塔（FR）で構成される。また、
FR は揮発分反応塔（VR）とチャー

ケミカルルーピング燃焼（Chemical Looping Combustion, CLC）

反応塔（CR）の二つ部分に分けられている。図 2 は 100kWth スとは媒体の化学変化を介して、石炭やバイオマス等の燃料を空ケール循環流動層 CLC 評価装置の写真と構造の概念である。

気中の O2 と直接接触させずに熱あるいは燃料ガス（H2 等）に転

図 3 は石炭ケミカルルーピング燃焼試験における AR と VR の排換し、同時に CO2 が分離される方法である。ケミカルルーピング

ガス組成を連続分析した結果である。なお、本試験では酸素キャに使用する O2 を運ぶ媒体を酸素キャリアと呼ぶ。

リアとしてイルメナイトを使用した。

2010 年から 2011 年に当時の一般財団法人石炭エネルギーセンター（現在の一般財団法人石炭フロンティア機構、以下ではJCOAL）
がケミカルルーピング技術小委員会を設立し、ケミカルルー
ピング技術開発の可能性を検討した。また、国立研究開発法人
新エネルギー産業技術総合開発機構（以下、NEDO）が 2012 年
度から 2014 年度に「CO2 分離型化学燃焼石炭利用技術に関する検討」として、国内外の技術開発動向と市場の調査及び酸素
キャリア予備選定を行い、以後の開発に酸化鉄ベース酸素キャリアを使用することを決めた。
そして、2015 年度〜 2019 年度に NEDO「CO2 分離型化学
燃焼石炭利用技術開発」プロジェクトを実施した。また、その成果を生かして 2020 年度から NEDO「ケミカルルーピング燃焼ポリ
ジェネレーション技術開発」プロジェクトをスタートした。
以下に、「CO2 分離型化学燃焼石炭利用技術開発」の主な成果及び「ケミカルルーピング燃焼ポリジェネレーション技術開発」の主な開発計画を紹介する。
図2

100kWth 循環流動層 CLC 評価装置

2. CO2 分離型化学燃焼石炭利用技術（CLC）開発
CO2 分離型化学燃焼石炭利用技術（CLC）は石炭燃料を利用した CO2 分離回収もできる先進的火力発電を目指している。図 1に循環流動層タイプ CLC プロセスの概念図を示す。

図3100kWth 装置石炭燃料連続試験時の VR と AR 排ガス組成

VR の生成ガスは主に CO2 と僅かな CO と CH4 であった。実機サイズなら燃焼状態がさらに改善できるので、CO と CH4 のさらなる低減が期待される。さらに AR 排ガス中の酸素濃度は石炭投入前の 21% から石炭投入後の 14% まで約 7% を低下していることで、酸素キャリアが CR と VR で燃料によって還元される酸
化還元繰り返し反応の進行を検証できた。
図 1 ケミカルルーピング燃焼（CLC）プロセスの概念
18

Jcoal Journal Vol. 47

ケミカルルーピング燃焼（CLC）技術開発の進捗、その 3 −ポリジェネレーション技術開発−

3. ケミカルルーピング燃焼ポリジェネレーション技術開発

本プロジェクトは、大阪ガス㈱、JCOAL、及び 4 大学から成る開発体制で、5 年間、開発を二段階に分けて、表 1 に示す技

燃料反応塔（FR）の還元された酸素キャリア（例 :FeO）を水蒸術課題に取り込む。また、名古屋大学成瀬一郎教授を委員長と気で酸化反応させれば水素を生成することができる。したがって、する専門家で構成された有識者委員会を設けて、定期的にご指水素発生反応器を付与した三塔式循環流動層ケミカルルーピング

導やご助言を頂いている。

燃焼（CLC）において、褐炭や亜瀝青炭やバイオマス等を燃料と表1し、熱（電力）、水素、CO2 等を併産するポリジェネレーションがCLC ポリジェネレーションの技術開発課題
技術開発課題1

国内外 CLC ポリジェネレーション開発状況、技術到達度の把握

2

水素生成反応に用いられるキャリアの繰り返し反応性、物性変化

3

キャリアによる水素生成速度、純度の把握

4

システム内キャリア循環 / 流動性、キャリア粉化率の把握

5バイオマスチャーとキャリアの混合 / 分離条件の把握

63 塔式 CLC 試験ベンチスケール装置（5-10kWth）における原理
実証及び褐炭、亜瀝青炭、バイオマス CLC 燃焼反応挙動把握7

燃料中灰分等不純物がキャリア循環 / 流動、及び反応へ及ぼす影響

8

プラント構成の最適化、プロセス効率アップ

9300kWth CLC ポリジェネレーション技術原理の実証、スケールアップ検討

10 ビジネスモデル、実用化課題、市場性の検討

第一段階は要素技術研究開発（2020 年度〜 2022 年度）である。CLC からの H2、CO2、熱及び N2 の総合利用案を策定すると同時に、三塔式 CLC 試験装置を製作して、バイオマス燃料を用いた CLC、酸素キャリアによる水素発生を含む基本原理の確図 4 三塔式循環流動層 CLC ポリジェネレーションプロセスの概念図

2020 度から NEDO「ケミカルルーピング燃焼ポリジェネレーション技術開発」プロジェクトが本格的にスタートした。
本プロジェクトは、ケミカルルーピング燃焼において、新たに低品位炭とバイオマスを利用可能とし、かつ、水素も生産できるポリジェネレーション型の技術を開発するものである。本技術は、流動層反応器を用い、酸素キャリア（流動材）の化学変化を介して、燃料を空気中の O2 と直接接触させることなく、水素及び熱に転換し、CO2 を分離回収する技術である。図 5 は CLC ポリジェネレーション技術開発実施体制である。

認を目的に検証試験を行う。また、300kWth 三塔式循環コール
ドモデル及びバブリング流動層反応器を用いて、水素生成速度、
循環 / 反応性能等の確認試験を行い、基礎データを取得する。
さらに、ベンチ試験装置の設計、実証装置の概念設計、建設コ
スト評価を行う。
第二段階はスケールアップ課題解決に係る技術開発（2023 年
度〜 2024 年度）である。300kWth ベンチ試験装置を製作し、石炭、バイオマスから H2、CO2、熱及び N2 同時生成の連続評
価試験を行う。スケールアップ技術データの取得及びベンチ試験
装置、ならびに実機レベルにおける CO2 回収費（目標：1000 円
台前半 /t-CO2）及び事業性を試算する。
図 6 に CLC ポリジェネレーション技術開発の全体スケジュールを示す。先前の CLC 技術開発の成果を生かして 2020 年度〜

2024 年度は、水素発生反応器を追加した 300kWth 装置試験を実施する。

図 5 CLC ポリジェネレーション技術開発実施体制

図6

CLC ポリジェネレーション技術開発スケジュール

Jcoal Journal Vol. 47 19

活動レポート

可能になる。図 4 は三塔式循環流動層 CLC ポリジェネレーション
プロセスの概念図である。

ケミカルルーピング燃焼（CLC）技術開発の進捗、その 3 −ポリジェネレーション技術開発−

その後、パイロット試験（2 〜 3MWth 規模）を経て、バイオマ

4. 終わりにス燃料の小型機（20 〜 30MWth 規模）の実用化を目指す。さらに次フェーズとして 2030 年代には 250MWth 規模の石炭及びバ

現在進行中の第一段階は各要素研究と事業性評価を固め、イオマス混焼の CLC ポリジェネレーションを実用化し、CCUS や第二段階は 300kWth ベンチ試験を中心に技術開発を継続し、カーボンリサイクルに対して低コスト CO2（1000 円台前半 /t-CO2）

CLC ポリジェネレーションシステムの基盤技術を確立していきたい。

を、さらに来たるべき水素社会に向けて水素を供給できることを目指す。
活動レポート参考文献：
1. NEDO「CO2 分離型化学燃焼石炭利用技術開発」成果報告書（H27-H29）【謝辞】
CLC ポリジェネレーション技術開発は NEDO 委託事業において実施しており、今回の報告をご了承いただいたことに謝意を表します。

20

Jcoal Journal Vol. 47

JCOAL 活動レポート

カーボンリサイクル最新技術動向
技術連携戦略センター

1. カーボンリサイクル技術動向調査の背景、目的齊藤知直（オ） 直接利用（EOR（Enhanced Oil Recovery）、民生・産業用途 等）

カーボンリサイクルとは、CO2 を資源として捉え、これを分離・回収し、化学品、燃料、鉱物、素材等を製造する際に再利用することで、大気中への CO2 排出を抑制していく取組である。CO2を大量、かつ、効率的に利用するために、人工光合成、CO2 メ
タネーション、あるいは CO2 吸収コンクリート等の新しい技術へのパラダイムシフトを起こす必要がある。これまで人工的な変換利用が遅れてきた CO2 を使用するカーボンリサイクルの社会実装には、産学官連携の下で革新的な技術開発を加速し、非連続なイ
ノベーションを早期実現することが鍵とされている。
経済産業省は、2019 年にカーボンリサイクル推進室を設置し、2.1 各分野における発行論文数の推移
研究開発分野の盛衰を図るため、各分野における発行論文数の経時変化を 1 つのグラフにまとめた結果を図 1 に示す。人工触媒と炭酸塩化に関する論文は数が多い一方、EOR、オレフィ
ン製造、藻類利用に関する論文は少なかった。2017 年までは炭酸塩化に関する論文が多かったが、2018 年からは人工触媒に関する論文が上回るようになり、「CO2 を固定して貯蔵・固形物を利用」から「CO2 を化学原料に変換して利用」にトレンドがシフトしている様子が見て取れた。

カーボンリサイクルのコンセプトや対象分野、ロードマップを策定し、3250

国際的に G20 やカーボンリサイクル産学官国際会議で発表してい3000

る。JCOAL は、
資源エネルギー庁石炭課や NEDO の支援を得て、2500

際連携に資する調査を実施しており、特に、火力発電設備から排出される CO2 を利用するカーボンリサイクルシステムの検討や、海外の大学、研究機関等との国際協力案件創出につなげていく
ことを目的とし、カーボンリサイクル海外技術動向調査を実施して
いる。

2000
1750
1500

開発動向に関する文献収集・整理及びカーボンリサイクル技術の社会実装に向けた課題抽出を行った。その結果概要について報告する。

メタネーション

1250
1000

人工光合成

750
500

コンクリート化水素キャリア250
02014

本稿では、海外（日本も含む）におけるカーボンリサイクル技術

炭酸塩化

2250

総論文数

我が国でのカーボンリサイクル実現に向けた研究開発の推進や国

人工触媒

2750

E OR

2015

2016

2017

出版年

図1

2018

2019

2 0 2 0 オレフィン製造

藻類

各分野における発行論文数の経時変化（2014 年〜 2020 年 11 月）（出典：学術情報データベースを基に作成）

ただし、分野ごとの総論文数には差があるため、次いで 2014 年

2. カーボンリサイクル技術動向に関する文献収集・整理

以降に発行された論文を基準に伸び率で評価した。図 2 より、

本節では、海外（日本も含む）におけるカーボンリサイクル技術などは高い伸び率を示しており、ホットな研究（技術開発）分野でに関する最新の研究開発動向を把握することを目的として、国際学術情報データベースを用いて 2014 年以降に発表された学術論文を網羅的に検索した。なお、文献検索にあたっては、高品
質論文での絞り込みも行い、各分野でのハイレベルな研究に関する動向調査も行った。
調査対象は、カーボンリサイクルを目的とした下記の技術である。
（ア）化学品（人工触媒合成、人工光合成 等）（イ）燃料（メタネーション・水素キャリア、藻類利用 等）

人工触媒、水素キャリア、コンクリート化、オレフィン製造、EORあることが伺える。メタネーションや人工光合成については着実に
伸びてはいるが、上述の分野に比べると伸び率が低かった。おそらく、これらのテーマはより基礎科学的、もしくは技術的に困難であることから参加プレイヤーの数が増えない、もしくは論文化までに時間を要していることが原因であると考えられる。炭酸塩化及び藻類利用については伸び率が低調、もしくは減少傾向にある
ため、学術的に画期的な成果が出にくく場合によっては撤退したケースもあるかもしれない。

（ウ）鉱物（炭酸塩化、コンクリート化 等）（エ）その他（メタン、CO 等を利用した C1 化学（オレフィン製
造等）、藻類からのプラスチック製造 等）

Jcoal Journal Vol. 47 21

カーボンリサイクル最新技術動向

出版年

2018

2019

2020

149 144 137
129 111
101

45

44

43

36

35

韓国

51

台湾

88

オランダ

89

ロシア

2017

168

サウジアラビア2016

197 192

100

スイス

2015

0

パキスタン

2014

0.02

300
200

藻類

0.04

400

カナダ

1
0.75

0.06

スウェーデン

活動レポート

1.25

500

0.08

インド

炭酸塩化

552

イタリア

1.5

600

フランス

人工光合成

0.1

スペイン

メタネーション

総論文数に占める 5 誌の割合

0.12

ブラジル

2
1.75

751

イングランド

700

日本

800

2.25

総論文数

伸び率

向が見られた。

2.5

ドイツ

E OR

オーストラリア

人工触媒

3
2.75

高品質論文の割合で見ると、中米日の 3 カ国では大きな差は見られなかった。一方、韓国、スウェーデン、スイスで高めの傾中国

オレフィン製造
コンクリート化アメリカ

水素キャリア割合 [ - ]

3.5
3.25

34

0

図 2 2014 年以降に発行された論文を基準にした伸び率（出典：学術情報データベースを基に作成）

次に分野別における国別の総論文数から見た研究開発動向

図 4 国別の総論文数及び総論文数に占める 5 誌の割合
化学品（人工光合成）分野（出典：学術情報データベースを基に作成）について整理した。なお、論文の質を簡易的に見るために、総論文数に占める高品質論文の割合についても整理した。高品質（3）燃料（メタネーション）

論文としては、自然科学における 2 大トップジャーナルの Nature と図 5 より、国別の論文数については、中国と米国が抜きん出

Science の他、化学系における高品質論文誌として著名な米国
化学会誌 Journal of American Chemical Society（JACS）とドイツ化
学会誌 Angewandte Chemie International Edition（Angew. Chem.
Int. Ed.）、及び英国化学会が発行する Energy & Envieonmental
Science（Energy Environ. Sci.）の 5 誌を選定した。

ており、ドイツの次に日本がいる。高品質論文の割合については、顕著であった。
0.1

0.04

図 3 より、国別の総論文数を見ると、中国と米国が抜きん出て

オランダ

スイス

ポーランド

デンマーク

マレーシア

サウジアラビア

イラン

ブラジル

フランス

韓国

カナダ

スペイン

日本

イングランド

471

500

インド

0

1000

イタリア

0.02
中国

1204

0.06

ドイツ

割合 [ - ]

1500

0.08

オーストラリア（1）化学品（人工触媒合成）

総論文数に占める5 誌の割合

0.12

2227

2000

アメリカ

2500

総論文数

2.2 各分野における国別の総論文数の傾向

これまでと同様、欧米諸国で高い傾向が見られ、特にスイスが331 307 300 299
270 270 256 253 223
168 149 149 144 143 120 110
102

0

おり、ドイツの次には日本、韓国、インドとアジア諸国が続いている。論文総数に占める高品質論文の割合で見ると、欧米諸国とシンガポール、
台湾は高い傾向が見られた。東アジア諸国（日韓中）は中程度であり、インドなどの新興国においては低かった。このことから、新興国では数重視、欧米諸国等では質重視、東アジア
諸国（日韓中）ではその中間であることが想定される。

400

スイス

ロシア

33

30

30

23

20

20

20

20

台湾

47

ブラジル

56

デンマーク

59

シンガポール

62

オランダ

67

オーストラリア91

サウジアラビア

92

イタリア

100

カナダ

0
157
113

図 3 国別の総論文数及び総論文数に占める 5 誌の割合
化学品（人工触媒合成）分野

0.1
0.05

264

イングランド

200

0.15

インド

300

0.2

フランス

0

0.25

スペイン

785 784 680
547 510 491 479 460 453
329 290 248 235 223 198 191 188 180

527
500

韓国

1000

総論文数に占める5 誌の割合

600

ドイツ

2000

特にフランスで顕著であった。その一方、日本はやや低めであった。

日本

2675

2 位であるが、日本が 3 位につけている。高品質論文の割合については、これまで同様、欧米諸国とシンガポール・台湾で高くなり、

中国

3000

図 6 より、国別の総論文数については、中国と米国が 1 位、

アメリカ

4000

総論文数に占める 5 誌の割合

（4）燃料（水素キャリア）

割合 [ - ]

総論文数

5000

0. 14
0. 12
0. 1
0. 08
0. 06
0. 04
0. 02
0

（出典：学術情報データベースを基に作成）

総論文数

5792

割合 [ - ]

6000

中国
アメリカ
ドイツ
日本
韓国
インド
フランス
スペイン
カナダ
オーストラリア
イングランドイタリア
サウジアラビア
シンガポール
スイス
イラン
マレーシア
オランダ
台湾
ブラジル

7000

図 5 国別の総論文数及び総論文数に占める 5 誌の割合
燃料（メタネーション）分野

150（出典：学術情報データベースを基に作成）（2）化学品（人工光合成）
図 4 より、国別の総論文数を見ると、中国と米国が抜きん出ているが、人工触媒合成の研究に比べてその差は小さかった。
なお、当該分野の論文数がそれほど多くないこともあり、Nature 論文については検察されず、Science 論文については 3 報のみであった。

22

Jcoal Journal Vol. 47

図 6 国別の総論文数及び総論文数に占める 5 誌の割合
燃料（水素キャリア）分野（出典：学術情報データベースを基に作成）（5）燃料（藻類バイオ）図 7 より、国別の総論文数については、他の分野同様、中国と米国が抜きん出ているが、その差は殆ど無かった。また、メタカーボンリサイクル最新技術動向

ネーションや水素キャリアの分野では日本は上位にランクインしてい（8）その他（オレフィン製造）

たが、この分野では中位に位置していて研究が手薄であることが図 10 より、国別の総論文数については、中国と米国が抜きん

示唆された。なお、研究論文の総数が少ないこともあり、対象 5 誌

出ているのはこれまでのよく見られた傾向であるが、日本が 3 位にに掲載された論文が殆ど無かったことから、これまでのような質のつけている。また、イランが 4 位についたことは注目に値する。

評価は行えなかった。

300
253
250

50
45

43

40

総論文数

35
30

25

25

20

20

200
150
100

19
16

16

15

14

79

50
10

10

9

8

7

7

7

7

6

5

5

5

5

22

21

19

18

17

15

13

13

12

12

9

9

8

8

7

6

0

0

図 10 国別の総論文数
図7

国別の総論文数

燃料（藻類バイオ）分野（出典：学術情報データベースを基に作成）（6）鉱物（炭酸塩化）
図 8 より、国別の総論文数については、中国と米国が抜きん出ているのはこれまでもよく見られた傾向である。なお、ドイツの次にイングランドが位置しているが、グラフ中にはスコットランドも見られた。ウェールズ（21 件）や北アイルランド（55 件）の論文も加味し、イギリスとして見るとドイツを抜いて 3 位になることから、この分野の研究は、イギリスが強いことが見受けられた。日本については、（9）直接利用（EOR）
図 11 より、国別の総論文数については、中国と米国が 1 位、2 位にいるのは他の分野と同様であるが、その差は殆ど見られなかった。また、3 位のイランをはじめとするイラクやサウジアラビアといった中東諸国がランクに入り、産油国の貢献が顕著であった。
一方、日本については石油資源に乏しい（国内ではほぼ産出できない）事情もあってか、他の分野と比べると本研究開発分野は弱いと思われた。

総論文数では中位であったが、高品質論文誌に掲載された論文が400

比較的多かったこともあり、質の評価では欧米諸国並みに達した。

308

総論文数

300
250
200
150

114

オランダ

ベルギー

イラン

スイス

ブラジル

日本

インド

ロシア

韓国

712 710 676 641
598 547

104
57

50

ノルウェー

889 872

500

スコットランド

1000

イタリア

1080 1004

カナダ

1500

スペイン

2000

334

350

100
フランス

2585

2500

イングランド3000

オーストラリア

総論文数

3500

0.035
0.03
0.025
0.02
0.015
0.01
0.005
0

中国

割合 [ - ]4000

総論文数に占める5 誌の割合

ドイツ

4275

アメリカ

4500

その他（オレフィン製造）分野（出典：学術情報データベースを基に作成）

42

40

39

34

33

31

27

26

26

23

22

17

16

0

373 316 313 310
247 229 223 222

図 11 国別の総論文数0

直接利用（EOR）分野（出典：学術情報データベースを基に作成）

図 8 国別の総論文数及び総論文数に占める 5 誌の割合
鉱物（炭酸塩化）分野（出典：学術情報データベースを基に作成）

図 9 より、国別の総論文数については、中国と米国がリードしているのはこれまで同様であるが、スペインが 4 位にいることが特徴的であった。一方、日本は低位に甘んじており、この分野の研究は手薄であることが窺えた。

100

総論文数

3. カーボンリサイクル技術の社会実装に向けた課題抽出

状況等について整理した。なお、表 1 に各分野の研究開発状況

300

150

えた。

め、各分野でコア（起点）となる技術、開発過程、現在の開発

350

200

ト）
、直接利用（EOR）の分野での研究は限定的であることが窺

カーボンリサイクル技術の社会実装に向けた課題を抽出するた

417

400

250

整理すると、日本においては化学品・燃料分野、鉱物（炭酸塩化）では盛んに研究されているが、燃料（藻類利用）、鉱物（コンクリー（7）鉱物（コンクリート化）

450以上の結果から、国別の総論文数及び高品質論文の割合で225を一覧できるようにまとめた。

175
114 107 106

84

80

50

78

76

74

60

54

46

45

36

36

35

32

31

0

3.1 各分野における研究開発状況（1）メタン

図 9 国別の総論文数

鉱物（コンクリート化）分野（出典：学術情報データベースを基に作成）

メタネーション自体は 1911 年にフランスの化学者サバティエが発見した古い技術で、次の反応式で進行する（CO2+4H2 → CH4+2H2O）。
Jcoal Journal Vol. 47 23

活動レポート

総論文数44

カーボンリサイクル最新技術動向

水素源と（反応を促進する）触媒があれば CO2 をメタンとして利活用（4）ポリカーボネート可能である。この考えに基づき、（太陽光発電による電力を用いて）海CO2 からのポリカーボネート合成は、有毒なホスゲンの原料利用、環境負荷の大きい塩化メチレンの利用などの課題がある従来の製法を代替できる点で有望である。CO2 原料の研究開発においては、脱水反応が鍵であり、生成する水に伴う反応の平衡制約により反応効率が極めて低いことが課題となっていた。東北大学の冨重教授らは、脱水剤 2- シアノピリジンを利用し、CeO2触媒による CO2 とアルコールからの高効率なカーボネート化合物
合成を実現 6）している。また、旭化成では、CO2 を原料利用とした非ホスゲン法を開発し、海外でポリカーボネート生産の事業化を実現している。
製品需要は現状少ないため、CO2 の固定化ポテンシャルを増すためには、用途開発が必要となる。また、CO2 はホスゲンと比べて反応性が低いため、多くの投入エネルギーを必要とする。そのため、再生可能エネルギーを活用するなど、CO2 排出量を増加させないように製造プロセスを工夫することが重要となってくる。

水の電解で生成した水素と CO2 からメタンを合成し、燃料として利活用するグローバル CO2 リサイクル構想を東北大学の橋本教授が 1990
年代前半に発表した 1）。メタネーションにおけるキー技術は触媒開発にある。同教授は 1993 年に Ni-Zr 合金触媒がほぼ 100% の効率で活動レポートCO2 からメタンに変換することに成功 2）している他、日立造船とともに1995 年に世界初の実証プラントを作製した。日立造船は現在、清掃工場の排ガス中の CO2 を原料としたメタン製造実証実験を開始している。同社以外では、INPEX が、自社のガス田で排出されている CO2から合成メタンを製造し、都市ガスとして再利用する実証事業を開始
している。
国内におけるメタネーション普及の課題として、「水素製造コストの低減」と「カーボンニュートラルメタンが持つ環境負荷価値の顕在化」が挙げられる。水素は水の電気分解により製造されるため、再生可能エネルギーの導入拡大により電力価格を低減することが必要。また、合成メタンはガス田などから産出される化石燃料由来メタンより価格が高くなると想定されるため、都市ガス利用に留
まらない高付加価値製品（クリーンな燃料や化学品）での利用に向けた取り組みや技術開発が重要となってくる。

（5）藻類バイオ燃料
藻類を用いた燃料生産の研究開発は米国で約 30 年前に開始され、Gracilaria tikvihae という藻類バイオマスから、投入太陽
光エネルギーに対して最大 22% のエタン製造に成功 7）している。

（2）一酸化炭素
一酸化炭素はそれ単独では需要が少ないものの、C1 化学に接続できることから製鉄における還元剤の他、燃料や化学品として活用する事ができるため製品需要が多く、CO2 の固定化ポテン
シャルも期待されている。
逆シフト反応（CO2+H2 → CO+H2O）による CO2 還元反応での

その後、2000 年代に米国で多くのベンチャー企業が誕生したが、コストの問題から開発を断念、あるいはターゲットを付加価値品に変更したものも多い。
日本では、IHI、ユーグレナ等が公的資金援助を受けながら藻類由来のバイオジェット燃料の商用化に向けた検討が進められている。

一酸化炭素製造はすでに実用化されている。一方で、水溶液中
で CO2 の電解還元による一酸化炭素生成も検討されており、高温を必要としないメリットがある。CO2 の電解還元は 1994 年に千葉大学堀教授ら 3）により初めて報告された。2010 年代から被引用数が急激に増加していることから、この 10 年間で CO2 の電解還元が注目されていることが窺い知れる。
しかし、CO2 から一酸化炭素への還元には、現状多量の電力を消費するため、ネガティブエミッションを実現するためには再生可能エネルギー等のカーボンフリー電源の利用が必要となる。

（6）メタノール／尿素の増産

CO2 を有効利用する技術の多くは発展途上にある中、メタノー
ル・尿素の増産技術については既に実用化している。
カタールのメタノール製造工場において、三菱重工業の CO2
回収プラント（回収能力：500トン / 日）により回収された CO2 がメ
タノールの増産に利用されている。
同様に、マレーシア、インド、UAE 等の尿素製造工場において、三菱重工業の CO2 回収プラントにより回収された CO2 が尿素の増産に利用されている。

（3）メタノール／エタノール

CO2 から製造できる化学品及びその基幹物質となるものに、メタノールやエタノールが挙げられる。Lurgi 社は、CO2 と水素からメタノールを生産する活性の高い触媒を開発し、世界で初めメタノール／尿素増産におけるコア技術は、工場排ガスからのCO2 の回収技術である。三菱重工業と関西電力が低エネルギー・
低コストを実現する特殊な吸着液を開発 8）し、自社のプラントに導入している。

て CO2 からのメタノール合成を実証 4）した。基本的には Cu ベースの触媒が用いられ、200 ℃〜 300 ℃程度の高温と 2 〜 10MPa（7）鉱物化の高圧を要している。しかしながら、2021 年に入り、産業技

炭酸塩は自発的に反応が進行する上、水素を必要としないた術総合研究所（AIST）が低温（30 ℃〜 60 ℃）
・低圧下（0.4 〜

め、投入エネルギーが少ない。そのため、コスト面でも経済性が5MPa）で高い選択性でメタノール合成できる触媒を開発 5）したと
米国化学会誌で発表している。また、三井化学や三菱ガスなど
が再エネ電解から製造した水素と火力発電所などの排ガスからのCO2 で合成メタノールを製造する調査・実証事業を始めている。

成立しやすく、早期実現が可能と考えられる。
マギル大学（カナダ）のグループにより、セメント内のカルシウム
成分に CO2 を反応させて炭酸カルシウムをコンクリートのバインダーとして使うことが 2006 年に提唱され、作製したコンクリートの強度も強かったと報告 9）されている。また、炭酸塩は廃コンクリートや

24

Jcoal Journal Vol. 47

カーボンリサイクル最新技術動向

鉄鋼スラグ、石炭灰、バイオマス燃料灰等に含まれるアルカリ土

4. 最後に類金属源に対して CO2 を付加することが可能であり、これらの国
内発生量を元に産出した場合の CO2 固定化ポテンシャルが期待される。

カーボンリサイクルに係る総文献数で評価すると、日本は欧米や中国より劣っているのが現状であるが、化学品・燃料分野では

海外では欧米のスタートアップ企業での商用化、日本において日本がコア技術となる画期的な論文を発表しているなど、開発競も鹿島建設らが CO2 吸収コンクリート製品を商用化している。た争力を有していると考える。日本の強みとなる技術を磨くと共に、だし、コスト低減と用途拡大が課題である。

幅広い分野での研究開発を推進していくことが肝要である。
術的な課題（低コスト化等）、市場の課題（販路拡大等）
、政策

画期的論文

途中経過

現在の状況

考察

メタン

・グローバル二酸化炭素リサイ
クル構想の提案1 )・CO 2 からメタンをほぼ1 0 0 % の選択率で変換する触媒開発に成功2 )グローバル二酸化炭素リサイク
ル構想の提案者（ 東北大橋本教授） と日立造船がプロトタイプを作製

I NPEX が実証実験を開始/日
立造船が実証実験を開始

反応自体は成熟した技術のため、水素価格が低下すれば事業化は可能

一酸化炭素

千葉大堀教授らがCO 2 の電解還元を初実証3 )2 0 1 0 年以降、CO 2 電解還元研究が加速基礎研究段階電力価格の低下の他に、低電圧での電解還元を可能にする電極開発が必要

メタノール/
エタノール

Lu rg i社CO 2 からのメタノール合成を初実証4 )産総研が低温低圧下、高い選択性でメタノール合成できる
触媒プロセスを発表5 )・CRI （ アイスランド） が事業化
・三井化学が実証プラント稼働
中・三菱ガス等が合成プラント 設
置に向けた調査開始

反応自体は成熟した技術のため、水素価格が低下すれば事業化は可能

ポリカーボネート

東北大冨重教授らがCeO 2 触媒による二酸化炭素とアルコー
ルからの高効率なカーボネート
化合物合成を実現6 )－

旭化成が非ホスゲン法を開発し、 製品需要は現状少ないた
海外での事業化を実現
め、用途開発が課題

バイオ燃料

米ハワイ大が藻類バイオマスからエタン製造に成功7 )－・米国ではベンチャー企業の倒産、ターゲット を付加価値製品に変更の動き・国内ではI HI 、ユーグレナ等がNED O等公的資金援助を受け研究開発・実証中

大規模実証を通した低コ
スト化、供給拡大が課題

メタノール/
尿素増産

関西電力/三菱重工業が低エ
ネルギー・低コスト を実現する
新規CO 2 吸着剤を開発8 )－

三菱重工のCO 2 回収技術が各国のプラントで採用

反応自体は成熟した技術のため、CO 2 吸着剤の性能向上に伴い生産性向
上

鉱物化

加マギル大がセメント 内のカル
シウム成分にCO 2 を反応させて形成したCaCO 3 をバインダーとしたコンクリート製造9 )－・O. C. O. Tech n olog y ( 英国) 、鹿島建設が事業化
・Green Ore ( 米国) がパイロッ
トプラント建設・大成建設がカーボンマイナスのコンクリートを開発

・自発的に反応が進行す
る上、水素を必要としないため投入エネルギーが少ない。
・市場が限定的のため、公共調達の活用等で販路拡大に期待。

（出典：参考文献、公開情報を基に作成）

3.2 カーボンリサイクル技術を社会実装するための課題
カーボンリサイクルに関するこれまでの取り組みを整理すると、
以下のような課題が見えてきた。
（1）技術的な課題

CO2 を固定化する際の化学的なプロセスが、発熱反応か吸熱反応かでその難易度は大きく異なる。前者であればエネルギーを投入しなくても反応が進行するため、技術的難易度は低い。これに該当するのが炭酸塩化で、既に商業利用化が進んでいる。
一方、CO2 を還元し、燃料や化成品を製造する過程は後者にあたり、外部から電力などのエネルギーを投入する必要がある。
このエネルギー投入に際しては、エネルギー製造に起因する CO2削減の観点から再生可能エネルギーの投入、かつ、製造コスト削減の観点から安価であることが求められる。
（2）市場の課題
ポリカーボネートのように現状の市場規模がそれほど大きくない
場合、必要な製品量が少ないため、CO2 削減効果は小さい。
そのため、新用途の開発による製品自体の市場拡大も同時に行う必要がある。

上の課題（認証制度、安定的な研究資金援助等）が見えてきた。
これらの各種課題の解決には、企業のみならず、産学官あるいは日本全体で連携していくことが不可欠となる。さらには、カーボ
ンリサイクルの市場拡大を考えると、国内だけでなく国際連携も視野に入れることが重要である。

5. 参考文献
1）K. Hashimoto, Metastable metals for green materials for global
atmosphere conservation and abundant energy supply , Materials
Science and Engineering, A179/180, 27-30（1994）
2）K. Wada, H. Habazaki, A. Kawashima, K. Asami, K. Hashimoto,
CO2 Methanation Catalysts Prepared from Amorphous Ni-Valve
Metal Alloys Containing Platinum Group Elements , Science
reports of the Research Institutes, Tohoku University. Ser. A,
Physics, chemistry and metallurgy, 38, 76-87（1993）
3）Y. Hori, H. Wakebe, T. Tsukamoto, O. Koga, “Electrocatalytic
Process of CO Selectivity in Electrochemical Reduction of CO 2
at Metal Electrodes in Aqueous Media , Electrochimica Acta,
39,1833-1839（1994）.
4 ）H. Goeha and P. Koenig, Producing methanol from CO 2 ,CHEMTECH, 24, 36-39（1994）.
5）R. Kanega, N. Onishi, S. Tanaka, H. Kishimoto, Y. Himeda, J. Am.
Chem. Soc., 143, 1570-1576（2021）.
6）M. Honda, M. Tamura, Y. Nakagawa, S. Sonehara, K. Suzuki, K.
Fujimoto, K. Tomishige, ChemSusChem, 6, 1341-1344（2013）.
7 ）E. A. Laws and J. L. Berning, Photosynthetic Efficiency
Optimization Studies with the Macroalga Gracilaria tikvihae:
Implications for CO 2 Emission Control from Power Plants ;Bioresource Technology, 37, 25-33（1991）.
8）T. Minura, H. Simayoshi, T. Suda, M. Iijima, S. Mituoka, Carbon
Dioxide Recovery in Power Plant by Chemical Absorption Method
and Steam System ,Energy Conversion and Management, 38, S57-S62（1997）.

9 ）Y. Shao, M. Saeed Mirza, X. Wu, CO 2 sequestration using
calcium-silicate concrete , Canadian Journal of Civil Engineering,33, 776-784（2006）.
【謝辞】
本調査結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）の委託業務から得られたものである。

（3）政策上の課題
カーボンリサイクル技術で製造された製品の購入にあたり、優遇策が取られないと広く市場には行き渡らない。そのため、カーボンリサイクル製品の導入を促す政策（CO2 固定化製品の認証制度等）が必要である。また、政権に左右されない安定的な研究資金援助も重要である。
Jcoal Journal Vol. 47 25

活動レポート

カーボンリサイクル技術を社会実装するための課題としては、技
表 1 各分野における研究開発状況まとめ

JCOAL 活動レポート

カーボンニュートラルに向けたアンモニアマイクロガスタービンを活用した
先進農業にかかる技術実証事業を本格スタート
カーボンニュートラル推進部 水素・アンモニア室

1. 背景

窪田

富雄

図 1 に実証圃場の所在地を示す。

昨年 10 月に 2050 年カーボンニュートラル宣言がなされて以来、環境意識の高い企業においては、新型コロナ感染症を契機に、
カーボンニュートラルに道筋をつける等の動きが加速化している。
電力業界では、アンモニアは石炭火力発電の分野ですでに脱硝装置用触媒として使われているが、今後はカーボンフリー燃料として火力発電への混焼、さらに専焼へ適用していく実証が進められており、我が国の CO2 削減に大きく貢献する技術と期待されている。
また、カーボンニュートラル達成に向けては、燃料の脱炭素という考え方だけでは不十分であり、CCS あるいは森林や海を中心とした吸収源という考え方を重視したカーボンリサイクルという考え方が極めて重要である。これまで、JCOAL としては秋田県との協力関係の下、岩舘漁港での人工藻場造成事業、いわゆるブルーカーボンに係る事業を取り組みつつあるが、秋田県の農林水産業には、大きなポテンシャルを感じているところである。
このような状況の中で、JCOAL は株式会社トヨタエナジーソ
リューションズ（本社：豊田市、代表取締役社長

等 哲郎氏）を代表事業者として、株式会社秋田農販、公立大学法人秋田県
立大学、国立研究開発法人産業技術総合研究所、国立大学
法人東北大学と共同で、農商工連携、産学官連携による環境省の「令和 3 年度環境省 CO2 排出削減対策強化誘導型技術
開発・実証事業」の公募に対し、「アンモニアマイクロガスタービンのコージェネレーションシステムを活用したゼロエミッション農業の技術実証」として応募した結果、採択され委託事業として受託し、

図 1 実証圃場所在地（株式会社秋田農販）

3. 技術開発・実証事業概要

この度プロジェクトを本格的にスタートした。本事業の委託期間は2021 年 5 月から 2023 年 3 月までとなり、一般社団法人クリーン
燃料アンモニア協会、秋田県、大仙市、秋田県産業技術センターのご協力を頂き、本事業を推進して行く。

実証事業では株式会社秋田農販のイチゴとミニトマトのハウス
各 2 棟で、マイクロガスタービン（50 キロワット級）で発電した電気と熱を使用する。冬場は日照時間を補うための発光ダイオード（LED）照明、夏場はクーラーなどに電力を使用する。さらに発2. 目的

電で生まれた熱で水を温め、循環させることで冬のハウスの温度を一定に保ち、CO2 を排出しない周年農業を目指す。実証圃場

農業用ハウスでは、周年での栽培に伴う暖房用の灯油や冷における装置設置等を今年度中に完了し、今年度末から試運転、房用の電力消費による CO2 の排出が課題となっている。本事業

安全確認を行い来年度の実証運転を行う予定である。図 2 に本はカーボンフリーのアンモニア燃料によるマイクロガスタービンのコ事業における技術開発概念図を示す。

ジェネレーション（熱電併給）を活用した周年ハウス農業の最適栽実証試験においては日照、ハウス内 CO2 濃度、温度計測など

培管理システムを開発し、農業分野におけるカーボンフリー燃料のデータを統合システムで採取し、秋田県立大学による生育デーへの転換と電化促進を実現することで、農作物の生産性向上とタとの分析による植栽条件の最適化を検討する。

CO2 排出削減に貢献するものである。
26

Jcoal Journal Vol. 47

カーボンニュートラルに向けたアンモニアマイクロガスタービンを活用した 先進農業にかかる技術実証事業を本格スタート

また、実証によるイチゴ、トマトの想定収量を確保することにより、栽培ヘのアンモニアマイクロガスタービンのコージェネレーションシ

ハウス園芸で行われているほとんどの農作物に本システムの適用

ステム導入における市場規模の検討、市場規模に対する普及シが可能になるものと期待されている。

ナリオ、CO2 削減シナリオの検討、アンモニア供給システムの安株式会社トヨタエナジーソリューションズのマイクロガスタービ

全性の検証、および CO2 フリーアンモニアの市場動向とサプライ

ンは 2014 年度からアンモニア燃焼による開発を開始（SIP プロ

チェーンの立案等を行う。将来的には風力発電などの再生エネル

グラムに参加）し、アンモニア 100％専焼として 50 キロワット級、

ギー発電事業の盛んな秋田県における脱炭素エネルギーの地産

300 キロワット級に成功し、令和 2 年度二国間クレジット取得等のためのインフラ整備実証事業として 1 週間の連続運転を実施している。本事業ではアンモニアマイクロガスタービンの最初の農業利用として、安全基準の順守とともにハウス側エネルギー需要に対応した負荷追随プログラムの開発等を国立研究開発法人産業技術総合研究所の協力により行う。
また、ゼロエミッション農業の実現には、アンモニアマイクロガス
タービンの起動燃料についてもカーボンフリー化・カーボンニュート
ラル化が必要となる。国立研究開発法人産業技術総合研究所
は国立大学法人東北大学と共同で、カーボンフリー起動燃料の選定と、試験設備による燃焼試験を行う。
JCOAL は本事業の中で、一般社団法人クリーン燃料アンモニ
ア協会、秋田県産業技術センターのご協力を頂き、農業ハウス

地消への可能性も検討する。図 3 にアンモニアサプライチェーン
活動レポートの将来の姿を示す。

4. まとめJCOAL としては、今年度よりカーボンニュートラル推進部を新たに立ち上げ、その推進の目玉として、水素・アンモニア室を立ち上げた。本事業は JCOAL にとってアンモニア関連の第 1 号案件
であり、本プロジェクトを最大限バックアップさせて頂くとともに、更なるアンモニアに関する経済性などの普及課題についての課題解
決についても、取り組む所存である。

図 2 技術開発概念図

再エネ発電

水電解装置
（水素製造）

アンモニア製造

アンモニアボンベ

図 3 アンモニアサプライチェーンの将来の姿

Jcoal Journal Vol. 47 27

JCOAL 活動レポート

鉱業終了後の施設の後処理と有効活用
資源開発部

1. はじめに小柳伸洋

ボタ海洋投棄船は梅丸（7,000dwt）、四国沖 B 海域まで往復

3 日の工程で航行していた。潮待ちやドック入りの都合上、年間
鉱業終了後に留意すべき大きな環境対策として、採掘跡地（特の最大航海数は 100 航海程度である。

に露天鉱）のリハビリテーションと緑化による景観の回復、ボタ山の安定化と覆土・植栽等が挙げられる。JCOAL はインドネシアやベトナム等で操業中の炭鉱に、本邦の閉山後処理の実例を機会
あるごとに紹介している。ここに三池炭鉱のケースを示す。

1997 年 3 月 30 日、三井石炭鉱業（株）三池鉱業所（三池炭鉱）が閉山した。町の中心部には選炭工場の関連施設が位置し跡地利用が可能な形での鉱業施設の早急な後処理が求められた。
ここで、選炭工場とは採掘されたばかりの石炭を受入れ比重分離装置や浮遊選鉱装置を通して原料炭や各種一般炭などの商品炭を生産すると共に、主に岩石から成るボタを分離する設備である（図 1）。得られた原料炭や各種一般炭などの商品炭は需要家に送れば処理は完了するが、分離されたボタは自社で最終処分する必要がある。また、選炭工場の固液分離装置から排出される選炭廃水は選炭工場外に設けられた広大な沈殿池で自然沈降させて懸濁物質を更に減らした後に公共用水域に排出するのが一般的である。そのため、ボタ処分のための「ボタ集積場」、「選炭廃水沈殿池」が町の中心部に位置した。そこで、両施設の後処理状況と現在の有効活用状況について紹介する。なお、筆者は閉山当時の三池選炭工場の責任者である。

図 2 三池炭鉱のボタ処理余談であるが、梅丸の専用埠頭は三池港渠内（きょない）である。有明海の大きな干満の差（5.5m）を閘門（こうもん）の開閉で制御して渠内の水位を調整している。これら渠内や閘門施設は
明治 41 年製である。
また梅丸へのボタ積み込み機はダンクロ・ロー
ダー（当時の三井鉱山幹部 團琢磨と黒田恒馬の頭文字）と呼ばれ明治 44 年製である。

図1

三池選炭工場

2. ボタ集積場の後処理と有効活用
三池炭鉱にボタ山は無い。三池選炭工場の北方 3km の地点に約 60ha のボタ集積場があり、ここに高さ数メートルを限度にボタを集積していた。ここの集積高さが計画値に達して以降はボタの海洋投棄に切り替えた（図 2）。

28

Jcoal Journal Vol. 47

図3閘門（こうもん）出所：大牟田の近代化遺産 HP

鉱業終了後の施設の後処理と有効活用

岸道路

有明海沿

堂面川

図 4 閘門を開閉する水圧ポンプ

出所：大牟田の近代化遺産 HP

図 7 ボタ集積場跡の有効活用状況（写真）出所：（株）九州新エネルギー機構 HP

このエコタウン構想は、ある産業から出る全ての廃棄物を新たに他の分野の原料として活用し、あらゆる廃棄物をゼロにすることを目指す「ゼロエミッション構想」を基軸に地域の振興を図りながら環境と調和した町づくりを推進する事業である。

図 5 ダンクロ・ローダー

出所：大牟田の近代化遺産 HP

いずれ劣らぬ国宝級の港湾施設は使用料も高い。元々高価な

図8

大牟田市エコサンクセンター

出所：大牟田市エコサンクセンター HP

梅丸コストにこれら港湾施設使用料が上乗せされボタの海洋投棄費用は高騰した。かかる状況下、ボタ処理の担当者として熟考
しひねり出した標語が「ボタの長旅禁止」である。本標語を各坑の採鉱技術者に情宣した。
ボタ海洋投棄の開始以降、ボタ集積場が使われなくなったため時機を見てボタ集積場の後処理に着手した。後処理内容は整地（レベリング）、覆土・植栽、調整池・放流路の造成である。難しい工事ではないが面積が 60ha と広大なため完成までに数年を要した。なお、この完成は有効活用の土台の完成であり、実際の有効活用に際しては更なる土木工事が実施されている。
図 6 と図 7 に現在の有効活用状況を示す。ボタ集積場跡の西半分には 15MW（68,448 枚）のメガソーラが設置され、東半分には大牟田エコタウンと称して多くの企業が進出している。

図 9 大牟田・荒尾 RDF センター

出所：大牟田・荒尾清掃施設組合 HP

また、メガソーラーと堂面川の間にはひまわり畑があり 20 万本のひまわりが毎年公開されている（春にはポピー畑となる）。

図 10 ひまわり畑

出所：（株）九州新エネルギー機構 HP

3. 選炭廃水沈殿池の後処理と有効活用
図 6 ボタ集積場跡の有効活用状況

選炭廃水の最終沈殿池で、ここのオーバーフローが公共用水域に放流される。大牟田市の中心部に位置する、泥水を湛えた
Jcoal Journal Vol. 47 29

活動レポート有明海

鉱業終了後の施設の後処理と有効活用

危険な沈殿池群である。沈殿池周辺への一般人の立入りを厳しく管理するも不法侵入が跡を絶たず、閉山を間近に控え早期の沈殿池埋め立てが迫られた。そこで、出炭量・選炭量が減少し選炭廃水量も減少するなか、これまで使用の広大な「沈殿池 A群」を止め、より小容量の「沈殿池 B」に切り替えた。切り替えに際しては凝集剤を増量し、使わなくなった「沈殿池 A 群」はボタで埋め立てた（図 11）。
活動レポート図 13 石炭産業科学館（全景）

出所：石炭産業科学館 HP

図 14 石炭産業科学館 屋外（後方の建物は帝京大学）

出所：石炭産業科学館 HP

図 11 使用沈殿池の変更「沈殿池 A 群」が無くなり、町の中心部に広大な未使用地が出現したため石炭産業科学館をはじめ帝京大学、大型商業施設、

図 15 大型商業施設

出所：イオンモール大牟田 HP

諏訪公園等の多くの施設が設立される土台となった（図 12）。

図 16 諏訪公園

出所：諏訪公園 HP

4. 有明海沿岸道路と選炭工場跡地の利用
有明海沿岸道路は福岡県大牟田市から佐賀県鹿島市に至る
延長 55km の自動車専用道路で 2008 年 3 月に一部が開通した。
今回紹介したボタ集積所跡、選炭廃水沈殿池跡に隣接して敷設され、さらに選炭工場跡地を縦断して南下している。将来的にはさらに南進し、熊本・天草幹線道路まで延長する構想もある。

図 12

30

Jcoal Journal Vol. 47

沈殿池跡地の有効活用

鉱業終了後の施設の後処理と有効活用

有明海

沿岸道

大牟田

路

矢部川 ⇒
活動レポート図 17 有明海沿岸道路（矢部川橋梁）

出所：有明海沿岸国道事務所 HP

図 19 シグマパワー有明 三川発電所

出所：シグマパワー有明 HP

選炭工場は使わなくなったら単に解体するのみである。解体した跡地を有明海沿岸道路が通過している。
現在、選炭工場跡地にはシグマパワー有明の 2 つのバイオマ
ス発電所がある。三川発電所は 2017 年 4 月に石炭焚きからリ
ニューアルして稼働中、大牟田発電所は建設中である（図 18）。

図 20 シグマパワー有明 大牟田発電所（完成イメージ図）

出所：シグマパワー有明 HP

5. おわりに三池炭鉱が閉山してやがて四半世紀を迎える。かつて町の中心部に陣取っていた鉱業施設は影も形もなくなり跡地には時代に即した新たな産業が根付いている。

図 18 選炭工場跡地の活用状況

三川発電所には東芝の大規模な CO2 分離回収設備が設置され 2020 年 10 月から実証運転を開始しており定格運転時に発生する日量約 1,000トンの CO2 の 50% 以上を分離回収する。

JCOAL はインドネシアやベトナム等の炭鉱に対し機会あるごとに本邦における鉱業終了後の施設の後処理に関し技術的事項を含め詳細に紹介してきた。
インドネシアやベトナム等における鉱業施設の立地状況は本邦のそれとは異なるであろうし、有効活用が可能な環境も本邦とは大きく異なるであろう。しかし、ここに紹介した本邦の鉱業施設の後処理の最終目標はインドネシアやベトナム等と同様、炭鉱による環境破壊の防止と有効活用の活性化である。
JCOAL は炭鉱による環境破壊を防止する一助とすべく、本邦における鉱業終了後の施設の後処理状況と有効活用状況について、インドネシアやベトナムをはじめ、その他産炭国の炭鉱に対し
今後とも機会あるごとに紹介していきたい。

本発電所は椰子殻を主燃料としたバイオマス発電所で BECCS（Bio-Energy with CCS）対応設備となりネガティブエミッション技術となる。
表 1 シグマパワー有明 三川・大牟田発電所の仕様
三川発電所
大牟田発電所

出力50,000kW
1U：22,100kW
2U：22,100kW
計：44,200kW

発電方式 主燃料

バイオマス
椰子殻
発電

運転開始

2017年4月
1U：2021年秋（予定）
2U：2021年冬（予定）

出所：シグマパワー有明 HP

Jcoal Journal Vol. 47 31

JCOAL 活動レポート

グリッド変動指数（GFI）の導入およびエネルギー移行期における ASEAN 諸国の系統変動傾向の予測
村上 一幸
山田 史子、小澤 政弘、手打 晋二郎
技術開発部

国際事業部

1. はじめにしたがってこの論文では、設備容量や発電量などの従来のパラメータの多変量解析によってグリッド変動の程度を推定するため2021 年 10 月 6 日、7 日に開 催されたインドネシア Purnomo
Yusgiantoro Center（PYC）主催の International Energy Conference
2021 において、JCOAL から投稿した論文 Grid Fluctuation Index（GFI）to Support Countries in the Energy Transition が論文コン
ペティションで 8 位に入賞したので、投稿論文の概要を報告する。
なお GFI とは、ACE（ASEAN Centre for Energy）と JCOAL が共同で作成した ASEAN のエネルギー移行期における石炭の役割に関するレポートで検討、構築した指標であり、いつ頃どの程度系統変動が顕著になるかを示すことができる。

の簡略化された分析ツールを提供することを目的とした。また第 2の目的は、GFI 分析を使用して、ASEAN 諸国の将来のグリッド
変動挙動を推定することにある。

3. 分析手法
本研究では、主要国のダックカーブをウェブサイト等から入手し、カーブの最大勾配から GFI を算出した。さらに、対応する発電量データを公開サイトから取得し、GFI との相関を分析し、GFI予測モデルは多変量解析を用いた。

2. 背景と目的
気候変動に対処するためのエネルギー転換の世界的な目標
は、主に再生可能エネルギーの大規模な導入が主導となっている。最近では、グリッド分析自体が非常に複雑であるにもかかわ

3-1. 公開サイトからのデータ収集
ウェブサイト等に掲載されている主要国のダックカーブ 3 〜 18 を収集し、最大勾配をダックカーブに対応する設備容量で割った値をGFI と定義した。計算例を図 2 及び（1）式に示す。

らず、再生可能エネルギーによるグリッド変動とその柔軟性対策がしばしば議論されている。

最大傾き（MW/min.）245
GFI（%/min.）
0.051
設備容量（GW）

図 1 典型的な電力網とその分析フロー

電力系統の負荷変動状況を分析するには、図 1 に示すように、各電源の発電、送電、変電所、消費者への配電、電力需要、天候などのすべての要素が必要で、ボトルネックを調べるためには上記のパラメータを詳細に調査する必要がある。したがって、分析用の大規模データとそれらを分析するための専用ツールおよび高度な専門知識が不可欠となっている 1, 2。通常、このような高度な分析は、送電網を管轄する電力会社または関連組織に限定されており、外部から負荷変動の状態を知ることはできず、まして将来の負荷変動を予測することは非常に困難である。

32

Jcoal Journal Vol. 47479

図 2 ダックカーブと GFI の計算例

GFI = S max /ICAP（1）

ここで GFI はグリッド変動指数（%/min.）、Smax は最大傾斜（MW/min.）、ICAP は設備容量（GW）である。GFI は、同様にWeb サイトから取得したダックカーブから計算した。次ステップとして、
米国 EIA の「International Energy Outlook 2019」から、GFI に対応する各国および各年の電源による発電量と設備容量を収集した。
電源データには、石炭、石油、ガス、水力、総再生可能エネルギー、グリッド変動指数（GFI）の導入および エネルギー移行期における ASEAN 諸国の系統変動傾向の予測

表2太陽エネルギー、風力を採用した。地熱とバイオマスは、総再生可能エネルギーに含まれる。また電源別設備利用率は発電量と設回帰式における各変数の係数

Xcoefficient

備容量から計算、各シェアも同様に電源別データから計算した。

X coalw1

0.00153-2. 分析手順

X nuclear

w2-0.0001

X renew

w3-0.0003

X solarw4

0.0071

通常の多変量解析では変数が多い場合にオーバーフィッティン
グが発生する。したがってデータは最初に平均値が 0、標準偏
後、GFIと42 個の規格化された変数すべての間の単相関を調べ、相関の高い変数を抽出した。本研究では、変数間の共線性の影響を考慮して、部分最小二乗法（Partial Least Squre, PLS）を

図 3 は、回帰モデルから計算された GFI と各国のダックカーブ
から計算された GFI の比較を示す。横軸は実測値、縦軸は計算値である。

適用した。PLS 法の詳細については、文献 19, 20 等を参照された
い。得られたデータに対して「実験値」と「計算値」の検証チェックを行い、結果が適切でない場合は選択した変数を変更しデー
タ自体の特異性を確認するループを通じて、最終的な回帰モデルを取得した。
表 1 に、重回帰に用いた GFI と 4 つのパラメータのデータセッ
トを示す。石炭、原子力、再生可能エネルギーの合計、および太陽光の利用率（Energy Availability Factor）は相対的に高い相関係数を示したため、重回帰のパラメータとして選択した。これらの利用率は、EIA サイトの各エネルギー源の発電量と容量か

図3

ら計算したものである。
表 1 重回帰に用いた各国の GFI 値と利用率のデータ
Coal EAF Renewable Nuclear
Solar
(%)
EAF (%) EAF (%) EAF (%)

回帰式のバリデーションチェック

全体的な傾向として、実測値と計算値はよく一致していることがわかる。一方、0.04 から 0.06 の範囲は、外れ値が多く、より複Countryyear

GFI

United States
OECD Europe
Japan
South Korea
Australia &New ZealandRussiaIndia
India
Middle East
AfricaBrazil

2020
2030
2020
2030

0.095
0.058
0.054
0.054

51.4
36.3
59.4
33.3

27.9
26.9
20.1
24.2

93.2
78.0
65.0
88.9

20.1
22.5
19.0
21.1

2020

0.149

75.1

28.7

0.0

21.7

表 3 に、EIA サイトにリストされている国の GFI 予測値を示す。

2020
2020
2022
2020
2020
2020

0.052
0.040
0.051
0.051
0.133
0.012

34.4
43.3
45.3
10.0
52.4
37.7

25.8
28.0
28.3
21.7
26.1
22.7

83.5
66.2
66.1
74.5
79.4
81.1

21.7
21.7
22.6
21.7
21.7
14.1

このように、各電力の電源ごとの発電量と設備容量に関するデー

3-3.PLS による多変量解析
表 1 の規格化されたデータから GFI を予測するために、4 つの変数を使用して（2）式の回帰モデルを構築した。

雑な要素があるように思われるが、本研究の範囲は全体的な傾向を把握することであるため、将来の検討としたい。

4-2.EIA データに記載されている国の GFI 挙動

タが利用可能であれば、グリッド変動所儒教の程度を簡単に予測することが可能である。図 4、5 に典型的な例として、ブラジル、
中国、インド、および日本の GFI の比較プロットを示した。図 4 は年、図 5 はベースロード電源である石炭および原子力発電のシェアを横軸にとった場合の GFI 値の変化である。
表 3 重回帰に用いた各国の 2020-2050 年の GFI 値

GFI= w 1 X coal + w2 X nuclear + w3 X renew + w4 X solar + E （2）Country

2020

2025

2030

2035

2040

2045

2050

United States

2020

2025

2030

2035

2040

2045

0.121

ここで、Xcoal、Xnuclear、Xrenew、Xsolar はそれ ぞ れ 石OECD Europe 0.072 0.103 0.114 0.115 0.119 0.119 0.025

炭、原子力、総再生可能エネルギー、太陽光のエネルギー利用率であり、w1、w2、w3、w4 はそれぞれ Xcoal、Xnuclear、

Xrenew、Xsolar の係数、E は残差である。

4. 結果と考察
4-1. 回帰モデル
表 2 に回帰モデルの各変数の係数を示す。係数の大きさから、
石炭火力と太陽光発電の利用率が主にグリッド変動に影響していJapan

0.026 0.026 0.026 0.026 0.025 0.025 0.067

South Korea 0.026 0.027 0.031 0.038 0.047 0.058 0.075
Australia &0.056 0.067 0.069 0.068 0.071 0.073 0.081
New ZealandRussia0.082 0.082 0.082 0.082 0.079 0.081 0.038

India

0.053 0.057 0.054 0.052 0.045 0.039 0.142

India

0.130 0.140 0.136 0.131 0.124 0.134 0.065

Middle East 0.060 0.037 0.045 0.049 0.063 0.064 0.089
Africa0.077 0.083 0.087 0.086 0.089 0.091 0.134

Brazil

0.026 0.037 0.048 0.048 0.048 0.048 0.048

ることが判明した。
Jcoal Journal Vol. 47 33

活動レポート差はすべてのデータで± 1 となるように変換した。データの規格化

valueグリッド変動指数（GFI）の導入および エネルギー移行期における ASEAN 諸国の系統変動傾向の予測

められており、この調査の分析のためにデータが提供された。分析結果を表 4 と図 6 および 7 に示す。なお、電力開発計画は

活動レポート

図42020-2050 年における主要国の GFI 値の変化

ASEANターゲットシナリオ（ASEAN Target Scenario, ATS）に沿ったデータである。
石炭は ASEAN 地域の主要なエネルギー源であるため、GFIは石炭火力の利用可能性と密接に関連していることが容易に予想される 21。多くの国の GFI は 2030 年から増加し、特にインド
ネシア、マレーシア、フィリピン、ベトナムはグリッド自身も大きく、また石炭に依存しているため大きな数値を示した。一方、シンガ
ポールとタイはグリッド変動への懸念が少ないことがわかる。ブルネイ、ラオス、カンボジア、ミャンマーはグリッドサイズが比較的小さいため、グリッドの変動に対する懸念は少ないと思われる。一方インドネシア、ベトナム、フィリピン、マレーシアの電力供給シェアには大きな変化がないまま拡大しており、グリッド変動の懸念は 2030 年
以降に顕在化する可能性がある。
表4

図 5 主要国の GFI 値の変化とベースロードシェアの関係

ASEAN の 2020-2040 年までの GFI 値

Country

2020

2025

2030

2035

2040

Brunei

0.050

0.040

0.043

0.043

0.049

Cambodia

0.033

0.010

0.056

0.051

0.049

Indonesia

0.029

0.011

0.049

0.078

0.077

Laos

0.000

0.000

0.000

0.000

0.000

Malaysia

0.088

0.095

0.095

0.095

0.096

Myanmar

0.035

0.000

0.028

0.047

0.061

Philippines

0.082

0.088

0.095

0.094

0.097

Singapore

0.021

0.012

0.007

0.000

0.000

Thailand

0.002

0.002

0.002

0.009

0.006

Vietnam

0.059

0.025

0.070

0.103

0.098

ASEAN

0.061

0.043

0.073

0.080

0.083

日本は今後 30 年間で安定した GFI を示している。また元デー
タによると再生可能エネルギーの導入が続き、総発電量もわずかな増加が見込まれている。再生可能エネルギーの利用率は比較的低くガス火力がグリッドの柔軟性を補う役割となる。現在、中国は世界最大のグリッドを持っており、将来もその地位を維持する。
中国の GFI は、総容量、特に再生可能エネルギーの増加に伴い、わずかに増加する可能性がある。石炭は依然として主な発電源
であるがそのシェアは減少すると見込まれる。インドは、石炭が主
要な電力減であり、現在世界で最も拡大している電力網である。
インド政府は大規模な再生可能エネルギーの導入と化石燃料シェ
ア低減の政策を追求している。そのためインドの GFI は、特に2030 年以降著しく増加し効果的な対策が講じられない場合、柔軟性の問題がより顕在化する可能性がある。ブラジルの GFI は2025 年に増加し、約 0.1 を維持する。GFI 値そのものは中国と同じレベルの約 0.1 であるが、水力が主な供給源であるためグリッドの変動は深刻ではないと考えられる。
4-3.GFI 分析に基づく ASEAN のグリッド変動挙動
同様の分析を ASEAN 諸国で実施した。2040 年までの各国の電力計画は、ASEAN Centre for Energy（ACE）によってまと34

Jcoal Journal Vol. 47

図62020-2050 年における ASEAN 諸国の GFI 値の変化

グリッド変動指数（GFI）の導入および エネルギー移行期における ASEAN 諸国の系統変動傾向の予測

5. 謝辞
この論文は、新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）の助成を受けたプロジェクト JPNP17006 から得られた結果に基づいている。ASEAN の分析では、2040 年までの電力計画のデータが ASEAN Centre for Energy（ACE）の協力により提供された。ACE のチームは、オリジナル論文の共著者である Andy

図 7 ASEAN 諸国の GFI 値とベースロードシェアの関係

インドネシアでは、2035 年以降に GFI が急増すると予測される。
したがってインドネシアにとって石炭火力発電所による柔軟性向上
は国の送電網の変動に対処するための主要な選択肢の 1 つである。マレーシアの GFI は、0.09 〜 0.1 の比較的高いレベルにある。またフィリピンも石炭火力発電への依存度が高いためのそのGFI は 0.08 から 0.1 の比較的高い水準にとどまる。したがってフィ
リピンでもグリッドの柔軟化対策が必要となり、ガスや水力などのより柔軟な電源が利用できない場合、ローカルグリッドシステムの変動はより深刻になる可能性がある。ベトナムの GFI は、2025 年までは比較的低水準にとどまるが、その後 2035 年に向けて急激な増加が見られる。設備容量は長期的に増加し続ける。2040 年の時点で、石炭は発電量の 40％未満となることが計画されている。

4. 結論
GFI は、容量や発電量などの従来のパラメータの多変量解析を使用して計算することにより、グリッド変動の程度を表すことができることが判明した。
いくつかの国と地域の GFI は、パブリックドメインから取得したデータを使用して、2020 年から 2050 年までの推定に成功した。
この分析によると、インドはグリッド変動に最も深刻であり、ブラジ
ルは将来的にグリッド変動の問題に悩まされることはないと行くことが読み取れる。ASEAN 諸国での分析によれば、成長が急増している ASEAN 諸国の中には、適切な措置を講じないとグリッド変動の問題が発生する可能性があることがわかる。
このように GFI 分析は、手頃で信頼できるコストでエネルギー供給を拡大する必要がある国の将来の柔軟性対策を検討するための有用なツールであると考えられる。

References
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the Era of Energy Transition, ASEAN Centre for Energy, (2020)

Jcoal Journal Vol. 47 35

活動レポートTirta 博士が率い、Ms. Alnie Demoral、Mr. Muhammad Rizki
Kresnawan、Ms. Silvira Ayu Rosalia が参加した。ここに各位のご協力に感謝の意を表す。

memo

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memo

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memo

38

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編 集

後 記

日頃から JCOAL へのご支援を賜り誠に有難うございます。
昨今 2050 年カーボンニュートラルに向けて、国内はもとより世界の様々な動きを目にするようになりました。二酸化炭素の排出量を大幅に削減するための技術開発や、エネルギー転換への動きも活発になってきています。
「水素」「アンモニア」「CCS

CCUS」という響きももはや日常になりつつあるのではないでしょうか。年齢がバレちゃいますが、当方の幼少時代は東京で頻繁に光化学スモッグが発生しておりまして、そうすると学校が途中で終わって帰宅出来るので子供にとって喜ばしくはあるのです
が、いかんせん空気が悪くて目や喉にダメージを受けてしまうのでした。車や工場、建設現場等から煙が立ち上る風景が思い出されるところです。安直な表現ですがいろいろな排出削減技術が当方が大人になるまでの間に革新的に進んだという事になります。これは私が子供の頃に大人だった人達ががんばった成果です。今は 2021 年ですから、この先 29 年間で更なる革新的技術開発による排出削減が急速に進めばという期待が膨らみます。私もあと 29 年間で自分に出来ることは何か ? 地球や今を生きる子供たちのために何が出来るのかを考えたいと思います。

（広報室 O）

Argus/McCloskey s Coal Price Index
200
190

API6 Australia fob Newcastle 6000

180

API5 Australia fob Newcastle 5500

170
160

API8 South China cfr 5500

150

API4 (South Africa fob Richards Bay 6000)
ベンチマーク(国内長期契約)

140
130
120
110

100
90
80
70

60
50
40

30
20
10
0

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