一橋大シンポジウム 講演資料

補足説明資料

1. 天然ガスと石炭

2. EUとポーランド

3. 地球温暖化対策とJCM

長期エネルギー需給見通し小委員会

2015年3月10日

東京大学生産技術研究所

エネルギー工学連携研究センター副センター長

特任教授 金子祥三

1. 天然ガスと石炭

① 天然ガスはクリーンで環境にも優しい。しかしエネルギー源を

海外に頼る日本は、石炭も天然ガスも両方必要。

② 天然ガスは価格が高く、かつ変動する。石炭というオプション

を持つことによって、価格交渉力を持ち、リスクヘッジができる。

③ 石炭は価格が天然ガスの

3分の１。従ってコストの安い電力を

得るには先進国であれ途上国であれ石炭は不可欠。

④ しかし石炭は炭素分が多いので

CO2発生量が多い。この解決

には徹底した高効率発電の技術が必要。

⑤ 幸い日本には優れた高効率石炭火力の技術がある。

USC

（超々臨界圧）と

IGCC（石炭ガス化複合発電）である。

⑥

IGCCは現在、日本が世界で圧倒的な技術優位にある。これを

活用して国際協力により、世界の

CO2削減に協力すると共に、

日本の国内産業の振興、輸出振興の同時実現を目指すべき

である。

中期目標の課題と削減方針案

LNG火力への過度の依存はセキュリティ上問題

LNG火力はサラブレッド →

クリーンで高効率で建設費が安く短納期

→しかしLNGが来なくなったら、他の燃料は使えずたちまち使用不能に！

東京湾内を進む

LNG船

一旦、止まると東京電力の

40%（2400万KW）の電源喪失

+15m

“一つのバスケットとに卵を全部入れてはいけない”

“アリとキリギリス”

 エネルギーセキュリティは国家最優先の重要事項

!

キリギリス

－天然ガス?

アリ

－石炭?

切札

LNG購入価格は安くできるか？

国際交渉の現実

Negotiation

交渉－条件闘争

切札

哀願・懇願

Plea ‐Petition‐

交渉開始

切札あり

オプションあり

切札無し

オプション無し

土下座外交

Optionを持たなければ

交渉はできない！

 negotiateの語源は“Noというこ

とを楽しむ”こと

Latin :

negotiatus pp. of negotiari

--- to carry on business

from

negotium

--- business

from

neg-

not

otium

leisure

エネルギー源別価格

（カロリー当たり）

（円_/千kcal） JCOAL資料より作成

石炭比：

石油：

3倍

LNG：2.5倍

豪州

世界の主要国電源構成

ドイツ 48.0% 81.9% 世界合計

世界の電源構成に占める石炭火力の割合は

_40%

日本でも

_{27%が石炭による発電}

 特に米国、豪州、中国、インドでは大半が石炭による発電

ENERGY BALANCES OF OECD COUNTRIES 2008 Edition ENERGY BALANCES OF NON-OECD COUNTRIES 2008 Edition

IEA World Energy Outlook 2006 より作成

米国 49.8% 中国 80.2% 日本 27.4% ロシア 18.0% インド 68.3% カナダ 17.1% フランス 4.6% ブラジル 韓国 38.0% イギリス 38.5%

41.0%

総発電電力量 18,900[TWh] 2.4%

石炭はCO

2

発生量が多い

項 目

天然ガス

石 油

石 炭

CO

2

発生量

（発熱量あたり）

燃料主成分

《炭素重量比》

［75%］

［85%］

［95%］

CH

4

C

6

H

6

CH

3

100%

80%

60%

 石炭利用拡大のための必要なこと

1. 石炭は燃料価格が安いので有利

2. 石炭は残念ながら炭素量が多い

→高効率化による燃料消費量削減

→CO2発生量削減が絶対必要

3. 日本には幸い世界最高の高効率石炭

火力技術がある

1800 1850 40 50 70 60 30 20 10 1900 1950 2000 2050 2100 → 年 10at_×268℃ 42at_×450℃ 127at_×538℃ 169at_×566/566℃ 246at_×538/566℃ 250at_×600/600℃ 石炭 天然ガス 再生サイクル 再熱サイクル 超臨界圧 発電用 超超臨界圧 a: ニューコメン (0.5%) b: ジェームス・ワット (4%) c: 初期の火力 発電所 (3%) c b a

高効率発電の歴史

1700 1750 動力用 蒸気機関 蒸気タービン プ ラ ン ト 熱効率（ ％） MACC IGCC 固体酸化物燃料電池（SOFC) ＋ガスタービン＋蒸気タービン IGCC IGFC

火力発電の高効率化の歴史

(USC)

②Parsonsの蒸気タービン（軸流・多段） 1884年

①

James Wattの改良

石炭ガス化複合発電 IGCC

勿来 10号機250MW



ガス化炉：

1700 Ton/

日、

NOx

、

SOx

、ばいじんが一桁の数値

2000

時間連続運転達成（

2008

年）

5000

時間耐久運転達成（

2010

年）

2011.3.11

の大震災後、

4

か月で復旧、

8

月

11

日以降

3

カ月連続運転

（

2238

時間以上）

2013.6.28

に勿来

10

号機として商用運転を開始後、

12

月

8

日現在で

3917

時間の連続運転世界記録を

達成した。

 5か月以上ノンストップ

連続運転を達成

IGCCのメリット

1. 世界最高効率のクリーンな石炭火力発電所の実現

（

CO2排出量が世界最少）

2. 排気ガス（NOx、SOx、煤塵）は天然ガス並にクリーン

3. 将来固体酸化物型燃料電池（SOFC)を追加し、トリプル

複合発電として更なる増出力・高効率化が可能

4. 非溶出性ガラス質スラグ

5. 温排水が従来の30%減→漁業への影響最小

6. 所要敷地面積が従来の30%減

7. 低灰融点の低品位炭（褐炭・亜瀝青炭）が使用可能

8. 現在、日本が抜群の国際競争力を保持



IGCCの石炭灰はフライアッシュ

ではなく、ガラス質の非溶出性

スラグで体積は

1/2

IGCCの

溶融スラグ

+15m

日本経済新聞

2013年11月23日(土）

全国版朝刊

 福島県に50万KWIGCCを2基建設

 2020年代初頭までに運転開始

いよいよ石炭も

IGCC

の時代に！

 福島復興50万KW商用機

1. 勿来25万KW実証機は見事に成功して、その実証機として

の役割りを果たし、常磐共同火力（株）勿来

10号機として

商用機となった。

2. これによりIGCCは商用機の実現の段階となり、特に福島

第一原子力発電所の事故のあと、一日も早い高効率

IGCC

商用機の実現が切望されていた。

3. この度、福島県に5４万KWのIGCCが2基建設されることに

なり、

1基はいわき市の常磐共同火力構内に、もう1基は

東京電力広野火力発電所構内に建設される予定である。

4. この勿来IGCC商用機5４万KWは東京オリンピックに間に

合うように

2020年の営業運転開始が期待されている。

5. 現在環境アセスメントが実施されている。

成美堂出版：地図で読む東日本大震災より

福島第一原発

 東京電力広野火力発電所

現在出力：

380万kW

★

54万kW IGCC！



54万kWのIGCC商用機2基を2020年初頭に建設！

最終案：東京電力福島復興プロジェクト



2222年22月22日に東京電力が福島県に正式申し入れ!

★

54万kW IGCC！

 常磐共同火力株式会社

勿来発電所

：

現在出力

187.5万kW

日本の石炭火力技術の国際競争力

技術

状況

今後の展開予想

USC

(超々臨界圧)

☆日本メーカはすでに

USC

技術を中国にライセンス済み

⇒中国の

USC製造能力は日本

の10倍、設備容量も10倍

☆中国マーケットの飽和で強力

な輸出ドライブがかかっている

IGCC

(石炭ガス化

複合発電

)

☆

日本の

IGCCは日本独自の

国産技術

☆現在

IGCCで日本と競合できる

国はない

・性能：

10%以上良い

・米国・欧州・中国・韓国いずれ

も現在輸出能力は無い

☆

IGCCの主要機器を自製し、

ターンキーで納入できるのは

日本メーカのみ

USCは性能上・仕様上の

優位差は無く、完全に

価格勝負

・中国製のコストは日本の

1/2

・日本が可能な唯一の対抗策は

インド等の工場で製造すること

JCM活用により、地球温暖化

防止と高効率石炭火力建設で

国際貢献

IGCCは30気圧に加圧している

ためコンパクトであり、

主要機器を日本国内で製造可能

⇒

国内製造維持

2. EUとポーランド

1. EUとEU最大の中心国ドイツは基本的に歩調を合わせて

諸施策を実施している

2. しかしポーランドを筆頭とする中央ヨーロッパ11ヶ国は

必ずしもドイツとは利害が一致せず、大きく意見が

異なる点がある。

3. 特に発電の90%を石炭火力に頼るポーランドでは

地球温暖化対策で大きくドイツと対応が異なっている

----石炭無しでは国が成立たない

4. 一方EUのメンバーとしての立場もあり、地球温暖化

対策でもそれなりのアクションが必要になっている。

5. このためポーランドは日本の高効率石炭技術を切望

しており、ここに日本とポーランドの国際協力が大きな

意味を持って来ている。

欧州各国の発電電力量の内訳

41 5 22 16 12 4

World

Coal Oil Nat. Gas Hydro Nuclea Renewable 3 1 5 9 7 9 4 30 1 40 2 19 8 45 1 14 4 18 19 1 1 1 44 40 13 Sweden 15 5 29 11 20 19 Spain 17 7 48 16 0 13 87 1 4 2 7 Germany

22222d

Italy 38 0. 3 9 6 46 0. 1 Ukraine 16 3 49 16 16 0. 3 Russia 79 0.2 2 15 2 2

China

43 1 24 8 19 5

U.S.A.

24 14 40 9 11 1

Japan

中欧

11か国

出典：_{2013VGB発表資料を基に金子作成}

ドイツと

EU中央11か国

 日本はこれから

_{EU-11(中央11か国）}

との関係を大切に！

人口： ドイツ：

8200万人

中欧

11カ国：9650万人

ドイツ

ポーランド

中欧の発電容量（

2012.12.31現在）

出典：_{2013VGB発表資料を基に金子作成}

EU-11

12億KW

ドイツ

14億kW

 中欧の発電容量はドイツに匹敵！

中欧

(EU-11)の石炭および褐炭資源

出典：_{2013VGB発表資料を基に金子作成}

中欧の石炭および褐炭の埋蔵量

（単位：百万トン）

石炭

褐炭

その中でもポーランドの存在は大きい

!

特に中央ヨーロッパは褐炭の比率大

国名

褐炭

石炭

石炭

合計

ドイツ

25

20

45

ポーランド

31

56

87

ギリシャ

57

0

57

ルーマニア

39

8

47

チェコ

51

8

59

セルビア

69

0

69

トルコ

17

9

26

* Data for 2010, Source: European Association for Coal and Lignite ”EURACOAL”

褐炭および石炭による発電割合

(MWh-%)

褐炭の生産

Data Source: Federal Institute for Geosciences and Natural Resources (Hanover)

Total: 1.1[Gt/year]

1) sub-bituminous included

 各国の低品位炭

Victoria, Australia

ギリシャ

スペイン

Dakota, USA インドネシア

ドイツ

ポーランド

_褐炭は

_{50%位が水分！}

水分

_%

なぜ褐炭焚きボイラは効率が低いのか？

• 通常のボイラでは排出温度

(煙突出口温度)を

酸露点以上に保持する。

(低温腐食防止のため）

• 従って排ガス中に含まれる水分は水蒸気として

大気に放出される

⇒従って水分の蒸発潜熱は回収されない

⇒従ってボイラ効率は低くなる。

To

水蒸気

酸露点

凝縮水

(pH < 3)

ボイラの熱損失

潜熱損失

未燃損失

乾排ガス損失

顕熱損失

水分損失

その他損失

温度 ボイラ

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

30 35 40 45 50 55 60 65 IGFC

CO2排出量計算図表

プラント熱効率% (送電端, 高位発熱量基準）

CO

2

排出原単位

(

g

-C

O2

/k

W

h

)

IGCC：GT1500～1600℃ 複合発電 :GT1500～1600℃ USC

従来型（ボイラ-蒸気タービン）

複合発電

トリプル複合発電

Obama要求：500g/kWh

燃料の

C:H比（重量比）

石炭＝

95:5

石油＝

85:15

天然ガス＝

75:25

褐炭

褐炭は水分が多く効率が低い！

世界の褐炭・亜瀝青炭資源

3. 地球温暖化対策

① 資源小国で国際的協調が不可欠な日本は、それなり

に地球温暖化防止に協力することが必要

②

EU,ドイツは理想を掲げ、地球温暖化対策ノリーダー

シップを狙っている

③ 一方、冷淡だった米国が急変し、

Obama大統領も

“

Climate Action Plan” を出し、積極攻勢に出ている

④ このままでは日本が悪者にされかねない

⑤ 日本の高い技術力をベースに、エネルギーベストミッ

クスを踏まえつつ、積極的に国際貢献すべきである

⑥ その時の切り札となるのが二国間クレジット制度



_2009年6月

麻生内閣

15%削減案

(2005年基準）



_{2009年9月 鳩山内閣25%削減案}

（

1990年基準）



_2013年9月

安倍内閣

3.8%削減案

（

2005年基準）

日本の地球温暖化対策

---CO

₂

削減案

CO

₂

削減で衰弱死するのは馬鹿げている！

30%削減

体重

60kg

42kg

最大の懸念：ダイエットし過ぎで衰弱死しないか？

（

38kg）

（

2005年）

5%削減

・努力継続ケース

10%削減

・国際衡平性

（限界削減費用同等）

15%削減

・最大導入ケース

57kg

54kg

51kg

米国のエネルギー政策の変遷

1990 1995 2000 2005 2010 2015

G.H.W.

Bush

Clinton / Gore

Bush / Chaney

Obama / Biden

◎トロント会議 ◎気候変動政府間パネル _{(IPCC)発足 (1988)}

・石炭重視／石炭高度利用

技術支援

・強力な_{IGCC支援策} (3 Party Covenant)

・天然ガス重視

・石炭火力敵視

◎福島第一事故 ◎リーマンショック Energy Policy Act (Bush) ・_2003.3 米国 イラク 侵攻 ・_{2001.9.11テロ} ・_2001.3 米国の京都議定書離脱 ・_{COP3 京都会議(1997.12)} 議定書採択 ・_{COP1開催(1995)} ◎気候変動枠組条約発効 _(1994.3) ARRA法 (Obama) Climate Action Plan (Obama) シェールガス 生産急増

米国の

エネルギー

政策

米国の地球

温暖化への取組

背景となる技術

積極的参加 ・ゴアとの接戦を制したブッシュは 就任_{2ヶ月後、} 京都議定書を離脱 消極的参加 攻勢 米国_{IGCC実証機の建設と運転} CCS技術への期待 ・_{CCSで石炭と} 環境の両立 可能との見通し ・CCSは経済的に 不成立との結論

地球温暖化を巡る動き

今迄

現状

EU

日本

USA

CO₂を下げ ろ！

CO2を下

げろ！

そうは言っても

石炭も大事･･･

・そうは言っても

石炭が頼りだ･･･

・

CO

₂

を下げろ！

・石炭火力を禁止しろ！

USA

日本

EU



_{22222の 2222222 222222 2222}

President Obama's Address

The President's Climate Action Plan

(

June 25th , 2013 at Georgetown University

)

1. Cut

Carbon Pollution

in America

2. Prepare the United States for the Impact of Climate Change

3. Using Sound Science to manage Climate Impacts

4. Leading International Efforts to Address Global Climate Change



CO2を”pollutant”として“汚染物質”と定義

 地球温暖化対策に国を挙げて取り組む

 国際的にも地球温暖化防止を働きかける

Obama’s

2222222 222222 2222 222

1. Cut

Carbon Pollution

in America

2. Prepare the United States for the Impact of Climate Change

3. Using Sound Science to manage Climate Impacts

4. Leading International Efforts to Address Global Climate Change

 ….put in place

tough

new rules

to cut

carbon pollution

-just like other toxins

like mercury and arsenic…

 Carbon pollution

standards for both

new

and

existing

power plants

 Unlocking long-term investment in clean energy innovation

 $8 billion in loan guarantee

for wide array of advanced fossil energy projects

under its Section 1703

 Expanding

bi-lateral cooperation

with major emerging economics

 Leading global sector public financing towards cleaner energy:

 The President calls for an end to U.S. government support for public financing

of new coal plants overseas

, except for

(a) the most efficient coal technology available in the world’s poorest countries

in cases where no other economically feasible alternative exists, or

Obamaのやり方は今までとはどう違うのか？



CO2を大気汚染物質と定義

 従って大気汚染防止法の対象物質とする

→行政で規制可能(EPA長官）

 これを無効にするには裁判で争う

→最高裁の判決が出るまでは有効

 このようにして（立法を避け）行政命令で、

どんどん規制して行こうという作戦



2014年11月4日の中間選挙惨敗のあと、

どうするのか？

Obamaの狙いは何か？

1.

天然ガス（シェールガス）で米国内の産業復興と輸出マーケットを支配：

そのためには①米国内価格を

3～4$に ②輸出LNGは出来るだけ高く

→欧州の天然ガスを支配するロシアと真っ向から対立

2. 天然ガスの比率を高めるため新設石炭火力の建設を事実上禁止する。

具体的には

CO

₂

の排出規制（

500 g/kWh以下）

。これで事実上石炭火力は建設

できなくなる。

3. 国際的には地球温暖化防止の美名のもとに攻勢。世界各国にも石炭火力を

禁止するように圧力（天然ガスを増やせということと同義）。日本にも圧力。

最大の問題は世界銀行などの公的銀行の融資禁止措置。

4. 米国は天然ガスコンバインドサイクルの世界シェアの50%以上を押さえ、しかも

主機であるガスタービンはすべて米国内で製造（米国の製造業復権の一環？）

5. 英国・カナダとは完全に歩調を合わせている。EUも基本的に同意しているが、

ポーランドなど石炭無しでは国が成立たない国もあり事情は複雑。

石炭火力の事実上の建設禁止

 石炭火力は設備費が大きいので

低金利融資が無いと建設不可能！

石炭火力輸出に対する各国のファイナンス

Comparison of foreign financing for coal power plants among countries Source: Authors

中国

日本

 日本をいじめても中国は勝手に

ファイナンスし輸出し続ける！

単位：

10

億ドル（

1000

億円）

出典：東京大学公共政策大学院 上野貴弘客員研究員報告（_{GraSPP-DP-E-14-003）より引用}

発電用ボイラの輸出実績

Export of steam or other vapor generating boilers (other than central heating hot water boilers) between 2009 and 2013

Source : UN Comtrade Database

出典：東京大学公共政策大学院 上野貴弘客員研究員報告（_{GraSPP-DP-E-14-003）より引用}

 JCMの役割と期待---国連CDMとの比較

1. 京都議定書にもとづく京都メカニズムは多くの問題点があり、

課題と教訓を残した。

2. 期待されたCDMも真に有効なプロジェクトは少なく、また実績に

よると総費用のうち、プロジェクトに純粋に使用された割合は

30%に満たず、大半のお金が途中の経費で消えていた。

3. また実施されたプロジェクトも本当に相手国が熱望していたもの

とは言い難く、また温暖化防止効果にも疑問が残るものが多

かった。

4. この反省を踏まえ、真に相手国が欲する重要プロジェクトを中間

搾取を最少にしながら実施する二国間クレジット制度

JCMが考案

され、実施されつつある。

5. 今、日本がやるべきことはこのJCMの相手国をどんどん拡大して

日本に協賛する国を増やし、現在のいわば私的な制度を、

デファクトスタンダードとして世界に認知させることである。

COP19における各国のせめぎ合い

先進国

(EIG)

途上国

日本 アメリカ ニュージーランド カナダ オーストラリア チリ ナウル ネパール EU ノルウェー スイス 韓国 モナコ メキシコ リヒテン シュタイン

UG(Umbrella Group)

ブラジル 南アフリカ スワジランド

LMDC

中国 インド サウジ エクアドル アルジェリア パキスタン

BASIC

フィリピン ボリビア ベネズエラ クウェート

(AOSIS)

小島嶼国連合

京都メカニズム

京都メカニズム 対象国 取引単位の名称 目標あるいは制約条件 【第６条】 共同実施

JI

 排出量目標を約束 した国同士  排出削減単位 （割当量の一部と同じ）

ERU_S : Emission Reduction Units

 目標遵守（割当量の範囲内で の排出）_{/排出削減の追加性} （独立機関による排出削減量の 検証） 【第１２条】 クリーン開発 メカニズム

CDM

 排出量目標の約束 をしていた国として いない国  認証された排出削減量 ERUS : Certified Emission

Reductions  排出削減の追加性（運営機関 による排出削減量の検証）_/途 上国の利益と持続的開発（ホス ト国による承認） →追加性（Additionality)に問題 【第１７条】 排出権取引

CER Trading

 排出量目標を約束 した国同士  割当量（排出目標）の一部 AAU_S : Assigned Amount Units

 目標遵守（割当量の範囲内で の排出）_{/リザーブの維持}

なぜ

JCMか？ ---- 京都メカニズムの矛盾点と反省

Project

number Project type

Registration date

Total revenue

Sail price per CER8_(GBP)

1709 Waste heat recovery 15/12/2008 90.1m 7.79 1907 Waste heat recovery 19/11/2008 12.7m 10.95 1304 Natural gas 22/02/2008 2560m 6.43 1530 Biomass 17/04/2008 75.0m 6.45 1808 Hydro 10/10/2008 46.2m 6.81 1992 Wind 26/01/2009 97.3m 7.53 1980 Hydro 24/03/2009 147.2m 12.11 1763 Hydro 08/08/2008 26.3m 5.14 1823 Wind 10/10/2008 198.2m 6.02 1566 Hydro 03/06/2009 6.6m 12.95 Arithmetic Mean 8.21

Summary of project-level financial analysis

CDMの解析例

ＰＪ費用

・・・27.5%

購入者

販売者 9.0% 口ききﾌﾞﾛｰｶｰ 0.9% 企画者 （CER販売者） 30.3%

ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄ建設・

運転費 27.5%

CDM理事会 1.2% 検証費 2.6% 弁護士・ ｺﾝｻﾙﾀﾝﾄ 0.2% 国・政府 5.0% 地方政府 2.4% 投資家 21.0% ﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄ 開発業者

CDMﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄのｺｽﾄの流れ

仲介・販売・企画費・・・

40.2%

ＰＪ遂行前

・・・

28.6%

ＰＪ遂行後・・・

3.8%

全購入費用・・・

100%

企画者と投資家が

51%

を取る

プロジェクト費用は

28%

 購入金額の

_{28%しかプロジェクトに使われていない！}

 世界の動きと地球温暖化対策

1. 日本は世界の孤児になってはいけない

→日本は海外との貿易無しには生きて行けない

2. 交渉のオプションが無いと地球温暖化交渉は

できない

3. 国連の交渉であるUNFCCやCOPの実態は多数

派工作。日本は

JCMをテコに各国と連携すべし。

4. 日本の技術力が結局日本を救う

The End