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苫小牧市から日本へ、世界へ。

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苫小牧におけるCCS大規模実証試験

苫小牧では、日本初となるCCSの大規模実証試験(CO2の分離・回収、圧入、貯留、モニタリング)が国家プロジェクトとして実施されています。
2012年度から2015年度は、実証試験設備の設計・建設・試運転等が行われ、2016年度から地中へのCO2圧入が開始されました。2019年11月22日には、目標である累計30万トンのCO2圧入が達成され、現在は圧入を停止しモニタリングが行われています。
また、国等において、本実証試験設備を活用したカーボンリサイクル事業の実施に向けた検討が行われており、2020年度は実現可能性調査が実施されています。

 

「CCS」「CCU/カーボンリサイクル」とは

人類は、豊かな生活を築くために、長年にわたって地中深くに埋まっていた石油、石炭等の化石燃料を取り出して消費してきました。化石燃料を使用すると CO2が発生し、その結果大気中のCO2が増加し、これが地球温暖化の原因のひとつと言われています。
現在、CO2排出量をおさえる(低炭素化)ためのさまざまな取り組みが行われており、「CCS」「CCU/カーボンリサイクル」はその取り組みのひとつです。

「CCS」とは、「Carbon dioxide Capture and Storage」の略であり、CO2の回収、貯留を意味します。工場や発電所などから排出される CO2を大気放散する前に分離・回収し、地中貯留に適した地層まで運び、長期間にわたり安定的に貯留する技術です。
CO2を貯留するには、地表から1,000m以上の深さにある貯留層(砂岩など)と、ふたの役目をする遮へい層(泥岩など)と呼ばれる CO2を通さない層が必要です。

「CCU」とは、「Carbon dioxide Capture and Utilization」の略であり、分離・回収したCO2を地中に貯留するのではなく、有効利用しようというものです。
その中で、CO2を資源として捉え、鉱物化や人工光合成、メタネーションによる素材や燃料への再利用等を行うことを「カーボンリサイクル」とも呼び、実用化に向けた調査や研究開発等が進められています。

また、「CCS」「CCU」の二つの技術は、総称して「CCUS(Carbon dioxide Capture, Utilization and Storage)」(二酸化炭素回収、有効利用、貯留)と呼ばれています。
 
CCUS/カーボンリサイクル概念図 (出典:経済産業省ホームページ)

 
  CCSの概念図
CCSの概念図(画像提供:日本CCS調査株式会社)
 

CCUSの政策的位置付け

G8北海道洞爺湖サミット首脳宣言(平成20年7月8日) ※ 抜粋

我々は、平成32年(2020年)までにCCSの広範な展開を始めるために、各国毎の様々な事情を考慮しつつ、平成22年(2010年)までに世界的に20の大規模なCCSの実証プロジェクトが開始されることを強く支持する。

 

東京電力の火力電源入札に関する関係局長級会議取りまとめ
(平成25年4月25日 経済産業省・環境省) ※抜粋

4. 環境アセスメントにおける二酸化炭素の取扱い
(Ⅱ)国の目標・計画との整合性
 (2) 2050 年目標との関係
(ア) 国は、当面は、火力発電設備の一層の高効率化、2020年頃のCCSの商用化を目指したCCS等の技術開発の加速化を図るとともに、CCS導入の前提となる貯留適地調査等についても早期に結果が得られるよう取り組む。
 
(イ) 商用化を前提に、2030年までに石炭火力にCCS を導入することを検討する。また、貯留適地の調査や、商用化の目処も考慮しつつCCS Readyにおいて求める内容の整理を行った上で、出来るだけ早期にCCS Readyの導入を検討する。上記の検討状況については、随時、事業者に対し情報を提供する。
 

地球温暖化対策計画(平成28年5月13日閣議決定) ※抜粋

第2節 地球温暖化対策・施策
1. 温室効果ガスの排出削減、吸収等に関する対策・施策
(1) 温室効果ガスの排出削減対策・施策
 ①  エネルギー起源二酸化炭素
  (c) 電力分野の二酸化炭素排出原単位の低減
   ○二酸化炭素回収・貯留(CCS)
2030年以降を見据えて、CCSについては、「東京電力の火力電源入札 に関する関係局長級会議取りまとめ」や「エネルギー基本計画」等を踏まえて取り組む。

第5次エネルギー基本計画(平成30年7月3日閣議決定) ※抜粋

第2章 2030年に向けた基本的な方針と政策対応
 第2節 2030年に向けた政策対応
  5.化石燃料の効率的・安定的な利用
  (1)高効率石炭・LNG火力発電の有効活用の促進
 「東京電力の火力電源入札に関する関係局長級会議取りまとめ」(2013年4月25日経済産業省・環境省)等を踏まえ、2020年頃のCO回収・有効利用・貯留(CCUS)技術の実用化を目指した研究開発、国際機関との連携、CCSの商用化の目途等も考慮しつつできるだけ早期のCCS Ready 導入に向けた検討や、国内における回収・輸送・圧入・貯留の一連のCCSのプロセスの実証と貯留適地調査等を着実に進めるなど、環境負荷の一層の低減に配慮した石炭火力発電の導入を進める。
 (省略)
 また、CCSの実用化の状況を踏まえつつ、段階的にCCS付の石炭火力輸出を増加させていく。
 

パリ協定に基づく成長戦略としての長期戦略(令和元年6月11日閣議決定)
※抜粋 

第2章:各部門の長期的なビジョンとそれに向けた対策・施策の方向性
   第1節 排出削減対策
    1.エネルギー
  (3)ビジョンに向けた対策・施策の方向性
    (a) CCS・CCU/カーボンリサイクル(一部抜粋)
 我が国の産業界や研究機関は、化石燃料等の燃焼に伴う排ガス中のCO2分離・回収技術のみならず、これらを有効利用するための太陽光エネルギーを利用したCO2固定化やメタネーションにつながる要素技術、素材技術等に世界的な強みを有しており、イニシアティブをとっていくことが求められている。
 今後、CO2を資源として捉え、これを分離・回収し、鉱物化や人工光合成、メタネーションによる燃料や素材への再利用等を通じ、大気中へのCO2排出を抑制していくCCS・CCU/カーボンリサイクルについて、各国の産学官と連携し、実現に必要なイノベーションを効果的に推進するとともに、カーボンリサイクル協議会等の活動を通じて、社会への普及を進めていく。具体的には、2030年以降の本格的な社会実装に向けて、2023年までに最初の商用化規模のCCU技術を確立することを目指し、その後の普及の起爆剤とすべく、幅広い関係者の取組を加速化する。また、CO2の貯留を実現することも必要であることから、貯留適地の調査を行うとともに、排出源と利用・貯留地までの最適なCO2輸送を実現するべく、官民協調の下これらの取組を通じて、CCS・CCUの早期の社会への普及を図る。
 とりわけ石炭火力発電については、商用化を前提に、2030年までにCCS を導入することを検討する。さらに、これらの取組を通じ、実用化されたCCS・CCUを世界に輸出することを検討する。
 

苫小牧におけるCCS大規模実証試験

苫小牧での実証試験の決定

実地調査と国の検討会などが行われた結果、全国 115ヶ所の候補地点から絞り込まれ、 2012年2月に苫小牧が選定され日本初の本格的なCCS実証プロジェクトが開始されました。 苫小牧が選定された理由としては、CCS実証試験を行うのに必要な環境として、二酸化炭素を貯留するのに適した地層やその地層に関するデータが存在すること、近隣に二酸化炭素の大規模な排出源(工場・発電所など)が存在すること等があげられます。
 
実証試験委託先:日本CCS調査株式会社
 

概要




画像提供:日本CCS調査株式会社
 
  • 精油所の水素製造装置から発生するCO2含油ガスから、CO2を分離回収
  • 分離回収したCO2は昇圧後、陸上から海底下に掘削された2つの圧入井を通して、貯留層(萌別層、滝ノ上層)に圧入し、貯留
  • モニタリングシステムによって、地層内のCO2分布状況等を把握し、CCSが安全に行えることを検証
実証試験の詳細 (日本CCS調査株式会社ホームページ)

実証試験の情報については、苫小牧市役所の2階及び7階に設置したモニターや、日本CCS調査株式会社のホームページ上で公開されていますので、ぜひご覧ください。

実証試験の公開情報 (日本CCS調査株式会社ホームページ)
 

スケジュール

2012年度から2015年度までの4年間は試験準備期間として、実証試験に必要な諸設備の設計、建設試運転、坑井の設計・掘削、モニタリングシステムの設計・設置が行われました。
2016年4月にCO2圧入が開始され、2019年11月22日にCO2圧入量が目標の30万トンに達しました。11月22日以降、圧入は停止されており、現在はモニタリングが行われています。
 

画像提供:日本CCS調査株式会社
 

実施場所(苫小牧港西港区)

01
実証プロジェクトに必要な地上設備の建設
画像提供:日本CCS調査株式会社
 

全体図


画像提供:日本CCS調査株式会社
 

30万トン圧入達成時点報告書(「総括報告書」)

経済産業省、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)、日本CCS調査株式会社では、CO2の累計圧入量が目標の30万トンを達成したことを踏まえ、機械工学、化学工学、地質学、地球物理学など幅広い分野の専門家による議論を踏まえた上で、 30万トン圧入時点での本実証試験において得られた成果と課題を「総括報告書」として取りまとめ、公表しています。

「総括報告書」の詳細(経済産業省ホームページ)
 

 実証試験設備を活用した新たな展開(カーボンリサイクル事業)

NEDOが公募した、「苫小牧のCO2貯留地点におけるメタノール等の基幹物質の合成によるCO2有効活用に関する調査事業」(事業期間2019年度~2020年度)に、三菱パワー株式会社、三菱重工エンジニアリング株式会社および三菱ガス化学株式会社が採択され、実証試験設備を活用し、回収したCO2からメタノールを合成するカーボンリサイクル事業の実施に向け、2020年度は調査事業が行われています。
具体的には、CO2回収設備からのCO2とH2(水素)を原料として、化学品原料や燃料として有用なカーボンリサイクルメタノールを合成するというものです。 
 

お問い合わせ

産業経済部企業政策室港湾・企業振興課
電話:0144-32-6438
フォームからのお問い合わせ(リンク)

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