第1章 水素&炭素エネルギーのバリューチェーン
本調査資料における「水素&炭素エネルギー」(エネルギー供給の基となる水素・炭素)として、「①水素エネルギー、②炭化水素・炭素エネルギー、③二酸化炭素(有価物CO2)」を定義し、各々のエネルギーから構成されるバリューチェーンについて現状を整理する。
1. 水素&炭素エネルギーのバリューチェーン概要
「水素&炭素エネルギー」と各エネルギーの相関を図示するとともに、各エネルギーと一次エネルギー、二次エネルギー、合成燃料(水素と分離・回収された有価物CO2から製造)の関係を示す。また、2050年に向けてのエネルギー・バランス・フローの移行を図示する。
(1) エネルギー供給の基となる水素・炭素
(2) 現状のエネルギー・バランス・フロー
①一次エネルギー供給
②二次エネルギー供給
③電力供給(電気事業)
④ガス供給(ガス事業)
(3) 温室効果ガス削減の現状と目標
(4) カーボンニュートラルに向けたトランジション
(5) 水素&炭素エネルギーの分類種別
(6) 水素エネルギー
①水素エネルギーの特徴
②水素エネルギーの製造・供給方法
③水素エネルギーの輸送・貯蔵方法
④水素エネルギーの利用・消費方法
(7) 炭化水素・炭素エネルギー
①炭化水素・炭素エネルギーの特徴
②炭化水素・炭素エネルギーの製造・供給方法
③炭化水素・炭素エネルギーの輸送・貯蔵方法
④炭化水素・炭素エネルギーの利用・消費方法
(8) 有価物CO2
①有価物CO2の特徴
②有価物CO2の製造・供給方法
③有価物CO2の輸送・貯蔵方法
④有価物CO2の利用・消費方法
(9) 化石燃料から脱炭素燃料への移行
(10) エネルギー・バランス・フローの移行
①現状(2025年度)
②将来(2030年度、2050年度)
2. 水素エネルギーのバリューチェーン
水素エネルギーの分類・種類、特性を示すとともに、各水素エネルギーのバリューチェーンについて、製造・供給源、輸送・貯蔵、利用・消費の観点から、事業者動向も含めて現状を整理する。
(1) 水素
①水素の製造・供給源
1) 水素の導入見通し
2) 水素の国内製造
3) 天然水素、ホワイト水素の開発
4) 副生水素
5) 海外からの輸入
6) 水素の脱炭素化と電化
②水素の輸送・貯蔵
③水素の利用・消費
④運輸部門での水素利用
⑤水素利用の広がり
(2) 燃料アンモニア
①燃料アンモニアの製造・供給源
1) 燃料アンモニアの種類
2) 国内製造
3) 海外からの輸入
②燃料アンモニアの輸送・貯蔵
③燃料アンモニアの利用・消費
(3) 有機ケミカルハイドライド
①有機ケミカルハイドライドの製造・供給源
②有機ケミカルハイドライドの輸送・貯蔵
③有機ケミカルハイドライドの利用・消費
3. 炭化水素・炭素エネルギーのバリューチェーン
炭化水素および炭素エネルギーの分類・種類、特性を示すとともに、各炭化水素・炭素エネルギーのバリューチェーンについて、製造・供給源、輸送・貯蔵、利用・消費の観点から、事業者動向も含めて現状を整理する。
(1) 石油・石油製品
①石油・石油製品の製造・供給源
②石油・石油製品の輸送・貯蔵
③石油・石油製品の利用・消費
(2) LPG
①LPGの製造・供給源
②LPGの輸送・貯蔵
③LPGの利用・消費
(3) 天然ガス
①天然ガスの製造・供給源
1) 輸入LNG
2) 国産天然ガス
3) ワールドワイドにおける天然ガス
4) 日本のLNG調達戦略
②天然ガスの輸送・貯蔵
③天然ガスの利用・消費
1) 発電用
2) 都市ガス用
3) 船舶用燃料
4) コージェネシステム
(4) 石炭等
①石炭等の製造・供給源
②石炭等の輸送・貯蔵
③石炭等の利用・消費
1) クリーンコールテクノロジー
2) 石炭火力発電所
3) 製鉄所(高炉)
(5) 合成燃料
①合成燃料の種類と特徴
1) 液体合成燃料
2) 気体合成燃料
3) 合成燃料の環境価値
②合成燃料の製造・供給源
③合成燃料の輸送・貯蔵
④合成燃料の利用・消費
1) メタネーション(e-methane)
2) グリーンLPG
3) 自動車用合成燃料
4) 航空機用合成燃料(SAF)
(6) リニューアブル燃料
①リニューアブル燃料の種類と特徴
②リニューアブル燃料の製造・供給源
1) リニューアブルディーゼル
2) バイオジェット燃料
③リニューアブル燃料の輸送・貯蔵
④リニューアブル燃料の利用・消費
1) リニューアブルディーゼル
2) バイオジェット燃料
(7) バイオマス資源
①バイオマス資源の種類と特徴
②バイオマス資源の製造・供給源
1) 発電・燃料用バイオ燃料
2) 輸送機械用バイオ燃料
3) その他
③バイオマス資源の輸送・貯蔵
④バイオマス資源の利用・消費
1) バイオマス発電
2) 輸送機械用燃料
(8) 有機廃棄物
①有機廃棄物の製造・供給源
②有機廃棄物の輸送・貯蔵
③有機廃棄物の利用・消費
(9) 発電分野での炭化水素・炭素エネルギー利用
(10) 運輸分野での炭化水素・炭素エネルギー利用
4. 二酸化炭素(有価物CO2)のバリューチェーン
発電所・工場排ガスや大気中から分離・回収された二酸化炭素(有価物CO2)の特性や回収源、回収技術、処理技術(CCUS)を示すとともに、有価物CO2のバリューチェーンについて、製造・供給源、輸送・貯蔵、利用・消費の観点から、事業者動向も含めて現状を整理する。
(1) カーボンリサイクル
(2) CO2の供給源
①CO2分離・回収技術の特徴
②DAC
③CC
④BECC
(3) CO2の輸送・貯蔵
(4) CO2の利用・消費
①CCS
②CCU
③直接利用
第2章 水素・炭素エネルギーバリューチェーンのビジネスモデル
現状のエネルギー供給の動向やカーボンプライシングの動向を分析するとともに、エネルギー供給事業者の動向、エネルギー多消費・素材産業の動向、最終エネルギー消費の動向を紹介することにより、水素・炭素エネルギーバリューチェーンのビジネスモデルを抽出・分析する。
1. エネルギー安全保障の動向
(1) エネルギー自給率の向上
(2) LNG調達の動向
2. カーボンプライシングの動向
(1) カーボンプライシング
(2) GX-ETS
3. エネルギー供給事業者の動向
(1) 電力事業
①発電方式の種類と特徴
②電力需要の拡大
③大型電源開発
④発電燃料の位置付け
⑤火力発電の脱炭素化
⑥再エネ発電
⑦原子力発電
⑧自家用発電
⑨電力市場
(2) 都市ガス事業
①ガスビジョン2050
②ガス事業の形態
③天然ガス供給
④水素、バイオガス供給
⑤メタネーション
(3) 石油供給事業
(4) LPG供給事業者
①LPG供給
②グリーンLPG供給
③水素供給
④燃料アンモニア供給
(5) 水素エネルギー供給事業
4. エネルギー多消費・素材産業
①エネルギー・製造プロセスの転換
②鉄鋼
③セメント
④石油化学
⑤紙・パルプ
5. コンビナート・港湾部
(1) カーボンニュートラル・コンビナート
(2) カーボンニュートラル・ポート
6. 地産地消(スマートシティ等)
7. 最終エネルギー消費分野別
(1) 産業部門
(2) 業務部門
(3) 運輸部門
①自動車
1) 脱炭素化の方式
2) BEV
3) FCV
4) 燃料エンジン車
5) 用途別動向
②鉄道
③船舶
④航空機
(4) 家庭部門
第3章 水素・炭素バリューチェーンの推移予測
カーボンニュートラルに向けて、2025年度(現状)から2030年度、2050年度のエネルギー・バランス・フローの推移を予測し、それを基に水素&炭素エネルギーを構成する各々のエネルギーのバリューチェーン推移を予測する。従来からの化石燃料供給が大きく減少し、新たな脱炭素・低炭素燃料の供給が急増することを示す。
1. エネルギー・バランス・フローの推移
(1) 2023年度のエネルギー・バランス・フロー
(2) 2025年度のエネルギー・バランス・フロー
(3) 2030年度のエネルギー・バランス・フロー
(4) 2050年度のエネルギー・バランス・フロー
(5) 市場規模推移のまとめ
2. 水素&炭素エネルギーのバリューチェーン推移
(数量ベース/金額ベース:~2050年)
(1) 水素エネルギー
①水素
②燃料アンモニア
③有機ケミカルハイドライド
(2) 炭化水素・炭素エネルギー
①石油・石油製品
②LPG
③天然ガス
④石炭
⑤合成燃料
⑥リニューアブル燃料
⑦バイオマス資源
⑧有機廃棄物
(3) 二酸化炭素(有価物CO2)
(4) 水素&炭素エネルギーの市場規模推移(まとめ)
①製造・供給
②エネルギー転換・生産
③最終エネルギー消費