総合効率と GHG 排出の分析
報 告 書
平成23年3月
総合効率検討作業部会
財団法人 日本自動車研究所
―― 目 次 ――
1. 調査の目的と概要 ... 1
1-1 調査の背景と目的 ... 1
1-2 本調査における基本的前提条件... 1
1-3 調査内容 ... 3
1-4 調査の最終目標... 3
1-5 調査の推進体制... 4
2. 燃料の性状と発熱量・CO
2
排出原単位 ... 7
2-1 エネルギー単位換算表 ... 7
2-2 燃料等の発熱量および CO
2
排出原単位 ... 8
2-2-1 基本的考え方 ... 8
2-2-2 発熱量および CO
2
排出原単位の一覧 ... 9
3. Well to Tank 効率の検討 ... 11
3-1 Well to Tank 効率の検討方針 ... 11
3-2 利用データ ... 11
3-2-1 文献データ ... 12
3-2-2 JHFC プロジェクト「燃料電池自動車用水素供給設備実証研究」データ .... 19
3-3 Well to Tank 効率検討における前提条件 ... 20
3-4 Well to Tank 効率の計算方法 ... 22
3-5 検討対象とする基本的なエネルギーパス ... 23
3-5-1 エネルギーパスの概念 ... 23
3-5-2 検討対象エネルギーパス... 23
3-6 プロセス効率の設定 ... 31
3-6-1 標準値の設定について ... 31
3-6-2 HHV 効率値から LHV 効率値への変換方法 ... 31
3-6-3 引用文献... 32
3-6-4 主要なプロセス効率値の設定 ... 35
3-7 特別に考慮する事項 ... 49
3-7-1 副生水素... 49
3-7-2 一次エネルギーを固定する(no-MIX)ケースにおける火力発電所の発電効率 . 49
3-7-3 発電所における CO
2
排出量の考え方 ... 49
3-7-4 LPG の生産構成について ... 51
3-7-5 バイオマスパスにおける土地利用変化の取り扱い ... 51
3-7-6 バイオマス由来エタノールや ETBE のガソリン混合割合について ... 53
3-7-7 CCS について ... 53
3-8 JHFC プロジェクトによる実証データ ... 57
3-8-1 本分析で対象とする水素ステーションデータ ... 57
3-8-2 分析対象水素ステーションデータの整理... 57
3-9 Well to Tank 効率・CO
2
算出結果 ... 59
3-9-1 標準ケース ... 59
3-9-2 副生水素... 62
3-9-3 バイオマス燃料および再生可能エネルギー起源電力等 ... 63
3-9-4 JHFC ステーションケース ... 66
3-9-5 一次エネルギー源を固定したケース(no-MIX) ... 66
3-9-6 CCS 導入ケース ... 69
4. Tank to Wheel 効率の検討 ... 79
4-1 分析における基本的前提条件 ... 79
4-2 Tank to Wheel 効率の算定方法 ... 84
4-3 Tank to Wheel 効率の評価結果 ... 86
5. Well to Wheel 総合効率の算定と評価 ... 89
5-1 概要 ... 89
5-2 Well to Wheel 総合効率・CO
2
排出量の算出結果 ... 89
5-2-1 標準ケース ... 90
5-2-2 副生水素... 94
5-2-3 バイオマスおよび再生可能エネルギー起源電力等 ... 96
5-2-4 一次エネルギーを固定したケース(no-MIX) ... 100
5-2-5 CCS 導入ケース ... 104
5-2-6 まとめ ... 118
6. まとめ ... 123
参考資料
<参考資料-1> 補足資料
<参考資料-2> さまざまなケースの計算結果
英字略語索引
ANL
Argonne National Laboratory
アルゴンヌ国立研究所
BDF
Bio Diesel Fuel
バイオディーゼル
※ バイオマス由来の油脂をメチルエ
ステル化して生成した軽油代替燃
料
BEV Battery
Electric
Vehicle
電気自動車
BOG
Boil Off Gas
ボイルオフガス
BP British
Petroleum
ブリティッシュペトロリアム
※ 石油会社
BWR
Boiling Water Reactor
沸騰水型原子炉
CCS
Carbon dioxide Capture and Storage
工場や発電所で発生する
CO
2
を分離・
回収し,地中や海中に貯留する技術
CEV Clean
Energy
Vehicle
クリーンエネルギー自動車
CH Compressed
Hydrogen
圧縮水素
CH
4
Methane
メタン
CHG Compressed
Hydrogen
Gas
圧縮水素ガス
CNG Compressed
Natural
Gas
圧縮天然ガス
CNGV
Compressed Natural Gas Vehicle
圧縮天然ガス自動車
CO Carbon
monoxide
一酸化炭素
CO
2
Carbon
dioxide
二酸化炭素
COG Coke-oven
Gas
コークス炉ガス
※ 石炭を乾留しコークスを製造する
ときに生成するガス
CP Central
Plant
中央プラント
※ ここでは大規模プラントを指す
CT Charge
Tank
ステーションでの燃料受入タンク
Cd Drag
Coefficient
空気抵抗係数
DICEV
Diesel Internal Combustion Engine
Vehicle
ディーゼル内燃機関自動車
DME Dimethyl
Ether
ジメチルエーテル
DOE
U.S. Department of Energy
アメリカエネルギー省
EC European
Commision
欧州委員会
ENAA
Engineering Advancement Association
of Japan
(財)エンジニアリング振興協会
ETBE
Ethyl Tertiary Butyl Ether
自動車燃料用添加剤
※ トウモロコシやサトウキビなど植
物由来のアルコールから製造可能
EUCAR
The European Council for Automotive
R & D
ユーカー
※ 欧 州 カ ー メ ー カ ー の う ち
10 社
(GM, Ford ヨーロッパを含む)と
部品メーカー1 社で構成
EVS
International Battery, Hybrid and Fuel
Cell Electric Vehicle Symposium
国際電気自動車シンポジウム
EtOH Ethanol
エタノール
FCC ガソリン FCC:Fluid Catalytic Cracking
※ 残油や
VGO と呼ばれる重油分を
FCC(流動接触分解)装置で分解し
て得られるガソリン留分。改質ガソ
リン(原油から直接得られるナフサ
から改質して作られる)に比べ,硫
黄分がとても高い。
FCDIC
Fuel Cell Development Information
Center
燃料電池開発情報センター
FCCJ
Fuel Cell Commercialization
Conference of Japan
燃料電池実用化推進協議会
FCV
Fuel Cell Vehicle
燃料電池自動車
※ 過年度調査報告書における
FCHEV
のこと。従前の
FCV という車両(二
次電池を搭載しない燃料電池自動
車)は今日ではないため,こちらに
変更。
FP Fuel
Processor
改質器,改質装置
FT Fuel
Tank
車両の燃料タンク
FT ナフサ Fisher-Tropsch
Naphtha
FT 合成法で作られたナフサ
FT 軽油
Fisher-Tropsch Diesel oil
FT 合成法でつくられた軽油
FT 合成法 Fisher-Tropsch
合成ガスから液体燃料を作る合成法
GCV
Gross Calorific Value
総発熱量(=HHV)
GHG
Green House Gases
温室効果ガス
GM General
Motors
ゼネラルモーターズ
GREEN
General Research for Energy Efficiency
of New Technology Vehicles
JARI で開発の車両効率検討シミュレ
ーションモデル
GREET Greenhouse
gases, Regulated Emissions,
and Energy use in Transportation
ANL 開発の輸送機関での温室効果ガ
ス算定モデル
GTL
Gas to Liquids
天然ガスから生産される軽油などの液
体燃料(を製造する技術)
H
2
SO
4
Sulfuric
acid
硫酸
HEV・HV
Hybrid Electric Vehicle・Hybrid Vehicle ハイブリッド車
HG Hydrogen
Gas
水素ガス
HHV
Higher Heating Value
高位発熱量
HP Home
Page
ホームページ
ICE Internal
Combustion
Engine 内燃エンジン
ICEV
Internal Combustion Engine Vehicle
内燃機関自動車
IPCC
Intergovernmental Panel on Climate
Change
気候変動に関する政府間パネル
ISO
International Organization for
Standardization
国際標準化機構
J-MIX Japan
–
MIX
日本の平均電源構成
JARI Japan
Automobile
Research
Institute
(財)日本自動車研究所
JC08 モード
日本の燃料消費測定走行モード
※
10・15 モードに代わる新燃費測定
基準。2011 年 4 月以降に発売され
る自動車は
JC08 モード燃費表示が
JEVA Japan
Electric
Vehicle
Association
(財)日本電動車両協会
JHFC
Japan Hydrogen & Fuel Cell
Demonstration Project
水素・燃料電池実証プロジェクト
JIS
Japanese Industrial Standards
日本工業規格
LBST L-B-Systemtechnik
GmbH
リブスト
※ ドイツの非営利コンサルタント
LCA Life
Cycle
Assessment
ライフサイクルアセスメント
LCCO
2
Life Cycle CO
2
ライフサイクル
CO
2
LCI
Life Cycle Inventory
ライフサイクルインベントリ
LH Liquid
Hydrogen
液体水素
LHV
Lower Heating Value
低位発熱量
LNG
Liquefied Natural Gas
液化天然ガス
LPG
(LP ガス)
Liquefied Petroleum Gas
液化石油ガス
MAX Maximum
最大
MCH Methylcyclohexane
メチルシクロヘキサン
※ 有機ハイドライドのひとつで,触媒
反応によりトルエンに水素を添加
したもの。常温常圧で保存が可能。
MEA Membrane
Electrode
Assembly 膜・電極接合体
MH Metal
Hydride
水素吸蔵(合金)
MIN Minimum
最小
MIT Massachusetts
Institute of Technology
マサチューセッツ工科大学
MOX 燃料 Mixed
Oxide
燃料
ウラン・プルトニウム混合酸化物燃料
※ ウラン
238 に,再処理工場で使用済
燃料から取り出したプルトニウム
を(ウラン
235 の代わりに)混ぜた
燃料。
MeOH Methanol
メタノール
N
2
O Nitrous
Oxide
一酸化窒素
NCV
Net Calorific Value
真発熱量(=LHV)
NEDO
New Energy and Industrial Technology
Development Organization
(独)新エネルギー・産業技術総合開
発機構
NG Natural
Gas
天然ガス
NGV Natural
Gas
Vehicle
圧縮天然ガス自動車(=
CNGV)
NH
3
Ammonia
アンモニア
no-Mix
No Japan – MIX
一次エネルギー源固定の電力
NOx Nitrogen
oxides
窒素酸化物
NiMH Nickel
Metal
Hydride
ニッケル水素
PEC
Petroleum Energy Center
(財)石油産業活性化センター
PEFC
Polymer Electrolyte Fuel Cell
固体高分子形燃料電池
PEM
Proton Exchange Membrane
固体高分子電解質膜
PHEV
Plug-in Hybrid Vehicle
プラグインハイブリッド車
PM Particulate
Matter
粒子状物質
PNGV
Partnership for a New Generation of
Vehicles
次世代車共同開発計画
PWR
Pressurized Water Reactor
加圧水型原子炉
PSA Pressure
Swing
Adsorption 吸着式ガス分離装置
※ 水素製造においては,水素を含むガ
スから余分な成分を吸着除去して
高純度水素ガスを精製する
RITE
Research Institute of Innovative
Technology for the Earth
(財)地球環境産業技術研究機構
SAE
The Society of Automotive Engineers
米国自動車技術協会
SMDS
Shell Middle Distillate Synthesis
シェルの開発した
GTL プロセス技術
SNRA The
Swedish
National Road Administration
スウェーデン道路庁
SOx Sulfur
Oxides
硫黄酸化物
SS Service
Station
サービスステーション
TES
Transport Energy Strategy
ドイツの交通エネルギー戦略
THS
Toyota Hybrid System
トヨタハイブリッドシステム
TtW Tank
to
Wheel
車両の燃料タンクから車両走行まで
USC Ultra
Super
Critical
超々臨界圧
※ 本報告書では超高温高圧蒸気条件
の高効率火力発電プラントを指す
UTC-FC
UTC Fuel Cell
ユーティーシーエフシー
VOC
Volatile Organic Compound
揮発性有機化合物
VW VOLKSWAGEN
フォルクスワーゲン
WE-NET
World Energy Network
(International Clean Energy System
Technology Utilizing Hydrogen)
水素利用国際クリーンエネルギーシス
テム技術研究
WG Working
Group
ワーキンググループ
WtT
Well to Tank
一次エネルギーの採掘から車両の燃料
タンクまで
WtW
Well to Wheel
一次エネルギーの採掘から車両走行ま
で
1.調査の目的と概要
1-1 調査の背景と目的
2002 年度から経済産業省の補助事業としてスタートし,2009 年度から新エネルギー
産業技術開発機構(NEDO)の助成事業「燃料電池システム等実証研究」として推進さ
れた
JHFC プロジェクトでは,燃料電池自動車を主とする各種の高効率低公害(代替燃
料)乗用車の
Well to Wheel 総合効率のデータを確定することにより,燃料電池自動車
の位置づけを明確にし,燃料電池自動車および燃料電池自動車用燃料供給設備の普及促
進を図ることが目的のひとつに掲げられている。
こうした取り組みの一環として,財団法人日本自動車研究所では,
2005 年度において
燃料電池自動車を含む各種車両の
Well to Wheel 総合効率を算定し,結果を公表した
1
。
しかし,その後
5 年以上が経過し,条件の変化および車両性能の向上の両方により見直
しを行う必要が生じている。
そこで本調査では,内燃機関自動車(ガソリン車およびディーゼル車),ハイブリッ
ド車,電気自動車,燃料電池自動車,プラグインハイブリッド車等の最新技術の組み込
まれた車両の燃費データ,諸元等を用い,Tank to Wheel 部のデータを更新し,同時に
エネルギーパスに関する情報においてこれまでに更新されたことが明らかなものを組み
込むことにより各車両の
Well to Wheel 総合効率を新たに算出することを目的とする。
1-2 本調査における基本的前提条件
(1)分析の範囲
本調査における分析の範囲としては,燃料の製造から,自動車の走行までにおけるエ
ネルギー消費量および
CO
2
排出量を対象とした。なお,原料・燃料の輸送に必要な燃料
(重油,軽油)については,その燃料の製造・輸送も加味することとした。
(2)評価対象としたエネルギーパス
本調査で対象としたエネルギーパスは,2005 年度に公表した調査
1
(以下過年度調査
という)で検討されたパスを基本としつつ,最新の知見に基づいて一部見直しを行った。
追加された主要なパスとしては
Carbon dioxide Capture and Storage(CCS)や海外の
自然エネルギー起源の水素を有機ハイドライドで輸送するパス等が挙げられる。
(3)評価対象車
本調査における評価対象車としては,ガソリン乗用車(ICEV),ディーゼル乗用車
(DICEV),ガソリンハイブリッド車(HEV),プラグインハイブリッド車(PHEV),
電気自動車(BEV),燃料電池自動車(FCV)を評価対象とする。また,FCV として
は,圧縮水素タンクを搭載した燃料電池ハイブリッド車のみを評価の対象とする。
なお,参考として圧縮天然ガス自動車(CNGV)についても一定の仮定のもとでの評
価を実施する。
(4)走行モード
評価対象とする走行モードとして
JC08 モード,10・15 モードを評価対象とした。
なお,走行モードに関しては,現在,全ての自動車カタログにおいて
10・15 モード,
JC08 モード燃費が併記されているが,2013 年 3 月以降は,全ての自動車カタログにお
いて
JC08 モード燃費のみが表示され,10・15 モードは表示されなくなることが決定し
ている。そのため,本来であれは
JC08 モードでの評価をメインとし,補足的に 10・15
モードでの評価を行うことが妥当であると考えられるが,本調査は,過年度調査の更新
という位置づけもあり,過年度調査の検討結果との比較を容易にするため,あえて算出
結果を
10・15 モード,JC08 モードの順番で記載していることに留意されたい。
(5)評価対象車の評価年次
原則として,現状(2010 年)時点における技術を前提とする。具体的には商用段階の
車両が存在するものについてはこれを評価の対象とし,商用段階の車両が実在しないも
のについては,現状の実証車,あるいは現状の技術水準のもとでの仮想的な車両を想定
することとした。
1-3 調査内容
本調査の調査内容は以下のとおりである。
(1)評価対象車の諸元の設定
過年度調査において設定した評価対象車の諸元を基に,最新の車両の動向を踏まえ,
見直しを行う。
(2)エネルギー定数の設定
エネルギー消費量や
CO
2
排出量算定の基本となる各種エネルギー定数について,過年
度調査で用いた値について再検討を行い,必要に応じて更新,見直しを行う。
(3)Well to Tank 効率の検討
過年度調査において検討を行ったエネルギーパスに対し,新たに有効と考えられるエ
ネルギーパスを追加するなどの見直しを行うとともに,各プロセス効率の設定値につい
ても更新・見直しを実施し,Well to Tank 効率(エネルギー消費量,CO
2
排出量)の算
出を行う。
(4)Tank to Wheel 効率の検討
(1)で設定した評価対象車の諸元に基づき,最新技術の組み込まれた車両の燃費デー
タ,諸元等を用いて,10・15 モード,JC08 モード走行時における評価対象車の単位走
行距離当たりのエネルギー消費量・CO
2
排出量を算出する。
なお,過年度調査では,Tank to Wheel 効率算出シミュレーションモデルである
GREEN を用いてエネルギー消費量・CO
2
排出量を算定したが,本調査では,算定対象
が
10・15 モード,JC08 モード走行時のみであることから,最新技術が組み込まれた既
存の車両における公表された
10・15 モード,JC08 モード燃費や各種仕様から簡便な方
法で算定することを基本とする。
(5)Well to Wheel 総合効率の算定と評価
以上で設定した諸量を用いて,過年度調査と同様に,石谷久東京大学名誉教授の研究
グループが開発したソフトウェアにより
Well to Wheel 総合効率(単位走行当たりのエ
ネルギー消費量,CO
2
排出量)を算定し,評価対象車の評価を実施する。
1-4 調査の最終目標
本調査における最終目標は,
FCV を含む現状の最新技術を有する小型乗用車について,
日本固有の条件を考慮し,計算に用いる入力データは妥当性かつ透明性に配慮し,外部
研究者が検証可能な客観的な数値データとして評価結果を取りまとめることである。評
価項目は,Well to Wheel のエネルギー消費量および GHG(CO
2
)排出量である。
本調査の具体的な最終目標は,以下のように整理される。
◆ FCV のクリーンエネルギー車としての Well to Wheel 性能の検証
◆ さまざまなタイプの水素製造パスに関する実証試験結果や他の信頼性の高い検討結
果を用いた
Well to Wheel 比較(現状実現技術による評価)
◆ FCV のエネルギー効率,CO
2
削減ポテンシャルの明確化
1-5 調査の推進体制
2005 年度における過年度調査においては,FCV を含む各種車両の Well to Wheel 総
合効率を算定し,
FCV の環境性能について第三者(大学研究所などのエネルギー,FCV
専門家),ならびに
FCV,水素インフラ開発推進関係者による評価を実施した。本調査
においても過年度調査と同様に,JHFC プロジェクトとは独立した各界の有識者による
評価委員会として「総合効率検討作業部会」を組織した。
本調査は,この「総合効率検討作業部会」からのデータ提供や助言を受けることによっ
て推進した。「総合効率検討作業部会」は,エネルギー,LCA 分野の専門研究者に広く
認知されるデータ,および評価結果の取得も目的の一つとして,表
1-1,表 1-2 に示す
関係分野の研究者,専門家などで構成した。
表1-1 2010 年度「総合効率検討作業部会」委員名簿(1)
氏名
会社・団体名
役職名
所属
委員長
石谷 久
(社)新エネルギー導入促進協議会
代表理事
副委員長
岡崎 健
東京工業大学
教授
大学院 理工学研究科 機械制御システム専攻
委
員
山地 憲治
(財)地球環境産業技術研究機構
理事
内山 洋司
筑波大学
教授
大学院 システム情報工学研究科 リスク工学専攻
松橋 隆治
東京大学
教授
大学院 新領域創成科学研究科 環境システム学専攻
吉田 好邦
東京大学
准教授
大学院 新領域創成科学研究科 環境システム学専攻
平井 秀一郎
東京工業大学
教授
大学院理工学科機械制御システム専攻
機械宇宙学科
本藤 祐樹
横浜国立大学
准教授
環境情報研究院
稲葉 敦
工学院大学
教授
環境エネルギー化学科
近藤 美則
(独)国立環境研究所
主任研究員
社会環境システム研究領域 交通・都市環境研究室
赤井 誠
(独)産業技術総合研究所
招聘研究員
エネルギー技術研究部門
工藤 祐揮
(独)産業技術総合研究所
博士
安全科学研究部門 素材エネルギー研究グループ
工藤 拓毅
(財)日本エネルギー経済研究所
副センター長
地球環境ユニット
野村 宏
電気事業連合会
東京電力(株)
副本部長
販売営業本部
田和 健次
石油連盟
技術環境
安全部長
河津 成之
(社)日本自動車工業会
分科会長
電動車両技術部会 燃料電池自動車分科会
上野 真
燃料電池実用化推進協議会
部長
企画第
1 部
実
施
者
大仲 英巳
トヨタ自動車(株)
主査
FC 開発部
松本 幹雄
日産自動車(株)
主任研究員
総合研究所
EV システム研究所
青柳 暁
(株)本田技術研究所
マネージャー
四輪開発センター 第
1 技術開発室 第 2 ブロック
村上 茂泰
メルセデス・ベンツ日本(株)
アシスタント
・マネジャー
商品企画・コンプライアンス部
表1-2 2010 年度「総合効率検討作業部会」委員名簿(2)
氏名
会社・団体名
役職名
所属
実
施
者
ジョージ
ハンセン
ゼネラルモーターズ・アジア・パシフィック・ジャパン(株)
ディレクター
コミュニケーションズ/R&D サイエンスオフィス
森本 賢治
マツダ(株)
主幹研究員
技術研究所
太田 徹
スズキ(株)
課長
開発部 第
5 課
斎藤 健一郎
JX 日鉱日石エネルギー(株)
部長
研究開発本部 研究開発企画部
山田 英永
コスモ石油(株)
グループ長
研究開発部 技術開発
3 グループ
吉田 剛
出光興産(株)
担当課長
新規事業推進室 事業開発グループ
池田 修一
昭和シェル石油(株)
研究開発部 企画管理課
岡島 裕一郎
東京ガス(株)
技術戦略部 水素ビジネスプロジェクトグループ
外山 雄二
大阪ガス(株)
係長
エンジニアリング部
ECO エネルギーチーム
盛興 昌勝
東邦ガス(株)
課長
総合技術研究所 基盤技術研究部 水素エネルギー技術グループ
松岡 美治
岩谷産業(株)
シニア
マネージャー
水素エネルギー部
江藤 めぐみ
日本エア・リキード(株) ジャパン・エア・ガシズ社
工業事業本部 アドバンスドテクノロジー事業部 水素エネルギー部
白根 義和
大陽日酸(株)
統括部長
開発・エンジニアリング本部 ガスエンジニアリング統括部
後藤 耕一郎
新日鉄エンジニアリング(株)
部長
事業開発センター
西 哲幸
栗田工業(株)
専門主任
プラント事業本部 プラント第一営業本部 水処理部門
野村 次生
シナネン(株)
課長
営業本部 営業推進部 ソーラー・FC チーム
小山 利夫
伊藤忠エネクス(株)
部長
エネルギーソリューション部
オ
ブザー
バー
縄田 俊之
経済産業省 資源エネルギー庁
課長補佐
省エネルギー・新エネルギー部 新エネルギー対策課 燃料電池推進室
千田 知宏
経済産業省 資源エネルギー庁
係長
省エネルギー・新エネルギー部 新エネルギー対策課 燃料電池推進室
森 大五郎
(独)新エネルギー・産業技術総合開発機構
主査
燃料電池・水素技術開発部
田中 咲雄
JX 日鉱日石リサーチ(株)
シニア
マネジャー
エネルギー技術調査第
1 部
田島 正喜
東京ガス(株)
マネジャー
グループ
技術戦略部 水素ビジネスプロジェクトグループ
2.燃料の性状と発熱量・CO
2
排出原単位
2-1 エネルギー単位換算表
エネルギー単位換算表を表
2-1 に示す。定義式以外の基本変換数値は,基本的に「総
合エネルギー統計」に基づいている。ただし
kcal→MJ の単位換算については国際蒸気
表カロリーを採用する。なお,有効数字は
6 桁とした。
○ 国際蒸気表カロリー:1g の水の温度を 0℃から 100℃まで上げるために要する熱量の
1/100 と定義される平均カロリーに最も近い。
○ 計量法カロリー :温度を指定しないときのカロリー。総合エネルギー統計で採用され
ている。
表 2-1 エネルギー単位換算表
MJ
kcal(国際表) kcal(計量法)
BTU
kℓ oe
t oe
kWh
MJ
1
238.846
238.889
947.817
2.58258E-05
2.38846E-05
0.277778
kcal(国際表) *1
4.18680E-03
1
1.00018
3.96832
1.08127E-07
1.00000E-07
1.16300E-03
kcal(計量法) *2
4.18605E-03
0.999821
1
3.96761
1.08108E-07
9.99821E-08
1.16279E-03
BTU
1.05506E-03
0.251996
0.252041
1
2.72477E-08
2.51996E-08
2.93071E-04
kℓ oe(原油換算kℓ)
3.87210E+04
9.24834E+06
9.25000E+06
3.67004E+07
1
0.924834
1.07558E+04
t oe(石油換算t)
4.18680E+04
1.00000E+07
1.00018E+07
3.96832E+07
1.08127
1
1.16300E+04
kWh
3.60000
859.845
859.999
3.41214E+03
9.29729E-05
8.59845E-05
1
*1 国際蒸気表カロリー:4.18680×10
-3(MJ/kcal)
*2 計量法カロリー:4.18605×10
-3(MJ/kcal)
定義式
基本変換数値
誘導変換数値
凡例:
2-2 燃料等の発熱量および CO
2
排出原単位
2-2-1 基本的考え方
(1) 対象とする燃料
対象とする燃料は,基本的に総合エネルギー統計の燃料に基づき設定した。それ以外
で本調査における総合効率の計算に必要な燃料については別途追加した。
(2) 対象とする燃料定数
対象とする燃料定数は以下のとおりである。
○ 発熱量
○
CO
2
排出係数
○ 単位換算値(Nm
3
→kg,ℓ→kg)
(3) 発熱量
発熱量には,燃焼によって生じる水分子のもつ潜熱(凝縮時に放出=600kcal/kgH
2
O)
を含めた高位発熱量(Higher Heating Value:HHV)と含めない低位発熱量(Lower
Heating Value:LHV)がある。ここでは,高位発熱量(HHV)と低位発熱量(LHV)
を併記することとした
1
。また,単位は燃料性状の違いによって,「MJ/kg」「MJ/ℓ」
「MJ/Nm
3
」を基本とし,LHV/HHV 換算係数も併せて記載する。
(4) CO
2
排出係数
CO
2
排出係数は,MJ 当り(HHV,LHV),質量当りを併記する。どちらか一方の数
値しか得られない場合には単位換算値を用いて換算する。
(5) 単位換算値
単位換算値は,燃料性状によって異なる単位(ℓ,Nm
3
)を「kg」に換算する数値で
ある。液体燃料の温度条件は
JIS 規格(K-2249)に基づき 15℃を基本とする。
1
HHV は,政府のエネルギー統計,電力会社の発電効率基準,都市ガスの取引基準として広く用いられ
ている。一方
LHV は自動車の車両効率や民生用ボイラーのボイラー効率,民生用ガスタービンの発電
効率,コージェネの総合効率などの基準に慣用的に用いられてきた。発熱量の基準を各種エネルギー統
計に用いられている
HHV に統一することが合理的ではあるが,自動車等では排出ガスの温度が 100℃
以上で生成水蒸気の潜熱は利用できないため,LHV 基準で示すのが妥当との考えもあり,統一はなさ
れていない。なお,高位発熱量は総発熱量(
Gross Calorific Value:GCV),低位発熱量は真発熱量(Net
Calorific Value:NCV)とも呼ばれる。
2-2-2 発熱量および CO
2
排出原単位の一覧
燃料定数の一覧表を表
2-2 に示す
2
。過年度調査から見直した部分を薄いハッチングで
示す。また,各数値の出典については表
2-3 に整理する。
表 2-2 発熱量および CO
2
排出原単位
換算係数 単位 単位 LHV HHV 単位 LHV HHV LHV/HHV 単位 LHV HHV 単位 石炭 コークス用原料炭 - - MJ/kg 28.4 29.1 MJ/kg 28.4 29.1 0.975 g-CO2/MJ 92.2 89.9 kg-CO2/kg 2.62 ① 輸入一般炭 - - MJ/kg 25.1 25.7 MJ/kg 25.1 25.7 0.975 g-CO2/MJ 92.9 90.6 kg-CO2/kg 2.33 ② コ-クス - - MJ/kg 29.4 29.4 MJ/kg 29.4 29.4 1.000 g-CO2/MJ 108 108 kg-CO2/kg 3.18 ② 製鉄副生ガス コ-クス炉ガス kg/Nm3 0.470 MJ/Nm3 18.7 21.1 MJ/kg 39.8 44.9 0.886 g-CO2/MJ 45.4 40.3 kg-CO2/kg 1.81 ③ 石油 原油 kg/ℓ 0.854 MJ/ℓ 36.3 38.2 MJ/kg 42.5 44.7 0.950 g-CO2/MJ 72.0 68.4 kg-CO2/kg 3.06 ② ナフサ kg/ℓ 0.675 MJ/ℓ 30.6 32.3 MJ/kg 45.3 47.8 0.950 g-CO2/MJ 70.1 66.6 kg-CO2/kg 3.18 ② ガソリン kg/ℓ 0.730 MJ/ℓ 32.9 34.6 MJ/kg 45.1 47.4 0.950 g-CO2/MJ 70.6 67.1 kg-CO2/kg 3.18 ② 灯油 kg/ℓ 0.792 MJ/ℓ 34.9 36.7 MJ/kg 44.1 46.3 0.950 g-CO2/MJ 71.4 67.9 kg-CO2/kg 3.15 ② 軽油 kg/ℓ 0.833 MJ/ℓ 35.8 37.7 MJ/kg 43.0 45.3 0.950 g-CO2/MJ 72.3 68.7 kg-CO2/kg 3.11 ② 重油(平均) kg/ℓ 0.899 MJ/ℓ 39.0 40.5 MJ/kg 43.4 45.1 0.962 g-CO2/MJ 73.2 70.4 kg-CO2/kg 3.18 ① A重油 kg/ℓ 0.860 MJ/ℓ 37.2 39.2 MJ/kg 43.3 45.6 0.950 g-CO2/MJ 72.9 69.3 kg-CO2/kg 3.16 ① B重油 kg/ℓ 0.900 MJ/ℓ 39.4 40.4 MJ/kg 43.8 44.9 0.975 g-CO2/MJ 72.3 70.5 kg-CO2/kg 3.17 ① C重油 kg/ℓ 0.940 MJ/ℓ 40.9 41.9 MJ/kg 43.5 44.6 0.975 g-CO2/MJ 73.5 71.6 kg-CO2/kg 3.20 ② 液化石油ガス(LPG) プロパン(民生用) kg/ℓ 0.507 MJ/ℓ 23.5 25.6 MJ/kg 46.4 50.4 0.921 g-CO2/MJ 64.7 59.5 kg-CO2/kg 3.00 ③ ブタン・プロパン混合(自動車用) kg/ℓ 0.563 MJ/ℓ 25.8 28.0 MJ/kg 45.8 49.7 0.922 g-CO2/MJ 66.1 60.9 kg-CO2/kg 3.03 ③ 天然ガス 輸入液化天然ガス(LNG) - - MJ/kg 49.1 54.6 MJ/kg 49.1 54.6 0.900 g-CO2/MJ 54.9 49.4 kg-CO2/kg 2.70 ① 国産天然ガス(気体) kg/Nm3 - MJ/Nm3 39.2 43.5 MJ/kg - - 0.900 g-CO2/MJ 56.6 51.0 kg-CO2/kg - ② 都市ガス13A kg/Nm3 0.818 MJ/Nm3 40.6 45.0 MJ/kg 49.6 55.0 0.902 g-CO2/MJ 56.4 50.9 kg-CO2/kg 2.80 ② 合成燃料等
メタノ-ル kg/ℓ 0.796 MJ/ℓ 15.8 18.1 MJ/kg 19.9 22.7 0.877 g-CO2/MJ 68.9 60.4 kg-CO2/kg 1.37 - DME kg/Nm3 2.11 MJ/Nm3 60.7 66.8 MJ/kg 28.8 31.7 0.909 g-CO2/MJ 66.3 60.3 kg-CO2/kg 1.91 - FT軽油(GTL) kg/ℓ 0.785 MJ/ℓ 34.5 37.1 MJ/kg 44.0 47.2 0.932 g-CO2/MJ 70.7 65.9 kg-CO2/kg 3.11 ③ バイオマス関連燃料
BDF kg/ℓ 0.890 MJ/ℓ 35.4 MJ/kg 39.8 g-CO2/MJ 76.2 kg-CO2/kg 2.81 ③ メタン kg/Nm3 0.717 MJ/Nm3 35.9 39.8 MJ/kg 50.0 55.5 0.901 g-CO2/MJ 54.8 49.4 kg-CO2/kg 2.74 - エタノ-ル kg/ℓ 0.790 MJ/ℓ 21.2 23.5 MJ/kg 26.8 29.7 0.902 g-CO2/MJ 71.3 64.3 kg-CO2/kg 1.91 - ETBE kg/ℓ 0.750 MJ/ℓ 26.4 28.7 MJ/kg 35.2 38.2 0.921 g-CO2/MJ 73.3 67.5 kg-CO2/kg 2.58 - 水素 水素(液体) kg/ℓ 0.0708 MJ/ℓ 8.50 10.1 MJ/kg 120 142 0.845 - - - - - - 水素(気体) kg/Nm3 0.0899 MJ/Nm3 10.8 12.8 MJ/kg 120 142 0.845 - - - - - - 電力*3 発電時 原油発電 - - MJ/kWh 8.92 9.39 MJ/kWh 8.92 9.39 0.950 g-CO2/MJ 190 190 kg-CO2/kWh 0.682 ② 重油発電 - - MJ/kWh 8.92 9.39 MJ/kWh 8.92 9.39 0.950 g-CO2/MJ 198 198 kg-CO2/kWh 0.714 ② 天然ガス発電 - - MJ/kWh 7.65 8.50 MJ/kWh 7.65 8.50 0.900 g-CO2/MJ 122 122 kg-CO2/kWh 0.438 ② (トップランナー) g-CO2/MJ 96 96 kg-CO2/kWh 0.346 ② 石炭発電 - - MJ/kWh 8.70 8.92 MJ/kWh 8.70 8.92 0.975 g-CO2/MJ 242 242 kg-CO2/kWh 0.870 ② (トップランナー) g-CO2/MJ 226 226 kg-CO2/kWh 0.815 ② 原子力発電*4 g-CO2/MJ 4.38 4.38 kg-CO2/kWh 0.016 ② 太陽光発電 g-CO2/MJ 2.25 2.25 kg-CO2/kWh 0.008 ② 風力発電 g-CO2/MJ 1.73 1.73 kg-CO2/kWh 0.006 ② 水力発電 g-CO2/MJ 1.01 1.01 kg-CO2/kWh 0.004 ② 消費時 電力使用時 - - MJ/kWh 3.60 3.60 MJ/kWh 3.60 3.60 1.000 g-CO2/MJ - - kg-CO2/kWh - ① 見直し フラグ*5 単位換算値*1 発熱量 発熱量(MJ/kg換算値) *2 CO2排出係数