エネルギー・環境技術の世界的なイノベーション促進・普及...

平成２７年度地球環境国際連携事業

エネルギー・環境技術の世界的なイノベーション

促進・普及に向けた動向等調査

報告書

２０１６年３月

（一財）日本エネルギー経済研究所

はじめに

エネルギー・環境技術のイノベーションは、世界のエネルギー・環境問題の解決と経

済成長との両立を図るカギであり、その促進のためには、全世界の産学官の英知を結集

することが必要である。また、我が国が主体的に地球温暖化対策に貢献していくことを

世界に発信していくことも重要である。このような観点から、エネルギー・環境技術分

野のイノベーションを促進するプラットフォームとして、経済産業省や独立行政法人新

エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）の主催により、2014 年 10 月に、世界の

一流の科学者、政策立案者、ビジネスマン等が一堂に会し議論する国際的なフォーラム

「Innovation for Cool Earth Forum（ICEF）」が東京で開催された。本事業は、ICEFの開催に向けての各種支援を行うべく、①イノベーションを喚起する

ための議論形成の方策、②ICEFの議論を対外的に発信するためのステートメント案の

作成等、③個別技術の議論に資するエネルギー・環境技術ロードマップの要素について

調査・分析を行うことを目的としている。

具体的には、①Web Platform の作成と運用（含、コンテンツの作成、サイトへの誘因

策の検討・実施、閲覧状況のモニタリング等）、②ICEF 運営委員会によるステートメン

トの作成支援と付随する資料作成、③技術開発と普及を促進させるためのロードマップ

作成に関する調査（既存情報整理、情報発信、そして鉄鋼ロードマップの準備調査等）、

④ICEF における国内外の専門家によるネットワーク強化を目的とした ICEF 年次総会

前日におけるレセプション、④ICEF の準備のための各種会合（国内幹事会、運営委員

会等）への出席と資料作成等を通じた支援を実施した。

2016 年 3 月一般財団法人日本エネルギー経済研究所

1

はじめに ................................................................................................................................. 1 1. 議論を行うための Platform の企画・運営 ....................................................................... 3

1.1. 今年度の運用実績 .................................................................................................... 3 1.2. 閲覧数の分析............................................................................................................ 6 1.3. 来年度への課題と提言 ............................................................................................ 11

2. ステートメント案の作成 ............................................................................................... 13 2.1. ステートメント作成方針 ....................................................................................... 13 2.2. 作成プロセス.......................................................................................................... 14 2.3. 来年度への課題と提言 ........................................................................................... 15

3. ロードマップの検討 ...................................................................................................... 16 3.1. ICEF2015 におけるロードマップの作成と発表過程 .............................................. 16 3.2. 既存の技術開発動向の調査 .................................................................................... 20 3.3. ICEF2016 に向けた鉄鋼ロードマップの検討 ......................................................... 29 3.4. 今後のロードマップのあり方 ................................................................................ 71

4. ネットワーキングの開催 ............................................................................................... 72 5. 準備会議等への準備及び出席 ....................................................................................... 73 おわりに ............................................................................................................................... 75 引用文献 ............................................................................................................................... 76 付属資料 1：ウェブサイト宣伝用のスライド ...................................................................... 81 付属資料 2：ICEF ウェブサイトに掲載した 14 の技術分野の Tech Info 原稿 ...................... 84 付属資料 3：ICEF 2015 Statement from Steering Committee ................................................. 120 付属資料 4：ICEF 2015 Statement from Steering Committee 仮和訳 ..................................... 122

2

1. 議論を行うための Platform の企画・運営 1.1. 今年度の運用実績 1.1.1. 新体制への意向 2015 年の ICEF に向けて、ウェブサイトのデザイン及び構造の刷新が議論された。こ

のなかで、使いやすいウェブサイトを目指したレイアウトの変更と、Platform に閲覧者

を見やすくするよう、わかりやすい Platform のタイトルへの変更が行われた。 1.1.1.1.レイアウトの変更 2014 年の ICEF のウェブサイトは、図 1.1-1 の通り、トップページと Platform で異な

るデザインを採用していた。このため、Platform へのアクセスを容易にしつつ、全体と

してサイトのすべての階層を通じて統一感のあるデザインに変更することが目指され

た。

図 1.1-1 2014 年 ICEF ウェブサイトのトップページ（左）と Platform ページ（右）この結果として、旧 Platform のデザインに、トップページを含むその他全てのページ

のデザインを合わせる形でレイアウト変更を行った（図 1.1-2 を参照）。また、第二階

層（「ICEF について」、「2015 年 ICEF」、「Platform」、「過去のイベント」）には、閲覧者

がどのページを閲覧していても常に一回のクリックで移動できるよう、第二階層に通じ

るタブをページ上部に常に表示する形をとった。

3

図 1.1-2 2015 年以降の ICEF ウェブサイトのトップページ（左）と Platform ページ（右） 1.1.1.2 Platform の名称変更 2014 年は Platform の名称は、Innovative Technology Platform とされていたが、名称か

らページの機能が見えてこないという指摘があったため、2015 年からは論文の投稿や

参加者がコメント機能を通じてディスカッションが出来るという機能を前面に押し出

すために、Online Discussion に名称を変更した。 1.1.2. 投稿実績今年度は昨年度の投稿が限定的だったことを踏まえ、投稿数と閲覧数を増加させるた

め、コンテンツ拡充策として以下の３つの施策を実施した。 • 昨年度から継続し、関係者へ論文依頼する（ウェブサイトの Reports & Discussion

のページ 1） • 分科会の登壇者からの ICEF 参加者へのメッセージを掲載する（ウェブサイトの

ICEF2015 On-line Thematic Discussion のページ 2） • 事務局による分科会の技術情報のサマリの掲載（ウェブサイトの ICEF2015

On-line Thematic Discussion の技術セッションページにおける Tech Info）昨年度から継続した論文投稿については、ICEF 事務局関係者に依頼を継続して実施

した。また、ICEF2015 On-line Thematic Discussion ページについては、分科会登壇者に

任意での投稿を依頼した。そして、Tech Info については事務局で、3 章のロードマップ

の検討の一環で収集した情報のサマリを掲載した（詳細については 24 頁の「3.2 既存の

技術開発動向の調査」を参照）。

1 http://www.icef-forum.org/platform/report.php 2 http://www.icef-forum.org/platform/thematic_discussion.php

4

こうした取り組みにより、計 64 件（Reports & Discussion を 10 件、ICEF2015 On-line Thematic Discussion を 40 件、Tech Info を 14 件）の投稿が行われ、前年よりも投稿数を

飛躍的に増加させた。 1.1.2.1 Reports & Discussion Reports & Discussion ページにおいては、年次総会に向けてウェブサイトを盛り上げて

いくため、以下の関係者に依頼を行った。 • Georg Erdmann 氏（運営委員） • 山口光恒氏（運営委員会のアドバイザー） • 山地憲次氏（Energy System の分科会の座長） • 安井至氏（運営委員）

なお、Erdmann 氏には、2015 年 12 月にパリで開催された COP21 において 2020 年以

降の国連気候枠組の合意が期待されていたことから、①COP21 への期待と展望、②①

を受けての ICEF への期待と展望、そして③ICEF の振り返りの三部構成でのシリーズ掲

載を依頼した。また、年次総会前後に上記以外の投稿が 4 件（Peter Liu 氏、Claudio Nicolini 氏、Atsushi Iwai 氏、Volker Thomsen 氏）から投稿があった。上記を踏まえ、2015 年度の Reports & Discussion の投稿実績を表 1.1-1 にまとめる。

表 1.1-1 Reports & Discussion の投稿実績

投稿者ペーパータイトル掲載日

Georg Erdmann [Series: Road to Paris & Beyond] What can be expected from COP21 from the viewpoint of clean technologies?

2015 年 6 月 30 日

山口光恒 Decision making under uncertainty – Climate sensitivity and 2 degree target

2015 年 7 月 28 日

Georg Erdmann [Series: Road to Paris & Beyond] What can be expected from ICEF2015?

2015 年 8 月 7 日

山地憲次 How ambitious is the GHG reduction target of Japan?

2015 年 8 月 7 日

安井至 The Point of View for Top 10 Innovations 2015 年 9 月 30 日

Peter Liu Renewable Energy Generation 2015 年 10 月 1 日

Claudio Nicolini Discussion on a Provocative Overall Strategy for Energy and Environment Worldwide

2015 年 10 月 7 日

Atsushi Iwai Low carbon society? 2015 年 10 月 7 日

Georg Erdmann [Series: Road to Paris & Beyond] 2015 年 10 月 15 日

5

After ICEF 2015 (Tokyo) and before COP21 (Paris)

Volker Thomsen Effective Policies will lead to cost effective Energy supply in energy rich Japan without going back to Nuclear

2015 年 11 月 17 日

1.1.2.2 ICEF2015 On-line Thematic Discussion ICEF2015 On-line Thematic Discussion については、各分科会の登壇者に任意で投稿を

依頼した。これにより、計 40 名からの投稿があった。 1.1.2.3 Tech Info Tech Info については、ICEF2015 On-line Thematic Discussion の技術に関する 14 の分

科会について掲載した。掲載した技術は以下のとおりである。 • バイオ燃料 • エネルギー貯蔵 • 人工光合成 • スマートグリッド • 地熱 • ゼロエネルギービル • 水素

• 低炭素自動車 • 原子力

• CCS • 太陽光 • セメント • 風力 • 鉄鋼

1.1.3. アクセス数を増やす取り組み上記のコンテンツ拡充と併せて、アクセス数を増やす取り組みを行った。具体的には、

①年次総会前後に Online Discussion ページの宣伝を参加者へメールで送信、②年次総会

の配布資料一式の中に Online Discussion ページのチラシを封入、そして③年次総会のセ

ッションの合間の休憩時間における宣伝スライドの投影（実際のスライドについては、

付属資料 1：ウェブサイト宣伝用のスライドを参照）を行った。

1.2. 閲覧数の分析 2014 年に構築した、閲覧数の分析ツールを用いて閲覧数の分析を行った。なお、2016年 3 月の数値は 2016 年 3 月 24 日時点のものである。

6

1.2.1. コンテンツ別の分析 1.2.1.1. Reports & Discussion 時系列で閲覧数を集計すると、2014 年度と比べ、コンテンツの増えた 2015 年度の方

が大幅に閲覧数は多くなっている（図 1.2-1 参照）。

図 1.2-1 時系列で集計した Reports & Discussion の各ページの閲覧数

また、ページ毎の累積閲覧数を図 1.2-2 に示す。古い投稿は後になるにつれて閲覧数

が減少する傾向にある。

図 1.2-2 Reports & Discussion の各ページの累積閲覧数

-

200

400

600

800

1,000

1,200

1,400

2014

年10

月

2014

年11

月

2014

年12

月

2015

年1月

2015

年2月

2015

年3月

2015

年4月

2015

年5月

2015

年6月

2015

年7月

2015

年8月

2015

年9月

2015

年10

月

2015

年11

月

2015

年12

月

2016

年1月

2016

年2月

2016

年3月

Thomsen Erdmann 3 Atsushi Iwai Claudio Nicolini Peter Lieu 安井山地

Erdmann 2 山口

Erdmann 1 Heller （2014）田中（2014）安井（2014） Erdmann（2014）茅（2014）

-

100

200

300

400

500

600

700 2016年3月 2016年2月 2016年1月 2015年12月 2015年11月 2015年10月 2015年9月 2015年8月 2015年7月 2015年6月 2015年5月 2015年4月 2015年3月 2015年2月 2015年1月 2014年12月 2014年11月 2014年10月

7

1.2.1.2. ICEF2015 On-line Thematic Discussion ICEF2015 On-line Thematic Discussion について、時系列で閲覧数を集計すると、年次

総会前の 9 月と年次総会が開催された 10 月の閲覧数が多いが、11 月以降は閲覧数が大

幅に減少している（10 月から 11 月で約 85％減少）。減少の理由としては、投稿の内容

が「年次総会に向けて」というものであったことが考えられる（図 1.2-3 を参照）。

図 1.2-3 時系列で集計した ICEF2015 On-line Thematic Discussion の各ページの閲覧数分科会別の累積閲覧数でみると、原子力が特に多いほか、バイオ燃料、人工光合成、

CCS、エネルギー貯蔵、地熱が比較的多い。理由としては、これらのページの投稿が充

実していたことと、閲覧者がこれらの技術に関心が持っていたことが考えられる（図 1.2-4 を参照）。

図 1.2-4 ICEF2015 On-line Thematic Discussion の各ページの累積閲覧数

0 200 400 600 800

1000 1200 1400 1600 1800 2000 ビジネスの役割

技術移転技術開発と公的資金国連を補完する国際協力エネルギーシステム風力太陽光スマートグリッド原子力セメント鉄鋼低炭素自動車水素地熱 ZEB エネルギー貯蔵 CCS 人工光合成バイオ燃料

0

100

200

300

400

500

600

2016年3月

2016年2月

2016年1月

2015年12月

2015年11月

2015年10月

2015年9月

8

1.2.1.3. Tech Info Tech Info について時系列でダウンロード数を集計すると 10 月が最も多くその後、毎

月 20％前後ずつ閲覧数が減少し、2 月以降は横ばいで推移している。

図 1.2-5 時系列で集計した Tech Info の各 pdf ファイルダウンロード数

技術別に累積閲覧数を集計すると、太陽光、バイオ燃料、ZEB、原子力が多い。閲覧

者の関心がこうした技術について高かったと考えられる。

図 1.2-6 Tech Info の各 pdf ファイルの累積ダウンロード数

0

100

200

300

400

500

600 風力

CCS 地熱水素原子力鉄鋼セメント

ZEB 低炭素自動車バイオ燃料スマートグリッドエネルギー貯蔵人工光合成太陽光

0

50

100

150

200

250

300

2016年3月

2016年2月

2016年1月

2015年12月

2015年11月

2015年10月

2015年9月

9

1.2.2. 全体的評価図 1.2-7 に Online Discussion の全てのコンテンツの合計閲覧数及び、各コンテンツの

合計閲覧数を時系列で示す。全体の閲覧数は、年次総会のあった 10 月に最も多くなっ

ており、その後、2016 年 2 月を除いては 1000 アクセス前後で推移している。コンテン

ツ別にみると ICEF2015 On-line Thematic Discussion が 2015 年 9 月と 10 月に最も多くな

ったが、11 月以降は、Reports & Discussion が多くなっている。Tech Info については、

2015 年 11 月を除いて最も少ないが、2015 年 11 月以降の閲覧数の減少率が最も小さい。

図 1.2-7 時系列で集計したコンテンツ別の閲覧数また、図 1.2-8 に示す通り、コンテンツ別の累積閲覧数では、ICEF2015 On-line Thematic Discussion が最も多く、次に Reports & Discussion が多くなっている。

図 1.2-8 コンテンツ別累積閲覧数

-

500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

3,500 Reports & Discussion ICEF2015 On-line Thematic Discussion Tech info Online discussionコンテンツ合計

-

500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

3,500

4,000

4,500

Reports & Discussion ICEF2015 On-line Thematic Discussion

Tech info

2016年3月

2016年2月

2016年1月

2015年12月

2015年11月

2015年10月

2015年9月

2015年8月

2015年7月

2015年6月

2015年5月

2015年4月

10

ICEF ウェブサイトのトップページと Online Discussion のコンテンツのアクセス数合

計を図 1.2-9 に示す。2014 年度と比べると、2015 年度の方が、Online Discussion へのア

クセス数が増えているだけでなく、トップページへのアクセス数との比率も大幅に改善

している。

図 1.2-9 ICEF ウェブサイトトップと Online Discussion の合計のアクセス数の比較上記の閲覧数のデータから抽出されるインプリケーションは以下の二点である。

• 年次総会の内容とリンクしたコンテンツは閲覧数が多くなる傾向にあるが、年

次総会後アクセス数は急激に減少する • 年次総会とは独立した情報発信は、比較的に安定した閲覧数を確保している。

1.3. 来年度への課題と提言今年度の運営実績と閲覧数の分析を踏まえ、以下の三点が主な課題として挙げられる。

• Reports & Discussion の投稿数は、依頼ベースや閲覧数の自発的投稿では本数や

頻度に限界がある。 • 閲覧者の自発的投稿は依然として少ない • 年次総会の内容とリンクした投稿は年次総会前後以外閲覧数が伸びない

これらを踏まえ、来年度とりうるアクションとして、以下の 4 点を提言とする。アクション１：事務局による情報発信の強化依頼ベースの投稿や閲覧者の自発的投稿も重要であるが、事務局からの情報発信もコ

ンテンツの充実及び閲覧数の増加に寄与すると考えられる。このため、次年度はロード

-

2,000

4,000

6,000

8,000

10,000

12,000

14,000

Online discussionコンテンツ合計

ICEFウェブサイトトップ

11

マップや必要に応じて Tech Info の更新版等を随時掲載していくことで、事務局でコン

トロールできるものでコンテンツの充実を図ることが必要である。アクション２：年次総会における宣伝の強化年次総会における事務局からのチラシや休憩時間におけるスライド投影は、年次総会

期間中に投稿やコメントが見られたことから有効であったと考えられる。次年度におい

てはこれを強化する必要がある。たとえば会期中のランチの時間等に事務局から説明す

ることなどが有効であると考えられる。アクション４：ソーシャルネットワーキングサービスの活用 ICEF そのものやウェブサイトの知名度を向上するため、Facebook、Twitter 等の SNSの活用が有効であると考えられる。著名な運営委員や登壇者に ICEF のページをフォロ

ーしてもらうことで、運営委員や登壇者の大勢のフォロワー立ちに ICEF を認知しても

らうことができる。SNS アカウントの立ち上げ、適宜情報発信（Online Discussion のコ

ンテンツの発信、セッションの準備状況や運営委員の紹介等、年次総会前にはプログラ

ム等）、運営委員・登壇者とのつながりの構築を行うべきである。アクション３：使いやすさの追求引き続き、より使いやすいウェブサイトにしていく努力を継続する必要がある。今年

度はレイアウトの刷新があったが、次年度は上記の SNS の連携等も考慮した改善が求

められる。たとえば、投稿やコメントを増やすために、ICEF の ID 以外を利用したログ

イン（Facebook や Twitter アカウント等）の導入等が有効であると考えられる。

12

2. ステートメント案の作成 ICEF の年次総会にむけて、以下の三点を目的として、ICEF の運営委員会からのステ

ートメントを作成することとなった。 • ICEF の年次総会の成果を広く世の中に発信すること • 気候変動とイノベーションにおける世界的権威の意見集約とすることで、国際社会

の世論形成に貢献すること • 気候変動対策の行動を人々がとるよう動機づけを行うこと • さらに、2020 年以降の国連気候枠組の合意が期待される COP21 が 2015 年 12 月に

控えていたことを踏まえ、それに向けたメッセージとすること以下では、ステートメント作成に向けたプロセスについて概説すると共に、次の年次

総会に向けた運営上の課題について検討を行う。 2.1. ステートメント作成方針 2.1.1. 今年度のステートメント骨子今年度は以下をステートメントの骨子として作成作業が進められた。なお、この骨子

は、5 月時点のもので、これをベースに国内及び運営員会の議論が始められた。 ①目的 • ICEF の活動、年次総会の成果を広く世の中に発信すること • 気候変動のイノベーションにおける世界的権威の意見を集約することで、国際社

会の世論形成に貢献すること • さらに、年末の COP21 とそれ以降の取組に向けて時宜を得たスペシャルメッセー

ジとすることが求められる。 ②ステートメントの性格 • COP21 とその先の取組に向けた ICEF の提言として作成する ③パラグラフ構成 ICEF の目標の確認（数行程度）１）ICEF の目標の確認（数行程度）２）COP21 とその先の取組に向けた ICEF の提言(案)

• 気候変動緩和は長期的な視点で取り組む必要があり、そうした観点で技術開発

を推進するために、以下の通り提言をする。 • 長期的な視野で研究開発に取り組むべき分野のロードマップを策定の重要性を

強調。ICEF として総合的な視点で現在その作業にあたっていることを明記する。 • 長期的研究開発に必要な資金の重要性を訴え、官民を挙げた資金調達メカニズ

ムの構築の必要性を強調すると共に COP の場での真剣な議論を要請。 • 国際的な資金メカニズムにおいて、緩和・適応だけでなく、研究開発のための

13

予算枠の創設することを提言する。 • 発展途上国自身での技術開発を促進することの必要性を強調。それを促進する

メカニズムにつき COP の場での議論を要請すると共に、ICEF の場でも引き続き

検討することを表明。 • 研究者間の研究成果や共同研究のためのプラットフォームの重要性および、

ICEF がその一翼を担うことを宣言する。 • すべてのステークホルダーに対し、ICEF の議論に参加することを求める。

３）ICEF2016 に向けて • ICEF2016 の日付やそれまでの活動について述べる。

2.2. 作成プロセス 2.2.1. 作成スケジュール今年度のステートメント作成作業は、茅運営委員長が取りまとめを行うこととされ、

以下のスケジュールで進められた。

表 2.2-1 共同声明作成プロセス

時期作業内容

6 月骨子をもとに事務局及び幹事会で議論

7 月茅委員長及び事務局が日本語による第一草案の作成

8 月上旬事務局が第一草案の英語版を作成

8 月中旬第一草案を運営委員に送付し、意見を募集

8 月下旬茅委員長及び事務局が運営委員からの意見をとりまとめと、意

見の反映の仕方についてオプションを提示

9 月上旬第二草案を運営委員に送付し、意見を募集

9 月中旬茅委員長及び事務局が第二草案に対する運営委員の意見の取り

まとめを行う

9 月下旬茅委員長及び事務局が、最終草案を作成

10 月年次総会前日

運営員会で最終草案についてディスカッションを実施、最終案

を決定

10 月 8 日声明の発表

IEEJ は、上記プロセスすべてに事務局と一体となって参加し、年次総会前日の運営

員会への参加も含めて、プロセス全体の支援を行った。また、年次総会前後の情報発信

についても適宜資料作成を通じた支援を行った最終成果である共同声明については、付

属資料 3 を参照されたい。

14

2.2.2. 日本語仮訳の作成共同声明発表後は事務局からの依頼に応じて、共同声明の日本語訳の作成を行った

（付属資料 4 を参照）。 2.3. 来年度への課題と提言 2.3.1. 第 1 回、第 2 回 ICEF のステートメントのフォローアップ第 1 回と第 2 回で提言された内容について、政策や技術開発動向を調査し、提言の内

容とを踏まえてフォローアップすることで、課題の深堀や次年度の提言へのフィードバ

ックを行うことが必要である。こうした調査とフィードバックを通じて、訴求力が強く、

タイムリーな提言を目指すべきである。 2.3.2. 具体的な提言の作成これまでの提言は重要な項目について、方針を示す性質の文章であった。第 1 回 ICEFが「立ち上げ」、第 2 回 ICEF が「拡大」であったことを受けて、第三回 ICEF は「深化」

を目指し、より具体的なアクションについての提言とするべきである。このためには、

上記第 1 回、第 2 回のステートメントのフォローアップと併せて、政策、技術開発、投

資等の動向を調査し、具体的かつ狙いを絞った提言を目指すことが求められる。 2.3.3. 海外メディアへのアプローチステートメントの発表は年次総会のハイライトであるため、メディアに広く取り上げ

られることが重要である。第 2 回 ICEF は第 1 回よりも国内メディアに広く取り上げら

れたが、海外メディアの間ではあまり広く取り上げられなかった。このため、第 3 回に

ついては、これまでの取組に加え海外メディアへのアプローチを強化すべきである。

15

3. ロードマップの検討 2015 年の ICEF の活動として、技術ロードマップの作成が行われた。このなかで、今

年度の事業としては、以下の 3 点に取り組んだ。 ① 2015 年のロードマップとしては、運営委員の David Sandalow 氏のチームが太陽

光と蓄電のロードマップを作成したため、その活動のフォロー ② 年次総会の分科会で取り上げた技術について情報の整理を行った ③ 次年度のロードマップとして、鉄鋼のロードマップ作成に向けた調査を行った

3.1. ICEF2015 におけるロードマップの作成と発表過程 2015 年度のロードマップとして、運営委員の David Sandalow 氏のチームが取り組ん

だ太陽光と蓄電のロードマップについて以下の通りまとめる。なお、このロードマップは、年次総会の太陽光の分科会で議論され、完成版が COP21の再度イベントで発表された。 3.1.1. ロードマップの位置づけこれまでの他のロードマップは、「今後なにをしなくてはならないか」ということに

ついてトップダウンに規定してきたのに対して、ICEF のロードマップは「今後何が起

こりうるか」という点について述べている。これにより、技術の現状を把握した上で、

不確実性とリスクについて深い分析を加えることで、民間の投資判断に資する内容とな

っている。主に政府に何をすべきか規定してきた既存の他のロードマップの内容をボト

ムアップに補完する内容となっている。内容としては主に以下をカバーしている。 • ロードマップを検討する際のキーポイント（技術の背景情報、R&D 動向、不確実性） • ロードマップツールキット（普及のための要因集と普及シナリオの組み立て方） • ロードマップツールキットの基づく日・米・独・中・印の 5 カ国のロードマップ • 技術普及における障壁 3.1.2. 目次

1. エグゼクティブサマリー 2. イントロダクション 3. 技術の背景 4. 太陽光発電と蓄電の国別 R&D 動向 5. ロードマップ対象国の背景情報 6. 不確実性の原因 7. ロードマップツールキット

8. ロードマップ（日本） 9. ロードマップ（ドイツ） 10. ロードマップ（米国） 11. ロードマップ（中国） 12. ロードマップ（インド） 13. 今後の課題 14. 将来の戦略と提言

16

3.1.3. ロードマップを検討する際のキーポイント (a) 太陽光発電と蓄電を組み合わせる利点 • 電源構成の低炭素化だけでなく、太陽光発電と蓄電を組み合わせることで複数の

メリットがある例として以下が挙げられる。 o 蓄電により太陽光の電力を余すことなく使い、太陽光発電の経済性を向上 o 電力安定供給の向上 o グリッド負荷の軽減

(b) 成熟市場と新興市場の違い • 成熟市場では、太陽光と蓄電の組み合わせによる電力料金支出の節減がドライバ

ーとなる • 新興市場では、蓄電によりグリッドの断続性（停電等）に備えることがドライバ

ーとなる (c) 規制は促進要因にも阻害要因にもなりうる • 適切な市場設計が太陽光と蓄電の普及に不可欠 • 一方、阻害要因になる促進策もある。たとえばネットメータリングは太陽光を促

進しても蓄電は阻害する (d) コストの問題 • 太陽光は既に競争力のあるレベルにコストダウンが進んだが、今後は蓄電のコス

トの方が重要な課題。 (e) 自動車用蓄電池市場の影響 • スケールメリットを出して蓄電コストを下げるのには、自動車用蓄電池による市

場拡大が有望。これは、貿易の障壁が下がることで、さらに進むだろう。 (f) 太陽光と蓄電の組み合わせ以外にもオプションはある • 最大の脅威になりうるのは成熟市場における安価な天然ガス発電と、新興市場に

おける安価な石炭火力発電 • 技術の方向性としては、デマンドレスポンスや power-to-gas といったものもあり

うる。後者の場合は電気自動車よりも燃料電池自動車の方が普及する可能性があ

る。 3.1.4. ロードマップツールキット成熟市場、新興市場それぞれについて、次のようなシナリオを作成するとともに、図 3.1-1 の通り、望ましいシナリオ（右上）への前向きの移行と後向きの移行を整理し（ツ

ールキット）、各国に適用。（成熟市場）第 1 軸：ルーフトップ・コミュニティ太陽光と蓄電池が経済的に魅力的であるか否か（蓄

電池のコスト、電力価格、競合する解決策のコストを考慮）

17

第 2 軸：電力規制が、ルーフトップ・コミュニティ太陽光と蓄電池に支援するものか、

電力会社を防御するものか（規制を考慮）（新興市場）第 1 軸：ルーフトップ・コミュニティ蓄電池および太陽光が相対的に安価であるか（蓄

電池のコスト、競合する解決策のコストを考慮）第 2 軸：中央電力系統の信頼性が高いか否か（系統の信頼性、規制を考慮）

図 3.1-1 成熟市場（左）と新興市場（右）のシナリオ 3.1.5. 各国のロードマップの主なポイント各国のロードマップの主なポイントを図 3.1-1 にまとめる。

表 3.1-1 各国のロードマップの主なポイント

国名現状と移行方策・リスク

日本（成熟市場）

・規制は全体的に、ルーフトップ・コミュニティ型太陽光および蓄電

池に支援的。蓄電池のコストの高さが広範囲の普及の障壁。・国内市場は、規模の経済を達成するには不十分。政府が支援する他

の技術が太陽光と蓄電池の機会を奪う可能性。・規制改革により、分散型システムに不利な規則が導入される可能性。

ドイツ（成熟市場）

・低炭素システムに対する広範囲な政治的支持。当該システム産業の

発展により、蓄電池の展開の見込み。・システムの故障、信頼性の低い技術により、太陽光と蓄電池の機会

が失われる可能性。

18

・規制改革により、分散型システムに不利な規則が導入される可能性。

米国（成熟市場）

・広く使われている余剰電力を測定するシステムが蓄電池と太陽光設

備との組合せにとって最大の障害。・ほとんどの規制が州レベルで決定されており、それらの政策間で大

きな相違。・米国ではガスが安く、将来的にも続く見込み。

中国（新興市場）

（成熟市場）

・新興国としては、蓄電池は高いが、系統は信頼性がある。成熟市場

としては、規制は太陽光と蓄電池に不利で、また、国内蓄電池産業が

ないため経済的に魅力的なルーフトップ太陽光と蓄電池が得られな

い。・インセンティブの対象が、送電線に接続された大規模設備から配電

系統に接続された設備に移行する場合、系統電力料金が高い業務・産

業部門が市場になる可能性。

インド（新興市場）

・鉛蓄電池のコストは比較的低いが、ルーフトップ PV 設備と組み合

わせた場合、平均電力コストは低くない。インドの系統は、非常に信

頼性が低い。・中央・州の政府が、ビジネスモデルを可能にする政策枠組みを検討

すべき。・政府が、長期的保証を市場に提供するための品質基準、保証および

サービス要件を設定すべき。

3.1.6. 障壁移行経路・各国に共通する障壁を重要性の順に並べると次のとおりである。

(a). 蓄電池技術のコストの高さ (b). 規制バリア (c). 太陽光および蓄電池に対する安価なオルタナティブ (d). 品質の低い設備による評判の低下 (e). 貿易障壁 (f). 分散電源統合の課題（系統統合が失敗した場合の規制面での反動、熟練労働力の

不足、サイバーアタック）

19

3.2. 既存の技術開発動向の調査今後のロードマップ作成のための情報の整理として、主なロードマップ作成状況の整

理と技術開発状況のサマリ作成を年次総会の分科会で取り上げられた技術について行

った。今後、これらの情報を活用して ICEF のロードマップについての検討が行われるよう、

わかりやすく、使いやすい形で整理した。 3.2.1. 既存の主なロードマップの情報

地球温暖化を防ぎながら世界が将来にわたり持続的発展を達成するためには、エネル

ギー環境技術の開発、導入、普及によって、世界的に次世代型のエネルギー利用社会の

構築に取り組んでいくことが不可欠である。革新的な環境エネルギー関係技術開発は主

要国で独自に取り組まれ、ロードマップに整理されている場合が多い。ここでは、ロー

ドマップを中心に革新的な技術情報の収集、整理を行った。対象としたロードマップを

以下の表に示した。

表 3.2-1 調査対象文献

技術領域著作機関／国・地域／年

名称備考

太陽光

IEA/2014 Technical Roadmap Solar [20]

総合資源ｴﾈﾙｷﾞ

ｰ調査会/2014 エネルギー関係技術開発ロードマップ [21]

内閣府/2013 環境ｴﾈﾙｷﾞｰ技術革新計画 [22]

経済産業省資

源エネルギー

庁/2008

Cool Earth-エネルギー革新技術計画 [23]

EC/2013 2013 Technology Map of the European SET-Plan [4]

DOE/US/2015 Quadrennial Technology Review 2015 [24]

MKER/KOREA/ 2011

Green Energy Strategic Roadmap 2011 [25]

CCS/CCU

IEA/2013 Technical Roadmap CCS [26]

IEA/2011 Technical Roadmap CCS in industrial applications [27]


ｰ調査会/2014 エネルギー関係技術開発ロードマップ

内閣府/2013 環境ｴﾈﾙｷﾞｰ技術革新計画

資エ庁/2008 Cool Earth-エネルギー革新技術計画

20

EC/2013 2013 Technology Map of the European SET-Plan

DOE/US/2015 Quadrennial Technology Review 2015

MKER/KOREA/ 2011

Green Energy Strategic Roadmap 2011

エネルギ

ー貯蔵

IEA/2014 Technical Roadmap Energy Strage [28]

IRENA/2015 Renewables and electricity storage A technology roadmap for REmap 2030

[29]






EERA･EASE /2015

Status and recommendations for RD&D on energy storage technologies in a Danish context

[30]

スマート

グリッド

IEA/2011 IEA2015

Technical Roadmap Smart Grids How 2 Guide for Smart Grids in Distribution Networks

[31] [32]

IEC/2010 Smart Grid Standardization Roadmap [33]






VDE･DKE/ DE/2013

The German Roadmap e-Energy / Smart Grids 2.0 [34]

DOE/US/2004 Naational Electric Delivery Technologies Roadmap [35]

智能能源网

/CN/2011 China Smart Grid Development Model and Industry Prospect

[36]

バイオエ

ネルギー

IEA/2012 IEA2011

Technology Roadmap Bioenergy for Heat and Power Technology Roadmap Biofuels for Transport

[37] [38]





21


RHC･ETP/EC/2014

Biomass Technology Roadmap [39]

EERE･DOE/US/2007

Roadmap for Bioenergy and Biobased Products in the United States

[40]

ERI ･

NDRC/CN/2010

Study on China Biomass Energy Technology Development Roadmap

[41]

低炭素自

動車 IEA/2009 Technical Roadmap EV and PHEV [42]

IEA/2012 Technical Roadmap Fuel Economy of Road Vehicles [43]





ZEB/ZEH IEA/2011 Technology Roadmap Energy-efficient Buildings: Heating and Cooling Equipment

[44]

IEA/2013 Technology Roadmap Energy efficient building envelopes

[45]






セメント IEA/2009 Cement Technology Roadmap 2009 Carbon emissions reductions up to 2050

[46]





鉄鋼表 3.3.1 参照

原子力 IEA･NEA/2015 Technology Roadmap Nuclear Energy [47]





22


水素 IEA/2015 Technology Roadmap Hydrogen and Fuel Cells [48]





地熱 IEA/2011 Technology Roadmap Geothermal Heat and Power [49]





人工光合

成総合資源ｴﾈﾙｷﾞ



風力 IEA/2013 Technology Roadmap Wind Energy [50]





23

3.2.2. 情報発信資料作成環境エネルギー技術開発は、大規模投資と長期間を要する一方で将来の不確実性が大

きいものが少なくないことから、持続的な取組を行う事は容易ではない。このため、全

世界が将来にわたる技術開発の方向性を共有し、一体となった取組を行う事が必要であ

る。環境エネルギー関係技術開発のロードマップは前項で整理したように主要国で独自

のロードマップを策定しており、また IEA も広範な領域でロードマップを作成してい

る。しかし、世界で共通の認識に立っているとは言いがたい。ICEF では共通認識の醸

成のために、技術開発が置かれた状況を分野毎に整理し、世界で共有・共感できるもの

として発信すべきとの認識の元取り組んだ。 ICEF が対象としている領域は広範であり、一部の領域の技術はこれから技術確立に

向かわなければならない環境にあり、技術確立済みで、いかに普及するかが課題の領域

もある。また、その二つのステージが共存する領域もある。従って、革新的な取組が技

術開発である場合も、普及のためのコストダウン技術や普及施策である場合もあり得る。

情報発信する資料は、技術が置かれている世界の状況を勘案し整理した（付属資料 2 を

参照）。以下に概要を示す。【太陽光】地球に降り注ぐ太陽エネルギーは膨大で、単純な計算では地表に届く太陽エネルギー

の１％弱を利用できれば世界のエネルギー需要を賄える。太陽エネルギーを電力として

利用する方法として２つの方式、太陽熱発電と太陽光発電がある。それぞれ 3GW（2014）,135GW(2013)が導入され、普及が始まった状況にある。技術的には太陽熱発電においては集熱器の効率向上と蓄熱技術を組み合わせた負荷

変動対応技術、太陽光発電においてはパネルの高効率化による極限まで低コスト化が求

められる。普及のための施策としては、パネル形状、設置ジグの仕様の世界共通化等によるコス

トダウン誘導が求められる。【人工光合成】植物は、CO2を吸収し有機物を生成するが、人工光合成は同様の反応を光化学のプロ

セスで行う。この技術は、将来燃料や石油化学製品の代替物精製のために期待されてい

る。太陽光のエネルギーを利用する点では、太陽光発電と同様であるが、人工光合成に

おいては燃料を生成するため、貯蔵が容易である。これにより、太陽光発電の間欠性と

も無縁である。現在は、研究開発段階にある技術であるが、近年エネルギー変換率が飛

躍的に向上している。2020 年代には実証実験が始まり、早ければ 2030 年代に商業化さ

れる可能性がある。

24

【CCS】 CCS は今後も化石燃料の使用を続けるためには必須の技術になるだろう。IEA による

と、CCS が最大限利用できるようになれば 70Gt の CO2排出を防ぐことができるとして

いる。技術的課題としては、CO2の分離技術が最も大きなポイントであり、この部分で

のコスト低減が急務である。また、CO2を貯留するサイトの探査も依然として大きな費

用がかかる課題である。化石燃料の燃焼サイトだけでなく、バイオマスと CCS を組み

合わせ、ネガティブエミッションとする BECCS（Bioenergy and CCS）も提唱されてい

る。【エネルギー貯蔵】電力貯蔵技術は再生可能エネルギーのさらなる導入の際の系統安定化対策としての

キー技術となる。電力貯蔵技術としては揚水発電、圧縮空気貯蔵、電池、超伝導蓄電や

フライホイール蓄電、水素変換貯蔵などが検討されている。２℃シナリオの場合の蓄電

要求コストは約 150USD/MWH と見積もられ、現状技術のコストを１／１０近くに下げ

る努力を必要とする。技術的には、金属空気電池等現行品より容量を１オーダー上げることができるものの

開発や、高価なリチウムに変わる安価な物質を用いる等の飛躍的にコストパフォーマン

スを高める技術が求められる。【スマートグリッド】スマートグリッドとは，既存の電力需給ネットワークに情報コミュニケーション技術

を組み合わせて、ネットワーク全体のインテリジェントな運用を目指すコンセプトであ

る。スマートグリッド概念自体が Game Changer であり，省エネルギー効果，上流－下

流への一方的な流れであった電力システムの抜本的変革、再生可能エネルギー導入時の

電力系統柔軟性確保など、多くメリットをもたらす可能性がある。技術自体は現行のものの組み合わせであるため、その導入促進策構築こそが早急に求

められる。【バイオエネルギー】バイオマスエネルギーは、カーボンニュートラルとして扱われているため、地球温暖

化対策の一手段として重要である。また、貯蔵利用し易い液体燃料を製造できる点でも

付加価値がある。一方、供給安定性の確保、食料との競合や森林破壊等の生態系を含め

た問題、化石燃料との価格競争性・価格安定性といった経済面での課題、ＬＣＡ上の温

室効果ガス削減効果・エネルギー収支等の定量化等の課題を今後克服していく必要があ

る。食料と競合しないセルロース系材料や藻類に由来するものからのエネルギー抽出効

25

率を向上させることなどへの取組を加速しなければならない。【低炭素自動車】自動車用のエネルギーはガソリンや軽油などの化石液体燃料を利用してきた。これは、

長距離走るために必要なエネルギーの密度が重量比、体積比とも電池やガスなどの他の

エネルギーに比べて格段に高いからである。従って、これまでの CO2削減に向けた主要

な技術開発は内燃機関の高効率化に力点が置かれてきた。内燃機関は負荷を一定にした

場合に高効率を維持できることから、負荷変動を吸収できるハイブリッドシステムをト

ヨタが実用化した。このシステムは回生エネルギー利用も含むが、内燃機関の究極の低

炭素技術と言える。ハイブリッドシステムを超えて二酸化炭素の排出削減を求めるためには、バイオマス

燃料を除けば電気自動車と水素燃料利用に帰結する。電気自動車では蓄電池の高性能化、

低コスト化に注力が、水素燃料利用においては燃料電池の高効率化が必要である。一方

充電設備や水素ステーションなどインフラの計画的な社会システム整備も同時に必要

となる。【ZEB/ZEH】 ZEB/ZEH（Zero-Energy Building/House）とは、年間の１次エネルギー消費量が正味(ネ

ット)でゼロ又は概ねゼロとなる建築物である。暖房と冷房のエネルギーの割合は建物

全体のエネルギー消費量の 3 分の 1 以上にもなる。国、地域によって、気候条件や生活

習慣、エネルギー消費構造等が異なることから、それを踏まえた省エネ対策を講じるこ

とが必要となる。建材や機器（自然・未利用エネルギー等による発電・蓄電システム・HEMS/BEMS 等

をシステム化）をパッケージ化し、受け入れられるコストで生活の質を向上させる省エ

ネ住宅・ビルの開発が重要である。【セメント】セメントは焼成に石炭、石油等化石燃料を使い、分離、粉砕、冷却等に電力を使う。

セメント産業では 1970 年代以降廃熱発電、エアビーム式クーラー、竪型ミル等省エネ

設備の技術革新が進み、1990 年代にはエネルギー効率向上技術が確立され、展開され

てきている。更に産業廃棄物のエネルギー代替利用など、一層の省エネ化を図ってきて

いるが、製品の性能に影響を与えない条件での既存技術による省エネはほぼ限界に近い

状態である。現状技術では省エネと高品質は相反する関係にあり、省エネ化が可能となるようなセ

メント規格の改訂にも取り組まれている。需要家において、適正な品質のセメントが選

定されるような取り組みが重要である。現在の ISO 等の基準は新プロセスにより製造さ

26

れるセメント製品に対応しておらず、早期の省エネ型セメント基準の確立、新プロセス

により製造されるセメントの利用促進を目指した流通、表示、教育等の社会基盤整備が

求められる。また、セメント製造プロセスは高濃度の CO2を含むガスを大気に排出する

ため、CO2回収プロセスが効率的に運転可能であり、CCS を活用しやすいプロセスであ

る。CCS 活用も考慮すべきである。【鉄鋼】主流の高炉転炉法においては、燃料、還元剤としての石炭が必須であり、熱回収や動

力を用いるシステム等の省エネ技術はすでに確立している。製鉄所設備の利用期間は長

いため、世界には効率の悪い設備が多く残って稼働している。製鉄プロセスからの CO2削減は、古く効率の悪い設備の廃棄を進める世界的な合意形

成と、更なる CO2排出削減対策として、石炭を用いない直接還元と電炉を用いるプロセ

ス技術の確立、導入が必要となる。これには炭素を含まない水素などのエネルギー源と

カーボンフリーの電力も併せて必要となる。【原子力】原子力エネルギーは Light Water Rector 型の発電利用が主な利用形態である。原子力

発電は核分裂反応の際に生じる熱を利用してタービンで発電するため、発電の際には

CO2を発生しないため、先進国から新興国まで幅広く用いられている。しかし、使用済

燃料の処理処分や安全性に対する社会認知に課題がある。対応する政策は、リサイクル

利用を前提としているかどうか等、国によって異なっているが、低炭素発電としては重

要な位置を占めている点について認識されるべきである。また、水素生産等の原子力熱利用を意図した高温ガス炉技術や核融合炉技術は、原子

力利用のポテンシャルを大きく広げるものとして研究開発が進められねばならない。【水素】水素は、多様な一次エネルギーから生成が可能であり、利用時に CO2の発生がないと

いう、電力と類似した性質を有する二次エネルギーである。また電力よりも貯蔵・輸送

が容易で、電力との相互変換が可能という特徴があり、燃料電池を用いると化石燃料よ

りも高効率の発電が可能となる。これらの特徴を活かして、CO2排出抑制のための有望

技術として注目されている。地球上には水素分子としてほとんど存在していないため、

水電気分解や化石燃料から製造して利用に供することになり、割高になる傾向がある。

気体状態ではエネルギー密度が化石燃料よりも低いため、貯蔵・輸送の効率が低くなる。

化石燃料と電力の二次エネルギーの性質を併せ持つため、輸送、産業民生分野において

分散利用等により新規な発展をする可能性がある。低コストの水素製造、高効率の水素

利用技術の確立、および社会インフラの構築や整備が課題である。

27

【地熱】地熱発電は火山帯の地下にある地熱貯留層から高温の蒸気と熱水を取り出し、タービ

ンで発電する方式である。発電コストについては、条件の良いサイトに於ける場合系統

電力のコストを下回るものもある。タービン等の個別技術は確立しているものの、サイ

トの状況にあわせた個別のエンジニアリングが必要で、平均的な発電コストは系統電力

を上回る。普及策に関しては、低コストサイトの探索、高効率化、高耐久化技術を総合して取り

組む必要がある。また、地熱資源が多く賦存する国立公園等の規制緩和と併せて景観と

親和するデザインも含めた標準化などの社会システム整備が重要となる。既存技術の改善と普及に加えて、高温岩体発電等の未だに活用されていない地熱資源

を利用する技術の開発も進められている。【風力】風力発電は風の運動エネルギーを風車で動力に変え発電するものであり、風車と発電

機、送電施設からなる。現在は風車の回転部直径１００ｍにも及ぶシステムが主流で、

陸上の風況の良いところの発電コストは系統電力並に下がってきている。技術的には、

さらなる低コスト（高出力）化、低周波騒音、落雷・電力系統接続対策等があり、社会

的には鳥の衝突等の環境への影響、風況の良いところが国立公園内や民家に近いところ

にあり、立地条件が厳しくなっている点である風力発電システムは他の再生可能エネルギーに比べて低コストで発電できるため、現在

では重電メーカーが開発にしのぎを削っている。メーカーによる技術の囲い込みによる

価格高止まりの懸念があり、技術の標準化によるコストダウンの取り組みも重要である。

また、景観にマッチするデザインの誘導施策等による、高出力低コストの陸上風力発電

システムの普及促進、漁業への影響の正確な把握等による洋上風力導入推進等を系統接

続対策と相まって進める必要がある。

28

3.3. ICEF2016 に向けた鉄鋼ロードマップの検討

図 3.3-1 製鉄所遠景(ArcelorMittal Florange’s blast furnace skyline, in France) [1]

【製鋼プロセス概略】主流の生産方式である高炉転炉法において、鉄は高炉の上部から鉄鉱石とコークスを

入れ、高炉の下部から熱風を吹き込み、コークスの燃焼で鉄鉱石が還元されて鉄（溶銑）

になる。溶銑を転炉に入れ酸素を吹き込むことで不純物や余分な炭素等を除去すること

で求める溶融鋼が作られる。一方、高炉を用いず直接鉄鉱石を還元したものや鉄スクラ

ップを電炉で溶かし溶融鋼を作るプロセスもある。溶融鋼は、その後鋳造、圧延、酸洗、

冷延等のプロセスを経て需要家の元に届けられる。下にプロセスの概略図を示した。

29

図 3.3-2 鉄鋼生産プロセス概略 3

【CO2を排出するプロセス】鉄鋼において主として CO2は、石炭から生産されるコークスを還元剤に用いる還元プ

ロセスおよびその他のプロセスでの直接加熱源から排出される。また、動力や加熱に用

いる電力からの間接排出もある。高炉転炉法に於ける CO2 排出のプロセス毎の排出比率の一例を下図に示した。Birat

等の試算によると、ロールコイル 1t あたりの CO2排出量は 1815kg であり、その 95%が

熱源と還元剤として用いられる石炭、5%が焼結に用いる石灰石からもたらされる。石

炭は前処理としてコークスとコークス炉ガスに分けられ、コークスは焼結や高炉に、コ

ークス炉ガスは発電所をはじめとする様々なプロセスの熱源として用いられる。CO2排

出量の 7 割にあたる 1255kg が高炉を経由して排出される。高炉ガスはホットブラスト

を作る加熱炉や熱延装置、発電所で熱を利用した後で排出される。

3 Institute for Industrial Productivity ホームページを参考に IAE 作成

30

図 3.3-3 高炉転炉法に於けるプロセス毎の CO2排出 4 [1]

【省エネ技術】鉄鋼セクターは 2012 年において、世界の全産業のエネルギー利用の２２％を占め、

CO2 直接排出の３１％を占める。 [2] このため、世界の鉄鋼業界では様々な取り組み

を行っている。図 3.3-3 に示したように、プロセス毎に様々な CO2削減技術の適用が検

討されている。一方で、それらの技術の適用は設備コストやランニングコストの上昇を

伴うものもあり、世界的な普及が十分であるとは言えない。鉄鋼のプロセスにおいては、エネルギーのほとんどを石炭に依存しており、省エネを

行うことにより CO2排出削減が可能である。鉄鋼セクターのエネルギー効率国際比較を

図 3.3-4 に示した。RITE の試算によると 2010 年時点でのエネルギー効率は最も高く、

日本と同様の効率にするためには、中国では 15%ロシアでは 26％の効率向上が必要で

ある。

4 図中緑囲は炭素を発生する原料量、黄色囲はロールコイル 1 トンあたりの CO2排出量と CO2 濃度

31

図 3.3-4 鉄鋼業のエネルギー効率 5

図 3.3-5 には省エネ技術を普及した場合のエネルギー消費量削減ポテンシャル（2009

年時点）を示した。世界の削減ポテンシャルは 5.4EJ 程度であり、そのうち 70%弱を中

国が占める。日本鉄鋼連盟は、「IEA の分析では、日本の粗鋼当たりの省エネポテンシ

ャルが世界最小であることが示されている。RITE の分析では、日本鉄鋼業のエネルギ

ー効率が世界最高水準であることが示されている。これらの分析は、日本鉄鋼業におい

て、既存技術はほぼ全ての製鉄所で設置され、省エネ対策の余地が少ないことを表すも

のである。」としている。

図 3.3-5 省エネ技術を普及した場合のエネルギー消費量削減ポテンシャル [3]

【省エネ以外の CO2削減技術】先に述べたように、ロールコイル 1t あたりの CO2排出量は 1815kg であり、その 95%

が熱源と還元剤として用いられる石炭、5%が焼結に用いる石灰石からもたらされる。

このため、還元剤および熱源を炭素フリーなエネルギーで代替でき、石灰石を用いない

5 環境省資料（鉄鋼業界の低炭素社会実行計画平成 25 年 9 月 27 日一般社団法人日本鉄鋼連盟）

32

プロセスにおいて、炭素フリーな電力を利用することができれば、CO2を全く排出しな

い製鉄プロセスが実現可能である。これらは、直接還元と電気炉を用いるプロセスや溶

融酸化物電気分解の技術確立により実現の可能性がある。また、図 3.3-3 に示されるように、高炉転炉法のプロセスにおいては高濃度の CO2が

排出されるため、CO2の吸収が比較的容易である。このため、CCS 技術の適用も視野に

入る。

3.3.1. CO2削減技術将来開発目標に関する情報の整理

鉄鋼分野における CO2削減目標設定においては、IEA などの世界の CO2削減シナリオ

からの目標設定と省エネ技術などの適用できると想定される技術の展開からの目標設

定がなされている。鉄鋼業界では、直接還元プロセスに於ける炭素フリーなエネルギーである水素の利用

などは、その十分な供給が想定できないことなどから、全て水素に転換するような目標

は設定されていない。また、CCS についても、貯留の実現に懐疑的である。ここでは、様々な組織に於ける CO2削減の目標設定について整理を行った。下表に調

査した文献等情報源一覧を示した。

表 3.3-1 鉄鋼分野ロードマップ関連文献等一覧

文献名著者発表年

概要備考（目標数値等）

Energy Technology Perspectives 2015

IEA 2015

IPCC の CO2 削減目標に対し

て、どのような技術が開発・

普及されるべきかを示す。

エネルギー消費目

標 2025 で 1.1%増、

省エネ技術展開を

言及

Technology Roadmap(CCS)

IEA 2013

IPCC の CO2 削減目標に対し

て、CCS がどのような領域に

どの程度展開されるべきか

を示す。

2030：4 億トン／年 2050：9 億トン／年

Excess Capacity in the Global Steel Industry and the Implications of New Investment Projects

OECD 2015

鉄鋼セクターが設備過剰で

あることを指摘し、非効率な

設備を廃棄する政策を導入

すべきことを指摘。

目標数値等には言

及せず

China plans to resolve steel industry

新華社 2015

中国産業情報技術相が産業

政策文書で鉄鋼設備利用率

2017 までに設備利

用率 80%以上。（エ

33

overcapacity by 2017 を向上する政策に言及した

内容を伝えた報道。ネルギー効率の低

い設備を廃棄）

Industrial Decarbonisation & Energy Efficiency Roadmaps to 2050 Iron and Steel

DECC DBIS (UK)6 2015

産業界がどのように競争力

を維持しながら CO2 削減を

図るかを検討した技術ロー

ドマップ。

目標数値等への言

及はない。技術導

入と削減効果を試

算している。

A ROADMAP for Research & Development and Technology for Indian Iron and Steel Industry

ｲﾝﾄﾞ鉄鋼省 2011

インド国内の鉄鋼技術に関

して整理し、主要プロセス毎

に高効率化、CO2削減に貢献

できる技術を検討、人材育成

も含めた最先端のデザイン、

エンジニアリングを導入す

べきとしている。

目標数値等への言

及はない。

Where we are today？ ULCOS 2004-

2004 年から進められている

革新的鉄鋼高効率化技術開

発プログラム。

50％削減を達成で

きる技術開発を目

標

2013 Technology Map of the European Strategic Energy Technology Plan [4]

JRC/EC EU が進める戦略的革新技術

開発プログラム。内容は

ULCOS を参照。

目標に関する記載

はない

CORSE50 NEDO 2008-

2008 年から進められている、

高炉を中心とした革新的鉄

鋼高効率化技術開発プログ

ラム。

30％削減を達成で

きる技術開発を目

標

Emerging Energy-efficiency and Carbon Dioxide Emissions-reduction Technologies for the Iron and Steel Industry

LBNL ISI7

鉄鋼の高効率低炭素化技術

を体系化しデータベースに

まとめたもの。

目標に関する記載

はない

A Steel Roadmap for a EUROFER8 ヨーロッパ鉄鋼協会が作っ目標に関する記載

6 Written by WSP PARSONS BRINCKERHOFF/DNV/GL for Department of Energy and Climate Change and the Department for Business, Innovation and Skills(UK) 7 Ali Hasanbeigi, Lynn Price China Energy Group Energy Analysis and Environmental Impacts Department Environmental Energy Technologies Division Lawrence Berkeley National Laboratory/ Marlene Arens Fraunhofer Institute for Systems and Innovation Research (ISI) 8 BCG (Boston Consulting Group)/Steel Institute VDEh(Association of German Steel Manufacturers) for EUROFER

34

Low Carbon Europe 2050

たロードマップで、鉄の利用

による CO2 削減を考慮に入

れた削減ポテンシャルも試

算。競争力への配慮を要求。

はない

Technology Roadmap Research Program for the Steel Industry

AISI9 USDOE

1997 年から開始され、最終報

告までに３８００万ドルを

投じ、省エネのための新技術

を開発した報告書。最終的に

エネルギー消費と温室効果

ガス排出を５０％以上削減

するとしている。

トータルの取組に

より 50%以上削減

している旨記載

3.3.1.1 IEA Energy Technology Perspectives 2015 （IEA）国連の IPCC の第５次評価報告書 [5]では、これからの 100 年間で、どれくらい平均

気温が上昇するか 4 つのシナリオを提示して予測している。最も気温上昇の低いシナリ

オ（RCP2.6 シナリオ／いわゆる 2℃シナリオ）でおよそ 2℃前後の上昇、最も気温上昇

が大きなシナリオ（RCP8.5 シナリオ）で 4℃前後の上昇が予想されている。IEA Technology Perspectives 2015 [2]では、鉄鋼セクターは２０１２年において、全ての産業

界のなかで、化学・石油化学セクターに次いで 2 番目に多くエネルギーを消費（全体の

２２％）しており、CO2の直接排出は３１％に上るとしている。IPCC の 2℃シナリオに

おいては、粗鋼生産が毎年２％増えた場合においても、エネルギー消費を 2025 年まで

の平均で年 1.1%増に押さえなければならないとしている。

図 3.3-5 鉄鋼に於ける CO2排出原単位 [2]

The European Steel Association 9 American Iron and Steel Institute

35

製鉄プロセスは大きく高炉転炉法（BOF/OHF）および電炉法（EAF、スクラップベー

スおよび直接還元ベース）がある。高炉転炉法に比べて電炉法は、エネルギー消費およ

び CO2排出原単位が小さい。下図に示すように、現行の製鉄プロセスは高炉転炉法の占

める割合が７０％程度である。

図 3.3-6 鉄鋼に於ける CO2排出原単位 [2]

今後推奨される行動としては、電気アーク炉法の採用（現行 30%を 2025 年には 45%

に増大）やプロセス統合による CCS の実施等利用できる最良技術を展開することが考

えられ、政府と産業が一体となって取り組むべきとしている。 3.3.1.2 Technology Roadmap Carbon Capture and Storage in Industrial Applications （IEA）

IEA は産業セクターへの CCS 適用を求めた技術ロードマップ [6]のなかで、2010 年

の BLUE Map シナリオを満たすために必要な CCS の量を見積もった。2050 年には 1800超のプロジェクトで 40 億トン／年の CCS の適用が必要としている。（下図参照）

36

図 3.3-7 世界の地域の産業セクターへの CCS の展開見積もり [6] 鉄鋼セクターに対しては、下図に示すように 2030 年までに 4 億トン／年弱、2050 年

までに 9 億トン／年強の CCS の適用を求めている。地域別では、特に中国へ 4 割、イ

ンドへ 2 割の適用が求められている。

図 3.3-8 世界の地域の鉄鋼セクターへの CCS の展開見積もり [6]

37

3.3.1.3 Excess Capacity in the Global Steel Industry and the Implications of New Investment Projects （OECD）国連の OECD 科学技術産業政策文書#18 [7]において、世界の鉄鋼業における、過剰設備

投資抑制が求められた。本文書においては、CO2削減目標設定に関する直接的な言及は

ないが、非効率な設備が維持されることにより本来不要のエネルギーが使われているこ

とに言及している。下図には世界の粗鋼生産能力の推移を示した。世界の粗鋼生産能力は、建設や産業の

需要に応じて、また、新興国の経済基盤を確立するために 2000 年代前半から 2 倍に増

大した。特に非 OECD 諸国での能力増大が著しく、受給の世界的なアンバランスは容

易に予測されるとしている。

図 3.3-9 OECD/非 OECD 諸国の粗鋼生産能力 [7] また、一部の国の政府が過剰設備の維持に関与していることに関して警鐘を鳴らして

いる。政府は新しい鉄鋼設備や低効率の設備維持にかかる費用までも助成を継続してお

り、また、海外投資、輸出入、財政に関係する政策までもが過剰設備の維持を継続させ

ることになっているとしている。これらに対して、OECD は市場原理を働かせるべきであるとしている。すなわち、産

業のために必要とされるリストラが遅れる取引規制や投資障壁を除いて、鉄鋼セクター

が市場原理に基づくように導くべきであるとしている。本レポートでは、国別の製造能力を調査し、その国がどのような状況に置かれている

のかまでも分析しているが、国別の過剰設備廃棄目標までは踏み込んでいない。

38

3.3.1.4 China plans to resolve steel industry overcapacity by 2017（CN）この記事 10は、「中国産業情報技術相が 3/20 に発表される産業政策文書で、2017 年ま

でに設備利用率が８０％以上になるように、鉄鋼生産能力過剰問題を解決すると表明し

た」と報道したもの。文書によると、中国は 2014 年８億 2300 万トンの粗鋼を生産し、

世界の総生産の５０％以上を占めている。2008 年の金融危機以降過剰設備が重荷にな

っており、2025 年までに３～５社のメジャー鉄鋼会社を作り、上位 10 社で 60％の生産

量を占めるようにするために買収、合併を早めるとし、過度の生産を解消するために市

場にアクセスを制限するルールを定めるとしている。また文書は、製鉄所のエネルギー効率や大気汚染物質が国家基準を満たすようにする

こと、2025 年までに固形廃棄物がすべてリサイクルされることを求めている。これを

実現するために、イノベーションを生み出すための研究センターや産業協会設立を援助

するとしている。この記事は CO2排出削減に関する部分には直接言及していないが、エネルギー効率を

高めることを求めており、この政策の成否が CO2排出削減に大きく影響することは間違

いないと考えられる。 3.3.1.5 Industrial Decarbonisation & Energy Efficiency Roadmaps to 2050 Iron and Steel (UK)

このレポート [8]は英国エネルギー気候変動省およびビジネスイノベーション技能

省向けに策定された、鉄鋼領域の CO2削減とエネルギー効率向上ロードマップで、産業

界がどのように競争力を維持しながら CO2削減を図るかを検討したものである。狙いは、

産業界の削減ポテンシャルとコスト、障害や課題に関する知識を向上させること、2020～2050 年の将来の政策へのエビデンスを確立し、低コスト低炭素化技術を提供する次

のステップの戦略と潜在能力を明確にすることを目的としている。本レポートでは、BAU、20-40%削減、40-60%削減、全技術適用のシナリオにおいて

どのような排出量になるのかを解析しているが、本レポート自体での目標は定められて

いない。 3.3.1.6 A ROADMAP for Research & Development and Technology for Indian Iron and Steel Industry（INDIA）このレポート [9]は、インド国内の鉄鋼技術に関して整理し、主要プロセス毎に高効

率化、CO2削減に貢献できる技術を検討している。全体の認識としては導入してきた技

術が陳腐化しており、高効率化への取り組みが遅れているという認識のもと、人材育成

も含めた最先端のデザイン、エンジニアリングを導入すべきとしている。本レポートに

於いては、具体的な削減目標は定められていない。

10 Xinhua, March 21, 2015

39

3.3.1.7 Where we are today? （ULCOS/EU）この記述は ULCOS11のホームページに記載されているもので、ULCOS は現状から５

０％の CO2削減技術確立を目標としている。導入量等に関する目標には触れていない。多くの研究が、2004 年から ULCOS プログラムで実行され、80 以上のテクノロジー

が調査され、いくつかの有望な画期的なテクノロジーが確認されたとしている。現在は

以下の４つの技術を有望技術として示している。･ Top Gas Recycling Blast Furnace with CCS

現行の高炉の排ガスから CO2を回収し貯留、一部リサイクルするもの。 • HIsarna with CCS

石炭ベースの溶融炉とサイクロン型反応器を用いるプロセスで、全てのステップ

が直接高温で結合されているため高効率、部分的に石炭を水素やバイオマスで代替

できる。 • ULCORED with CCS

天然ガスで固体の鉄鉱石を直接還元し、電炉で溶融するプロセス。良質な鉄鉱石

にのみ適用できる。 • Electrolysis

鉄鉱石をアルカリ電解質溶液とし、電力で還元するため石炭を必要としない。

3.3.1.8 COURSE50 （NEDO/JISF）この記述は日本鉄鋼連盟 12のホームページに記載されているもので、COURSE50 では

高炉を中心としたプロセスで、現状から 30％の CO2 削減技術確立を目標としている。

導入量等に関する目標には触れていない。対象となる技術は水素還元と CO2分離回収で

ある。

3.3.1.9 Emerging Energy-efficiency and Carbon Dioxide Emissions-reduction Technologies for the Iron and Steel Industry（USA）

このレポート [10]は、米国エネルギー省の後援の元、エンジニア、研究者、投資家、

鉄鋼会社、政策立案者等に、これらの技術を体系化したデータベースを提供するために

作成されたもので、５６の新しい鉄鋼産業技術に関して、省エネと環境利益、コスト、

技術進展度を含んだ情報を含み、更なる情報を得るために参考文献を記載している。本レポートに於いて、具体的な削減目標は定められていない。

11 ULCOS（Ultra Low Carbon Dioxide Steelmaking) 欧州 15 ヶ国の 48 組織からなる、製鉄プロセスから CO2 排出を劇的に削減するための研究開発イニシアチ

ブ。EU の主要鉄鋼、エネルギー、エンジニアリング会社および大学や研究機関が参加している。 12 http://www.jisf.or.jp/course50/outline/

40

3.3.1.10 A Steel Roadmap for A Low Carbon Europe 2050 (EUROFER / EU)

このレポート [11]は、ヨーロッパ鉄鋼協会が作ったロードマップで、鉄の利用による

CO2削減を考慮に入れた削減ポテンシャルを試算している。また、競争力を維持しなが

ら CO2を削減する技術は導入してきたとした上で、更なる削減へは世界規模での競争力

が考慮されたフレームワークの構築が必須とし、具体的な技術については ULCOS13を

参照しているが、CCS に関しては批判的である。削減目標に関しては、グローバルな競争力を確保できるとの前提で、ULCOS の目標

である 50%削減を支持している。なお、ULCOS では CCS の適用を前提としている。

3.3.1.11 Technology Roadmap Research Program for the Steel Industry (USA / AISI) このレポート [12]は、米国鉄鋼協会と米国 DOE が協同で取り組んだロードマッププ

ログラムの報告書で、プログラムは 1997 年から開始され、最終報告までに３８００万

ドルを投じ、省エネのための新技術を開発し、実用化され業界の競争力を増したとして

いる。取り組まれたプログラムの目的は以下の 3 点である。 *鉄鋼製造においてエネルギー効率を上昇させる *米国の鉄鋼産業の競争力を増やす *環境を改善する

具体的なプログラムは 47 に及び大学や国研を主体とする 28 の組織で実施された。この

プログラムで開発された技術は、産業界で改良され発展を続けており、最終的にエネル

ギー消費と温室効果ガス排出を５０％以上削減するとしている。しかし、今後の導入に

関する記述など将来への目標は記されていない。

3.3.2. 3.3.2 世界中で進行中のクリーン技術開発情報の現状整理

先にも述べたように、主流の生産方式である高炉転炉法において、鉄は高炉の上部か

ら鉄鉱石とコークスを入れ、高炉の下部から熱風を吹き込み、コークスの燃焼で鉄鉱石

が還元されて鉄（溶銑）になる。溶銑を転炉に入れ酸素を吹き込み、不純物や余分な炭

素等を除去することで求める溶融鋼が作られる。一方、高炉を用いず直接鉄鉱石を還元

したものや鉄スクラップを電炉で溶かし溶銑を作るプロセスもある。【これまでのクリーン技術】基本的な鉄鋼生産プロセスを図 3.3-2 に示したが、製鉄プロセスの上流側（溶銑製造）

は大きく２つの流れで構成される。一つ目が現在主流の高炉転炉法によるプロセス、二

つ目が還元された鉄を電炉で溶融するプロセスである。電炉を使うプロセスは大きく、

13 Ultra-Low Carbon dioxide(CO2) Steelmaking http://www.ulcos.org/en/index.php

41

直接還元により還元された鉄を得る方法とリサイクル鉄を利用する方法がある。下流側

のプロセスは鋳造を経て求められる用途に応じた圧延、酸洗、冷延等が行われる。以上のように一つの製鉄プロセスは多数のサブプロセスからなり、サブプロセスごと

にエネルギーの利用形態や CO2の排出形態が異なる。また、製鉄所は一度運転を始めた

ら長期で運転され、基本のプロセスを変更するのは容易ではない。このため、これまで

の CO2削減対応は、運転中の製鉄所にあってはサブプロセスにおける個別の省エネルギ

ー対策や石炭の他燃料への一部転換等が行われている。製鉄所新設や更新の時期にあっ

ては、基本プロセス自体を CO2排出が少ないものに設計可能であるが、利用するエネル

ギー価格の状況や環境規制、製品鉄の市況等がプロセス選択へ影響していると考えられ

る。【2050 年へ向けてのクリーン技術整理の方向性および前提】 2050 年を主ターゲットとするために革新的に CO2 を削減できるものでなくてはなら

ない。このため、本稿において鉄鋼生産プロセスに適用可能なクリーン技術を整理する

に当たっては、エネルギーとして用いる水素、電力は CO2フリーなものが利用できるこ

と、CCS 技術については回収された CO2は全量が貯留できることを前提とし、CO2削減

能力を優先に整理した。

3.3.3.3 クリーン技術概略図 3.3-10 に製鉄プロセスとそれに適用されるクリーン技術の例を示した。図からわ

かるようにサブプロセス毎に様々な技術が開発されている。

図 3.3-10 製鉄プロセスと CO2削減技術 [13]

42

【直接還元と電炉を利用するプロセス】図 3.3-10 において、右上から右下に流れるプロセスが直接還元と電炉を利用するプ

ロセスである。直接還元装置で鉄鉱石を還元し、電炉で溶銑にまで温度を上げ、その後

高炉転炉法と同様の鋳造プロセスに引き渡すものである。図 3.3-11 には直接還元プロセスの一例を示した。例示のプロセスでは還元剤および

熱源として天然ガスが用いられているが、固体の石炭を還元剤と熱源に用いるプロセス

やガスとして水素を用いるものも提案、技術開発されている。水素を用いた場合この還

元プロセスからの CO2排出はほぼゼロに抑えることが可能となる。直接還元プロセスは各企業が技術開発を競っている状況にあり、様々なプロセスが提

案されており、MidrexⓇprocess、FastmetⓇ/FastmeltⓇ、ITmk3Ⓡ、HYLⓇ、SL/SRprocess な

どが例示できる。直接還元後の還元鉄を溶銑にするために電炉が用いられる。電炉は主としてリサイク

ル鉄の処理用として開発、利用されてきており、アーク放電により鉄を加熱するものが

一般的である。電炉の処理過程の中で、酸化プロセス、還元プロセスを経て溶銑が作り

出される。CO2削減技術は、プロセスコントロール最適化や DRI 高温鉄の直接電炉投入

技術等が開発、適用されてきている。また、効率の高い誘導加熱炉等の製鉄プロセスへ

の展開も検討されている。電炉においては、用いる電力に CO2フリーな電力を用いた場

合、このプロセスでの CO2排出はほぼゼロに抑えることが可能となる。

43

図 3.3-11 直接還元プロセスの一例 14

【スクラップ鉄と電炉を利用するプロセス】図 3.3-10 において、真ん中上から右下に流れるプロセスがスクラップ鉄と電炉を利

用するプロセスである。電炉での製鋼プロセスにおいては、スクラップ中の不純物が製

品の性状に大きく影響する。特に銅が不純物として混入している場合はそれを取り除く

のが困難である。電磁鋼板やハイテンなどの高強度鋼板などはスクラップからは作りに

くい。スクラップは製鉄所のプロセスから分離されたものや、鉄利用工程で利用できなかっ

た端材等のスクラップで、性状のはっきりしているものと、車や船、建物などが使い古

されたものから出る老廃スクラップなどの鉄の性状がはっきりしないものがある。スク

ラップを製鉄に生かすためには、銅などの鉄から取り除きにくい不純物の除去技術や不

純物別に分類できる廃棄物処理や鉄スクラップの発生予測等の社会システム構築技術

開発が重要となる。スクラップを処理するプロセスでは直接的に CO2 を排出することはないが、回収輸

送にかかる交通からの排出や、電炉に投入できる形への破砕や分類での排出などの間接

排出が考慮されなければならない。

14 神戸製鋼ホームページ http://www.kobelco.co.jp/engineering/products/ironunit/dri/dri04.html

44

【高炉転炉法】図 3.3-10 の左上から右下に進むプロセスは現在主流の高炉転炉法によるプロセスで

あり、コークス製造(Coke Making)、鉄鉱石焼結(Sintering)、高炉(Blast Furnace)での製鉄、

転炉(Basic Oxgen Furnace)での還元、鋳造(Casting)、圧延(Steel Rolling)へと進む。高炉転

炉法でのエネルギーフローを下図に示した。

図 3.3-12 高炉転炉法製鉄所におけるエネルギーフロー [14]

高炉転炉法では石炭から製造されたコークスと鉄鉱石の焼結物を利用することが必

須であり、一部石炭代替エネルギー利用はあるものの、主たる CO2削減技術は省エネル

ギー対策である。プロセス全体では、コークス炉、高炉、転炉から排出されるガスや熱

を加熱バーナや発電に使い切り、トータルとして効率的にエネルギーを利用できるシス

テムになっている。更に、個別のサブプロセス毎にも高効率化策を施し、トータルとし

てのエネルギー効率向上に努めてきている。コークス製造においては、石炭の前処理方法の改善、コークス炉から発生するガスの

有効利用、コークス製造条件の最適化等の技術開発がなされ適用されている。鉄鉱石焼結プロセスにおいては、廃熱回収、高温排ガスのリサイクル、効率的な燃焼

装置、廃油の燃料利用等の技術開発が行われ、適用されている。高炉においては、廃熱回収や排ガス再循環、高炉投入原料最適化による高効率化、プ

ロセスコントロール最適化、部分的低炭素エネルギー源利用等様々な技術が開発され、

適用されている。続く転炉においては、熱回収や排ガス再循環、プロセスコントロール最適化等の技術

45

が開発され実施されている。鋳造工程ににおいては、連続鋳造や余熱方法、次の工程への受け渡し条件の改善等の

技術開発が行われ、適用されている。

3.3.2.2 直接還元技術

直接還元プロセスは電炉を経由する製鉄プロセスの最初のもので、鉄鉱石から電炉に

投入する前の還元鉄を製造するプロセスである。（下図参照）

図 3.3-13 電炉を経由する製鉄プロセスフロー

直接還元プロセスにおいて、鉄鉱石を還元できる主たるもので原理的に CO2の排出量

が少ないと想定される順に挙げると、電力、水素、バイオマス、天然ガス、石炭がある。

下表に直接還元技術の取組の例を示した。表中参照は、当該技術を参照しているロード

マップ文書略号である。また、石炭以外の還元剤・エネルギー源を使うものに関しては、

技術の概要を後述した。

表 3.3-2 直接還元技術例

還元剤技術取組者参照/ステージ/備考

電気溶融酸化物電解 MIT [15] LBNL [10]/研究

ULCOS15 ULCOS,EUROFER [11]/研究

アルカリ水溶液電解 ULCOS NEDO [16]/研究

水素懸濁反応炉 AISI/ユタ大 [10] LBNL/研究･開発

バブリング流動床 Outotec16 LBNL,UK [17], ULCOS, EUROFER/研究･開発

15 ULCOWIN (Alkaline Electrolysis) ULCOS homepage http://www.ulcos.org/en/research/electrolysis.php# 16 Outotec 社、http://www.outotec.com/en/About-us/Our-technologies/Direct-and-smelting-reduction/Direct-reduction-of-iron/CFB/

46

ﾊﾞｲｵﾏｽﾊﾞｲｵﾏｽ混入 AISI/ ｶｰﾈｷﾞｰﾒﾛﾝ大 [18]

LBNL/研究

天然ガ

スシャフト炉還元 MIDREX 社 LBNL,UK,IND [9]/商品化

HYL III17 UK/商品化

炭化鉄プロセス USDOE UK/研究

ULCORED18 ULCOS LBNL,ULCOS,EUROFER/研究

石炭シャフト炉還元 19 Coal-based MIDREX20 LBNL,UK,IND/商品化

Coal-based HYL21 LBNL,UK/商品化

回転炉床炉 RHF22

FASTMETⓇ & FASTMELTⓇ23

UK/商品化

ITmk3(神戸製鋼 24) LBNL,UK/商品化

REDSMELT25 UK

対向直線炉 (Paired Straight Hearth F)

USDOE26

BNL,UK、AISI [12]/研究・

開発

ロータリーキルン SL/RN Process27 UK

多段流動床 FINMET Process28 UK

3.3.2.2.1 電解による製鉄

金属の電解においては、金属イオンが移動可能な状態にあり電極において還元が行わ

れなくてはならない。一般には金属イオンを含む水溶液中に 2 つの電極を置き、電流を

流すことにより電解を行う。金や銅などの水素よりイオン化傾向の小さい金属（貴な金

属）は水溶液から容易に電解による金属生成が可能である。一方水素よりイオン化傾向

の大きな金属（卑な金属）は、通常の方法では電解できない。これは、金属が析出する

より先に水が電気分解されて水素と酸素が生成するためである。鉄は水素より卑な金属

であるため水溶液系では電解しにくい。このため、水を含まない溶融酸化物電解や特殊

な水溶液を用いる電解方法が用いられる。

17 Tenova HYL 社、Danieli & C 社、IETD ホームページ、http://ietd.iipnetwork.org/content/hyl-iii-process 18 ULCOS ホームページにおいて炉形式に関する記載なし 19 石炭改質ガス利用、天然ガスが利用しにくい地域で活用 20 Midrex 社 21 Tenova HYL 社、Danieli & C 社、IETD ホームページ、http://ietd.iipnetwork.org/content/hyl-iii-process 22 Rotary Hearth Furnace 23 Midrex 社 24 http://www.kobelco.co.jp/engineering/products/ironunit/itmk3.html 25 Paul Wurth 社（ルクセンブルグ） http://www.paulwurth.com/Our-Activities/Recycling-technologies/RedSmelt 26 http://energy.gov/sites/prod/files/2013/11/f4/paired_straight_hearth_furnace.pdf 27 Lurgi, developed by Steel Company of Canada(Stelco), Lurgi Chemie, Republic Steel Company and National Lead Corporation(1964) 28 SCIELO 社（アルゼンチン） http://www.scielo.org.ar/scielo.php?lng=es

47

【溶融酸化物電解】溶融酸化物電解は、水を含まない鉄の酸化物を溶融状態にし、鉄イオンが移動できる

状態で溶融塩酸化物に電極を配し電気分解を行うものである。下図に溶融酸化物電解槽

の断面を示した。槽の上部から鉄の酸化物（鉄鉱石）を入れ、溶かした状態で電解を行う。上部の正極

では酸素イオンが電解され酸素が発生する。一方下部では還元された鉄自身が電極にな

っているため、鉄イオンが還元され電極と一体化することになる。還元された鉄は溶融

状態で取り出され次のプロセスへ進む。この技術のキーは上部の正極の耐久性にあり、イリジウムなどの極めて酸化されにく

い金属等を用いることが検討されている。また、溶融酸化物を高温に保つ技術も重要で

ある。

図 3.3-14 溶融酸化物電解槽の断面 [19]

【アルカリ水溶液電解】アルカリ水溶液中では水素イオンが少ないため、水素よりも先に鉄イオンが還元され

うる。詳細な報告は無いが、ULCOS で技術開発に取り組まれている。

3.3.2.2.2 水素還元高炉転炉法での鉄の還元は、コークスから発生した一酸化炭素が使われる。水素還元

では直接導入された水素が還元に使われるが、その分子が小さいために鉄鉱石に容易に

深く入り込み速く還元できる。ユタ大では DOE、AISI 支援の元、水素が鉄鉱石を速やかに還元することを確認して

48

おり、銅の産業で用いられる、ベンチスケールのフラッシュタイプの炉を用いて鉄の還

元を確認した。今回の実験では以下の内容が確認されたとしている。 [10] ・投入された鉄鉱石の粉末は 30μm サイズで、1300℃において反応容器滞留時間（２

～３秒）以内で 90～99％の還元が行われた・製鉄プロセスでの CO2削減効果が確認された。・溶銑１トンあたり、7.4GJ のエネルギーが節減できた。従来の高炉転炉法の 50％以

上の削減。

図 3.3-15 銅の水素フラッシュ還元プロセス [10] 【バブリング流動床還元［Circored processⓇ］】また、Outotec 社は、流動床ベースの水素利用直接還元プラントのデモンストレーシ

ョンを行っている（図 3.3-16 参照）。環状流動床とバブリング流動床の構造を組み合わ

せた構造で下記の特徴をもつ。・微粉鉄鉱石は環状流動床で 850-900℃に予熱される。・さらに環状流動床において 630℃で 65-75％まで還元される。・次のバブリング流動床において、650℃で 93-95％まで還元される。・フラッシュヒーターで最終的に 700℃にし、ブリケットとする。同社によると Circored processⓇと電炉の製鋼プロセスでは、高炉転炉法に比べておよ

そ５０％の CO2削減が可能であるとしている。

49

図 3.3-16 Circored process デモプラント 29

日本では COURSE50 の取組の中で、部分的に還元剤として水素を用いることにより

CO2削減を行う技術確認が行われようとしている。 3.3.2.2.3 バイオマスによる還元

バイオマスは通常エネルギー密度が低くいため、高炉転炉法で用いられているコーク

スと異なる燃焼性を持つ。またバイオマスや含まれる他の有機廃棄物の比率によっても

燃焼性がばらつく。 DOE と AISI が実施した技術ロードマッププロジェクトでは、実験と理論式での解析

が行われた。 [18] このプロジェクトでは予備研究としてバイオマスの木炭と鉄鉱石

廃材を合わせた複合ペレットにして回転炉床式還元炉で還元を行う方法が検討された。

生成物は電炉に投入するには硫黄などの不純物が多すぎるため、電炉での追加の不純物

処理プロセスが必要となることがわかった。このプロジェクトでは、パイロットプラントは建設されず、コンピュータモデルが開

発され、計算により複合ペレットで石炭を半分程度置換できることが予測された。

29 Outotec 社ホームページhttp://www.outotec.com/en/About-us/Our-technologies/Direct-and-smelting-reduction/Direct-reduction-of-iron/CFB/

50

図 3.3-17 バイオマスを用いた還元システムのプロセス例 [18] AISI は 2002 年に、バイオマスと鉄鉱石くずを用いることで高炉に比べて以下のメリ

ットがあることを報告している。 [10] ・GHG 排出を９０％以上削減できる。・設備、運転コストを十分に削減できる。・回転炉床式還元炉の生産性を向上できる。・鉄鉱石くずの再利用を促進できる。

3.3.2.2.4 天然ガスによる還元天然ガスは熱量あたりの CO2排出量が石炭に比べて格段に小さい。このため、還元剤

およびエネルギー源として石炭から天然ガスに変更することで製鉄プロセスからの

CO2排出量を削減できる。【シャフト炉を用いるプロセス［MIDREXⓇ］】 MIDREXⓇはシャフト炉を用い、天然ガスと炉頂ガスを回収して混合、改質し還元ガ

スとして用いるプロセスである。（下図参照）技術としては確立しており、MIDREX 社

によると、２０１２年度において、世界の直接還元の６０％程度のシェアを占めている

とのことである。

51

図 3.3-18 MIDREXⓇプロセス図 30

【シャフト炉を用いるプロセス［HYL III］】 HYL III プロセスは流動床シャフト炉を用いるプロセスで、MIDREXⓇとよく似た特

性を持つ。DOE が資金援助をして開発され、中国で多く採用されている。プロセス概

略を下図に示した。

30 神戸製鋼ホームページ http://www.kobelco.co.jp/engineering/products/ironunit/dri/dri04.html

52

図 3.3-19 HYL III プロセス図 31

【炭化鉄を経由するプロセス】炭化鉄 Fe3C は鉄が９３％、炭素が７％含有されており、電炉に投入できる。このプ

ロセスにおいては、製品鉄 1 トンあたり 12.6GJ のエネルギー節減ができ、他の DRI プロセスよりも生産コストが低いとされている。下図にプロセスフローを示した。

図 3.3-20 炭化鉄を用いる製鉄プロセス図 32

31 IETD ホームページ http://ietd.iipnetwork.org/content/hyl-iii-process

53

【ULCORED】 ULCOS では、CO2削減 50%を達成できる技術開発を目標としている。ULCOS では天

然ガスを用いた直接還元に CCS を適用する技術を、4 つの有望な技術の一つとして取り

上げている。技術の詳細は公開されていない。 3.3.2.3 電炉技術

電炉は高炉転炉法における転炉に近い役割を行うもので、現状のものはアーク放電に

より還元鉄の温度を上昇させ、不純物除去等の処理を行い溶銑を作る。（下図参照）


電炉で使われるエネルギーはほとんどすべてが電力であり、電炉からエネルギー使用

により直接排出される CO2 はない。しかし、現状では電力を使うことにより間接的に

CO2 を排出している。電炉においては、運転コスト削減のために電力消費を抑える技術、

すなわち高効率化技術開発が求められるが、この取組は同時に間接排出の CO2排出を削

減できる。以下の表に電炉の高効率化技術を示した。表中参照は、当該技術を参照しているロー

ドマップ文書略号である。

表 3.3-3 電炉高効率化技術例

技術取組者ステージ参照／備考

EIF33 インド製鉄業界 34 実用化 IND

Direct Current Arc Furnace Steel Plantech35他実用化 UK

Hot DRI charge 神戸製鋼 36他実用化 UK

32 IETD ホームページ http://ietd.iipnetwork.org/content/iron-carbide-process 33 Electric Induced Furnace 34 鉄鋼生産の 32%が誘導炉 35 https://steelplantech.com/ja/product/eaf/ 36 ホットリンク http://www.kobelco.co.jp/engineering/products/ironunit/dri/dri04.html

54

炉内溶銑制御 USEPA 実用化 UK

還元鉄予熱技術多数実用化 UK

熱回収技術多数実用化 LBNL/UK

計測・制御最適化多数実用化 LBNL/UK

3.3.2.4 鋳造技術

鋳造は溶けた鉄である溶銑を鉄製品の前段階の板鋼等に成型するものである（下図参

照）。ここからの工程は高炉転炉法においても同じである。


鋳造工程では高温の溶銑を適度に冷やしながら一次製品である板鋼等に成型するも

ので、エネルギーの利用は装置の動力程度であり、その量は他のプロセスに比べて少な

い。従って、省エネや CO2排出削減の取組も多くはない。以下の表に鋳造技術の高効率化例を示した。表中参照は、当該技術を参照しているロ

ードマップ文書略号である。

表 3.3-4 鋳造高効率化技術


連続鋳造多数実用化 LBNL/UK/IND

Near-net-shape Casting37 多数実用化 LBNL/UK/IND

Direct Rolling38 多数実用化 UK

予熱技術多数実用化 UK

計測・制御最適化多数実用化 LBNL/UK/IND

37 製品に近い形に鋳造する技術。Strip Casting も同様な技術。 38 鋳造から連続して圧延工程に移る技術。Integrated Casting and Rolling も同様な技術。

55

3.3.2.5 圧延技術圧延は半製品である板鋼等を薄板や H 型鋼などの製品に成型するものである。（下図

参照）


圧延には鉄を温度の高い状態で成型する熱延と低い状態で成型する冷延がある。この

工程では、熱延、冷延共にプレス装置の動力と、熱延では鉄を温度の高い状態に保つ加

熱にエネルギーを使う。圧延工程で加熱にバーナの火炎を用いる場合、高温の火炎が必要となるが、そこから

は大気汚染物質である高濃度の窒素酸化物が発生する。このため、この工程に適用する

には、窒素酸化物対策を含めた高効率化技術が求められる。以下の表に圧延技術の高効率化例を示した。表中参照は、当該技術を参照しているロ


表 3.3-5 鋳造高効率化技術


高温投入、鋳造連続投入多数実用化 LBNL/UK

断熱技術多数実用化 LBNL/UK

加熱バーナ改良 39 多数実用化 LBNL/UK

計測・制御最適化多数実用化 LBNL/UK

39 廃熱回収、酸素富化燃焼、高温緩慢燃焼（Worell et.al.,2010）等窒素酸化物対策を加味した技術が検討さ

れている。

56

3.3.2.6 焼結炉焼結炉は高炉転炉法のプロセスにおいて、鉄鉱石と石灰石の原料から高炉投入原料と

しての焼結体を製造するサブプロセスである。（下図参照）

図 3.3-24 高炉転炉法での製鉄プロセスフロー

高炉では、原料とコークス自体が隙間のある構造を形成する必要があるため、鉄鉱石

を均質な塊である焼結体として用いる。焼結には鉄鉱石と石灰を高温に長時間保つ必要

があり、多くのエネルギーを必要とする。このため、廃熱回収や排ガス再循環、加熱バ

ーナの改良などの技術開発に取り組まれ、それぞれの製鉄所に応じて導入が進んでいる。以下の表に焼結炉技術の高効率化例を示した。表中参照は、当該技術を参照している

ロードマップ文書略号である。

表 3.3-6 焼結炉高効率化技術例


バイオマス／廃油混焼多数実用化 LBNL/UK/IND

廃熱回収多数実用化 LBNL/UK

排ガス再循環多数実用化 LBNL/UK

加熱バーナ改良 NEDO40 実用化 UK

40 Multi slit burner NEDO2008

57

3.3.2.7 コークス炉コークス炉は高炉転炉法のプロセスにおいて、石炭から高炉投入原料としてのコーク

スおよび燃料ガスとなる、コークス炉ガスを製造するサブプロセスである。（下図参照）

図 3.3-25 高炉転炉法での製鉄プロセスフローコークス炉で製造されるコークスは、石炭を高温で蒸し焼きにする乾留工程で副生成

物であるコークス炉ガス、軽油、タール、ピッチ、硫黄、硫酸、アンモニアなどの成分

が抜け、燃焼時の発熱量が元の原料の石炭より高くなり、高温を得ることができる。ま

た、高温でも強度を保ち、焼結炉で作成された鉄鉱石焼結体と合わさって、高炉内での

通風構造を形成する。副生成物から分離されるコークス炉ガスは水素と一酸化炭素が主成分で、燃料ガスと

して用いられる。燃料ガスは焼結炉、鋳造、圧延の加熱炉やバーナで利用される。また

一部は鋳造や圧延などのプロセスの電力を供給する製鉄所内の発電所の燃料として利

用される。

表 3.3-7 コークス炉高効率化技術例


原料炭湿度制御 NEDO41 実用化 UK

Coke Dry Quenching NEDO42 実用化 UK

コークス炉改良 USEPA43 実用化 LBNL

41 NEDO 2008 42 高温コークスからの不活性ガス等を利用した熱回収 NEDO 2006 43 コークス炉大型化による高効率化 USEPA 2010

58

3.3.2.8 高炉高炉は高炉転炉法のプロセスにおいて、鉄鉱石を鉄に還元するサブプロセスである。

（下図参照）

図 3.3-26 高炉転炉法での製鉄プロセスフロー

高炉の頂部から鉄鉱石と石灰石の焼結体とコークスなどの燃料を兼ねる還元材を入

れ、下部側面から加熱された空気を吹き入れてコークスを燃焼させる。頂部から投入さ

れる原料等はあらかじめ焼結され塊状に加工されており、炉内での高温ガスの上方への

流路と原料等の流動性が確保されている。高炉内部ではコークスの炭素が鉄から酸素を

奪って熱と一酸化炭素、二酸化炭素を生じる。この反応が熱源となり鉄鉱石を溶かし、

炉の上部から下部に沈降してゆく過程で必要な反応が連続的に行なわれ下部に到達す

る頃には燃焼温度は最高となり、炉の底部で高温液体状の銑鉄（溶銑）が得られる。不

純物を多く含む高温液体状のスラグは銑鉄の上に層を成してたまる。銑鉄とスラグは底

部側面から適時、自然流動によって取り出される。高炉頂部からは一酸化炭素、二酸化

炭素等を多く含む高温の高炉ガスがパイプによって取り出される。高炉に対する CO2排出削減対策としては、通常粉塵等がサイクロンで除去された後、

熱交換器で高炉へ吹き込むための空気を加熱する。熱交換器により温度が下がった高炉

ガスは可燃成分を再利用する等の処理が行われる。この際に高炉ガスから CO2を回収す

る取組も検討されている。以下の表に高炉技術の高効率化例を示した。表中参照は、当該技術を参照しているロ


表 3.3-8 高炉における CO2削減技術例


高炉ガス熱回収多数実用化 LBNL/UK/IND

高炉運転条件最適化多数実用化 LBNL/UK/IND

高炉ガス圧力回収川崎重工 44 実用化 UK／IND

可燃廃棄物投入多数実用化 UK／IND

44 川崎重工ホームページ https://www.khi.co.jp/machinery/product/power/blast.html

59

3.3.2.9 転炉転炉は高炉転炉法のプロセスにおいて、還元鉄の成分調整を行い、求める組成の溶銑

にするサブプロセスである。（下図参照）

図 3.3-27 高炉転炉法での製鉄プロセスフロー転炉の役割の 1 つは、溶銑中にある炭素を取り除く脱炭である。高炉で使われる還元

剤は、コークス中の炭素および一酸化炭素ガスなので、還元と同時に浸炭が起こってし

まい、高炉で得られる銑鉄は約 4%の炭素を含む。このままでは目的の用途に使えない

ので、転炉内の銑鉄に空気や酸素を主体とするガスを吹き混み、銑鉄に含まれる炭素を

減らす。二つ目の役割は銑鉄に含まれる不純物の除去である。転炉内に吹き付けた酸素は、溶

銑中にあるケイ素やリン、マンガンなどと反応して、それぞれ二酸化ケイ素 SiO2 やリ

ン酸イオン PO43− を生成する。比重の違いのため、不純物を含んだスラグは溶鋼の上

に浮かぶ。このようにして、スラグと溶鋼を分離できる。その後、スラグを除去するこ

とによって、銑鉄に含まれていた不純物をまとめて除去できる。以上のように転炉のサブプロセスはほとんどエネルギーを使わないプロセスであり、

CO2排出削減対策技術はあまり検討されていない。

60

3.3.2.10 総合的な取組（COURSE50）先にも述べたが、高炉転炉法は様々なサブプロセスが連携してエネルギーを効率的に

利用している。高炉を中心とした総合的な高効率化・CO2 排出削減対策の一つとして、

NEDO/日本鉄鋼連盟が中心となって進めている COURSE50 がある。下図にはその概要

を示した。

図 3.3-28 COURSE50 の概略 45

COURSE50 の目標は、「CO2排出の抑制と、CO2の分離・回収により、CO2 排出量を

約 30％削減する技術を開発するというもので、2030 年頃までに技術を確立し、2050 年

までの実用化・普及を目指している」とされており、高炉内での水素還元と高炉ガスか

らの CO2の分離・回収が主な技術開発要素である。現状のプロセスではコークスガスか

ら水素ガスを製造するため、大きな CO2排出削減には繋がらないが、カーボンフリーの

水素が供給できれば、このプロセスの削減量を増大できるものと思われる。

45 電事連ホームページ

61

3.3.2.11 CCS

CCS は高炉や焼結炉、コークス炉、還元炉等の排ガスから CO2 を分離回収、輸送、

貯蔵するものである。COURSE50 や ULCOS の取組で分離回収の技術開発が実施されて

いる。下図に CO2分離回収システムの一例（科学吸収法）を示した。

図 3.3-29 CO2 分離回収システム例 46

化学吸収法とは、「吸収塔」でアミン等のアルカリ性水溶液(吸収液)と CO2 含有ガス

とを接触させ、吸収液に CO2を選択的に吸収させた後、「再生塔」で吸収液を加熱して、

高純度の CO2を分離･回収する技術である。化学吸収法は、常圧のガスから大量の CO2を分離･回収するのに適した技術であるが、

製鉄プロセスでの適用としては開発の初期段階である。COURSE50 では以下のような

課題が掲げられている。・消費エネルギーを最小化する吸収液開発・プロセスの開発・装置を最小化する技術開発・製鉄プロセスに及ぼす影響の定量化、対策技術の開発. また、鉄鋼スラグの成分に CO2を固定し貯留する取組等も行われている。

46 電事連ホームページ

62

以下の表に製鉄プロセスへの適用技術開発例を示した。表中参照は、当該技術を参照

しているロードマップ文書略号である。

表 3.3-9 製鉄プロセスへの CCS 適用技術開発例


高炉ガス CO2回収 COURSE50/ULCOS 実用化 LBNL/ULCOS/EUROFER/ IEA [6]

DRI 炉 CO2回収 ULCOS（ULCORED47）実用化 LBNL/UK/IND

Smelting 炉 CO2回収 ULCOS(HIsalma48) 実用化 LBNL/ULCOS/EUROFER/ IEA

POSCO(Finex49) IEA

鉄鋼スラグを用いた

CO2回収 USDOE/ITP50 実用化 UK／IND

3.3.3. 製品が貢献する CO2 削減に関する評価情報の整理

高機能鋼材は製造段階では従来型鋼材よりも多くのエネルギーを必要とするが、製品

として従来鋼材と置き換わることで、製品の軽量化や長寿命化など、社会全体でのエネ

ルギー消費・CO2排出量削減に貢献する場合がある。ここでは、高機能鋼材の使用段階

におけるエネルギー消費量および CO2排出量の評価・分析を行った例を調査した。 LCA の考え方による省エネルギー効果の範囲は、資源採掘から原料輸送、鉄鋼製造、

鋼材輸送、製品製造、製品利用、廃棄に関わるが、高機能鋼材を用いた製品の省エネル

ギー効果の評価範囲は鉄鋼製造から製品利用に渡る４つの領域で評価できる。省エネル

ギー評価の考え方は、鋼材高機能化による仕様段階における省エネ分（耐用年数、使用

年数分積算）から、高機能材料製造段階における増エネ分を差し引くことで評価できる。今回調査の対象とした鋼材は下記の４種類である。・自動車用高強度鋼材・変圧器用電磁鋼板・船舶用厚板・発電ボイラー用鋼管

47 ULCOS ホームページ http://www.ulcos.org/en/research/advanced_direct_reduction.php 48 ULCOS ホームページ http://www.ulcos.org/en/research/isarna.php 49 POSCO ホームページhttp://primetals.com/en/technologies/ironmaking/finex%C2%AE/Lists/FurtherInformation/The%20Finex%C2%AE%20process.pdf 50 Ma et al. (2011), U.S. DOE/ITP (2007b), Rawlins (2008)

63

3.3.3.1 自動車用高強度鋼板

高強度鋼板利用による自動車分野での CO2削減要因は、車体の軽量化による燃費の向

上と製造にかかる自動車用鋼板量削減による製造エネルギーの削減である。試算の内容

および試算結果を下に示した。

【内容】削減要因 ○車体の軽量化による燃費向上・高強度鋼板使用による自動車用鋼板の薄手化により、ホワイトボディー（BIW）重

量が減少・BIW 単体の高強度鋼板使用による単身の軽量化効果・BIW の軽量化による副次効果（エンジン、駆動系の小型化による軽量化効果）・足回りの高強度鋼板使用による軽量化効果

○高強度鋼板利用に伴う自動車用鋼板量の削減による製造エネルギーの削減増加要因 ○高強度鋼板製造のための製鋼工程での高純度化や、圧延工程以降の処理負荷増大

【試算結果】 • 2010 年度断面の使用段階における排出削減実績 900 万ｔ－CO2

51 （国内製造鋼材、輸出分含む）

• 2030 年時点でのヨーロッパの排出削減予測 1 兆 1610 万ｔ－CO2 [11]

51 日本鉄鋼連盟 http://www.meti.go.jp/committee/kenkyukai/sangi/supplychain_gas_global/004_03_01.pdf

64

3.3.3.2 変圧器用電磁鋼板

低鉄損電磁鋼板利用による送配電分野での CO2削減要因は、変圧器での鉄損の低減に

よる送電効率向上と変圧器小型化による製造エネルギーの削減である。試算の内容およ

び結果を下に示した。

【内容】削減要因 ○低鉄損の電磁鋼板を用いた新式変圧器へのリプレースによるエネルギー削減 ○新型変圧器の同能力での小型化による鋼材製造エネルギーの削減増加要因 ○普通鋼に対する電磁鋼板製造のための製造エネルギー増加



• 2030 年時点でのヨーロッパの排出削減予測 1840 万ｔ－CO2 [11]


65

3.3.3.3 船舶用高強度鋼板

高強度鋼板利用による船舶分野での CO2削減要因は、船体の軽量化による燃費の向上

と製造にかかる船舶用鋼板量削減による製造エネルギーの削減である。試算の内容およ

び結果を下に示した。

【内容】削減要因 ○船体の軽量化による燃費向上・高強度鋼板使用による船体重量低減により排水量低減が可能で、運航燃料の削減が

可能となる。 ○高強度鋼板利用に伴う船舶用鋼板量の削減による製造エネルギーの削減増加要因 ○高強度鋼板製造のための製鋼工程での高純度化や、圧延工程以降の処理負荷増大




66

3.3.3.4 発電ボイラ用耐熱鋼管

蒸気を作動媒体として蒸気の持つ熱エネルギーを動力に変換する熱機関を利用した

BTG（Boiler Turbine Generation）に耐熱鋼管を用いることにより発電効率を向上させる

ことができ、発電所からの CO2排出を削減できる。試算の内容および結果を下に示した。

【内容】削減要因 ○高性能耐熱鋼管使用により蒸気条件の高温高圧化を図り、発電効率を向上（単位発電

電力量当たりの燃料使用量削減） ○低合金鋼の生産量減少による鋼材製造エネルギーの削減（高性能耐熱鋼管導入により、

高合金鋼の生産量は増加するが、低合金鋼の生産量は減少）増加要因 ○高性能耐熱鋼管（高合金鋼）製造によるエネルギー増加



• 2030 年時点でのヨーロッパの排出削減予測 4430 万ｔ－CO2 [11]


67

3.3.4. 3.3.4 ロードマップとして整理すべき内容の選定

技術ロードマップを検討する際には、その技術領域が置かれた状況によりロードマッ

プの内容が異なるのは容易に理解できる。現状では、エネルギー源としての石炭が価格

競争力を持ち続けている状況において、製鉄領域での CO2削減の取組も石炭を利用する

技術をベースに検討され、特に省エネ対策技術と重なる形ですでに極限の域まで高度化

している。普及については、製鉄所立地地域の国際的な経済、政治状況に応じて取組が

異なっている。一方、鉄鋼領域において現状の BAT を超えて飛躍的に CO2削減を行おうとした場合

には、石炭以外のエネルギー源に活路を求める必要があり、その採用は現状においては

製鉄コストを大きく押し上げることになり、競争力に大きく影響する。これらから、現実的でありながらも飛躍的な CO2削減を目指す技術開発・普及のロー

ドマップとしては様々な観点を踏まえた内容になる。

3.3.4.1 普及と国際的な競争力既述のように、鉄鋼セクターのエネルギー効率国際比較において、RITE の試算によ

ると 2010 年時点でのエネルギー効率は最も高く、日本と同様の効率にするためには、

中国では 15%ロシアでは 26％の効率向上が必要である。世界の CO2削減ポテンシャル

は 5.4EJ 程度であり、そのうち 70%弱を中国が占める。現状、上述の通り日本のように

鉄鋼業のエネルギー効率が高く省エネポテンシャルが限られている国もあれば、特にエ

ネルギー効率低く現状の技術を導入するだけで、大きな CO2削減効果を得られる国の両

方が併存する状況にある。くしくも中国は、鉄鋼需要の急激な減少による経済的な影響

を回避するために、特に効率の悪い製鉄所を削減するなどの生産能力の削減を目指した

政策を導入する旨発表した 55が、世界が合意できる CO2削減の目標に応じた生産設備の

最適化が行われる必要がある。一方 OECD は、一部の国の政府が過剰設備の維持に関与していることに関して警鐘

を鳴らしている。政府は新しい鉄鋼設備や低効率の設備維持にかかる費用までも助成を

継続しており、また、海外投資、輸出入、財政に関係する政策までもが過剰設備の維持

を継続させることになっているとしており、これらに対して、市場原理を働かせるべき

であるとしている。すなわち、産業のために必要とされるリストラが遅れる取引規制や

投資障壁を除いて、鉄鋼セクターが市場原理に基づくように導くべきであるとしている。 [7]

また後述する飛躍的に CO2削減を行うことのできる技術においても、その導入におけ

るコストアップは避けて通れない状況である。鉄鋼セクターの CO2削減技術の導入の加

速は国際的な競争力に配慮した政策の世界的合意が必須と考えられる。ロードマップに

はこのような普及を見据えた取組が記載される必要がある。

55 Xinhua, March 21, 2015

68

3.3.4.2 製造プロセスの選定（DRI へ）と個別技術の確立

現状広く普及している高炉転炉法は石炭をエネルギー源として使用する。また当該プ

ロセスにおける CO2削減技術は限界まで高度化されている。このため、更なる飛躍的な

CO2削減を目指すためには、炭素を含まない（もしくは炭素含有量が少ない）エネルギ

ー源を用いるプロセスの技術確立を目指すことが必須となる。一例は水素をエネルギー源とする直接還元を主体とするプロセスである。これらは、

水素価格が高いために個別技術の開発も進んでいないが、早期に進める必要がある。ま

た、CO2を発生しないエネルギー源から得られた溶融酸化鉄電解プロセスも対象となる。従来のプロセスから CO2を分離回収、固定する技術も検討の俎上に乗る。

3.3.4.3 CO2を発生しないエネルギー源の供給可能性 CO2を発生しない革新的製鉄プロセスの検討では、それに適用可能なエネルギー源の

供給可能性についても考慮されなければならない。水素、CO2フリー電力等、現状では

対応できない状況である。ロードマップではエネルギー源への要求も明確になされなけ

ればならない。

3.3.4.4 リサイクルを見据えた社会システム整備スクラップ鉄と電炉を利用する製鉄プロセスでは、還元にかかる CO2排出を低減でき

る。社会における鉄のストックの増加は鉄スクラップの排出増を意味し、鉄鉱石からの

還元鉄製造を減少できる。しかし、電炉での製鋼プロセスにおいては、スクラップ中の

不純物が製品の性状に大きく影響する。特に銅が不純物として混入している場合はそれ

を取り除くのが困難である。電磁鋼板やハイテンなどの高強度鋼板などはスクラップか

らは作りにくい。スクラップを製鉄に生かすためには、銅などの鉄から取り除きにくい

不純物の除去技術や不純物別に分類できる廃棄物処理や鉄スクラップの発生予測等の

社会システム構築技術開発が重要となる。ロードマップにはリサイクルの観点での検討

結果が必要である。

3.3.4.5 製品利用による CO2削減効果高機能鋼材は製造段階では従来型鋼材よりも多くのエネルギーを必要とするが、製品

として従来鋼材と置き換わることで、製品の軽量化や長寿命化など、社会全体でのエネ

ルギー消費・CO2排出量削減に貢献する場合がある。もちろんこれは鉄以外の材料への

69

置き換えも同じであり、こういった LCA の考え方による省エネルギー効果についても

考慮されなければならない。 3.3.5 ロードマップ作成の方向性

2050 年を見据え、CO2 排出を 80%削減する目標に近づくためには鉄鋼分野において

も飛躍的な CO2 排出量削減に貢献する技術に着目する必要がある。一方 CO2 排出は今

も行われており、その削減は急務である。ロードマップの方向性は、飛躍的な CO2排出量削減技術の見通しの整理と現状 BAT の

普及による削減の整理両面で行われるべきであると考えられる。

70

3.4. 今後のロードマップのあり方技術ロードマップの検討のあり方については、今年度の状況を踏まえると、次のよう

な課題があると考えられる。 ① 分散型太陽光・蓄電についてロードマップを作成したが、今後、どのような技術分

野についてロードマップを作成していくと ICEF として効果的か、検討していく必

要がある。 ② 米国側でロードマップを作成したが、ロードマップ作成者との調整・進捗確認をよ

り綿密にしていく必要がある。 ③ ロードマップの発表が、ICEF 総会ではなく COP21 の場でとなったが、ICEF での

ロードマップ発表に向けて、事前にロードマップに対する関心を高めるとともに、

ICEF 総会後の具体的アクションにつなげるというプロセスを設けていく必要があ

る。具体的には、①について、ロードマップ作成技術分野の決定・選択のための基準を検

討していくことが考えられ、その基準としては、次のようなものが考えられる。・時間軸

− 研究開発と普及の時点等・ロードマップの新規性

− 国際機関・各国の既存ロードマップがあるか・削減効果

− 新興国途上国への普及可能性 ③については、事前にロードマップに対する関心を高め、ICEF における共通ビジョ

ン化を目標に、ICEF でのロードマップ発表前に、ステークホルダー（各国、各セクタ

ー等）との意見交換を実施していくことが考えられる。

71

4. ネットワーキングの開催参加者の交流のため、年次総会前日にネットワーキングイベントを以下の通り開催し

た。日時： 2015 年 10 月 8 日 19 時～21 時場所：ホテル椿山荘東京参加人数：約 400 名ネットワーキングは、年次総会に参加した 400 名を超える国内外の官民学からの専門

家によるコミュニケーションの機会を提供することが出来た。年次総会が終わり、その

中で議論しきれなかった点について議論をする場面も見られ、新たなネットワークの芽

が、各所において展開していた。特に、会場のすぐ脇にセットされたテーブル群は、会

場内でコンタクトをとった参加者同士がより深いディスカッションを可能にする様配

慮されたセッティングとなっていて、数多くの参加者による対話の輪が認められた。他方、今年度の年次総会にける 3 度目のディナーであったため、出席率の低下がみら

れた。また、海外からの招聘者は時差の関係で披露感も見られていた。このため、次年

度においてはディナーイベントのあり方だけでなく、ランチにおけるネットワーキング

イベント等も検討し、参加者の便宜に配慮した運営が求められる。

図 4-1 ネットワーキング風景

72

5. 準備会議等への準備及び出席 ICEF 年次総会、ならびに ICEF Top 10 Innovations や web-platform の運営に係る準備会

合に参加し、適宜情報の提供を行いながら、議論に参加した。以下に、参加した主たる会議の概要を記す。

表 5-1 出席した準備会合等の一覧

日付内容

1 2015/04/09 本年度事業に関する所内キックオフ会合、業務内容・分担の確認

2 2015/04/21 ステートメントの骨子について

3 2015/04/28 ウェブサイトの年間投稿計画について

4 2015/05/12 web-platform 作業の進め方に関する打ち合わせ

5 2015/05/13 第 24 回幹事会各セッションのスピーカーについて LCTPi の概要と ICEF との関係について

6 2015/05/14 web-platform 作業の進め方に関する打ち合わせ

7 2015/05/15 ロードマップ関連作業の進め方について


9 2015/06/10

第 25 回幹事会 ICEF 招聘者（プレナリー、コンカレント）の状況確認、statement骨子案についての議論、web 活性化に向けた取り組みについて、

TOP10 進捗状況




13 2015/07/14 第 26 回幹事会 ICEF 招聘者（プレナリー、コンカレント）の状況確認、statement骨子案についての議論


15 2015/08/11 第 27 回幹事会 ICEF 招聘者（プレナリー、コンカレント）の状況確認、statement案についての議論

16 2015/08/27 ICEF ウェブの作業とレセプションについて


73


19 2015/10/06 ICEF 運営員会（セッション・TOP10・ロードマップの概要説明、ステートメント

の承認）

20 2015/11/06 第 30 回幹事会第二回 ICEF の反省

21 2015/11/25 サンダロー氏と電話会議

22 2015/12/17

第 31 回幹事会 COP における ICEF 関連活動の報告ロードマップの今後についての議論運営委員会新メンバーについて

23 2016/01/18 ロードマップの作業内容についての議論

24 2016/02/04 第 32 回幹事会次回 ICEF の全体コンセプトについて

25 2016/02/08 ロードマップの作業内容についての議論

26 2016/02/24 第 33 回幹事会次回 ICEF のプレナリーセッションについてロードマップについて

27 2016/03/28

第 34 回幹事会プレナリーセッションのスピーカーについてコンカレントセッションの構成について運営委員会後のワークショップについて

74

おわりに

ここまで、第 2 回 ICEF 年次総会の開催に向けた Web Platform、ステートメント、そ

して今後のロードマップに関連する調査とその他の関連する支援事業活動実績と、今後

に向けた課題等について述べてきた。第 2 回年次総会は、国内外の 1000 名を超える参加者をもって成功裏に終了した。第

1 回はよりも日程、参加者数、セッション数のいずれも拡大され、国内外での ICEF の

知名度も向上した。第 1 回が「立ち上げ」、第 2 回が「拡大」だったことを受けて、次回第 3 回は内容の

「深化」を目指して取り組まれるべきである。このためにも、今年度に実施した様々な

作業内容の精査を通じた、改善・向上策の検討が求められる。

75

引用文献 1. Birat et.al. Steel sectoral report Contribution to the UNIDO roadmap on CCS1 - fifth draft.

(オンライン) 2010 年. (引用日: 2016 年 2 月 6 日.) https://www.unido.org/fileadmin/user_media/Services/Energy_and_Climate_Change/Energy_Efficiency/CCS/Stee_sectoral_%20report.pdf.

2. IEA. Energy Technology Perspectives 2015,. 出版地不明 : OECD/IEA, 2015. 3. —. Enery Technology Perspectives 2012. 出版地不明 : OECD IEA, 2012. 4. Joint Research Centre / EC. 2013 Technology Map of the European Strategic Energy

Technology Plan. EC. (オンライン) 2013 年. (引用日: 2016 年 3 月 3 日.) https://setis.ec.europa.eu/sites/default/files/2013TechnologyMap.pdf#page=18.

5. IPCC. IPCC Climate Change 2014 Synthesis Report. (オンライン) 2014 年. (引用日: 2016年 2 月 8 日.) https://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar5/syr/SYR_AR5_FINAL_full_wcover.pdf.

6. IEA. Technology Roadmap: Carbon Capture and Storage 2013. (オンライン) 2011 年. (引用

日: 2016 年 2 月 8 日.) http://www.iea.org/publications/freepublications/publication/technology-roadmap-carbon-capture-and-storage-2013.html.

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8. Parsons Brinckerhoff/DNV. Industrial Decarbonisation & Energy Efficiency Roadmaps to 2050 Iron and Steel. (オンライン) 2015 年. (引用日: 2016 年 2 月 8 日.) https://www.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/416667/Iron_and_Steel_Report.pdf.

9. Ministry of Steek Government of India. A ROADMAP for R&D and Technology for Indian Iron and Steel Industry. (オンライン) 2011 年. (引用日: 2016 年 2 月 9 日.) https://mme.iitm.ac.in/shukla/R&D%20roadmap%20(1).pdf.

10. Lawrence Berkeley National Laboratory. Emerging Energy-efficiency and Carbon Dioxide Emissions-reduction Technologies for the Iron and Steel Industry. (オンライン) 2013 年 1月. (引用日: 2016 年 2 月 10 日.) https://china.lbl.gov/sites/all/files/6106e-steel-tech.pdf.

11. EUROFER. A STEEL ROADMAP FOR A LOW CARBON EUROPE 2050. (オンライン) 2013 年. (引用日: 2016 年 2 月 10 日.) http://www.nocarbonnation.net/docs/roadmaps/2013-Steel_Roadmap.pdf.

12. American Iron and Steel Institute. Technology Roadmap Research Program for the Steel Industry. (オンライン) 2010 年 12 月. (引用日: 2016 年 2 月 10 日.)

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13. Institute for Industrial Productivity. Industrial Efficiency Technology Database Iron and Steel. (オンライン) (引用日: 2016 年 2 月 5 日.) http://ietd.iipnetwork.org/content/iron-and-steel.

14. 酒造正明他. 加古川製鉄所の省エネルギの取組み. 神戸製鋼. (オンライン) 2003年 9 月. (引用日: 2016 年 2 月 23 日.) http://www.kobelco.co.jp/technology-review/pdf/53_2/070-074.pdf.

15. J.D.Paramore. Candidate Anode Materials for Iron Production by Molten Oxide Electrolysis. MIT. (オンライン) 2007 年. (引用日: 2016 年 2 月 24 日.) https://www.google.co.jp/?gws_rd=ssl#q=MOE+cell+for+producing+iron.

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17. WSP/DNV. Industrial Decarbonisation & Energy Efficiency Roadmaps to 2050. UK government. (オンライン) 2015 年 3 月. (引用日: 2016 年 2 月 25 日.) https://www.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/419912/Cross_Sector_Summary_Report.pdf.

18. UniversityMellonR.J.Fruehan Carnegie. SUSTAINABLE STEELMAKING USING BIOMASS AND WASTE OXIDES. DOE. (オンライン) 2004年 9月 30日. (引用日: 2016年 2 月 24 日.) http://www1.eere.energy.gov/manufacturing/resources/steel/pdfs/report_trp_9902.pdf.

19. GmitterJ.Andrew. The Influence of Inert Anode Material and Electrolyte Composition on the Electrochemical Production of Oxygen from Molten Oxides. MIT. (オンライン) 2008年 2 月. (引用日: 2016 年 2 月 24 日.) https://dspace.mit.edu/bitstream/handle/1721.1/44211/294861012-MIT.pdf?sequence=2.

20. IEA. Technology Roadmap Solar. IEA. (オンライン) 2014 年. (引用日: 2016 年 3 月 3 日.) https://www.iea.org/publications/freepublications/publication/technology-roadmap-energy-storage-.html.

21. 経済産業省. 総合資源ｴﾈﾙｷﾞｰ調査会基本政策分科会第 15 回会合資料 3-2 ｴﾈ

ﾙｷﾞｰ関係技術開発ロードマップ. 経済産業省. (オンライン) 2015 年 11 月. (引用日: 2016 年 3 月 3 日.) http://www.enecho.meti.go.jp/committee/council/basic_policy_subcommittee/015/pdf/015_009.pdf.

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23. —. Cool Earth-エネルギー革新技術技術開発ロードマップ. 経済産業省. (オンライ

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26. IEA. Technology Roadmap CCS. IEA. (オンライン) 2013 年. (引用日: 2016 年 3 月 3 日.) https://www.iea.org/publications/freepublications/publication/technology-roadmap-carbon-capture-and-storage-2013.html.

27. —. IEA. Technology Roadmap CCS in industrial applications. (オンライン) 2011 年. (引用

日: 2016 年 3 月 3 日.) https://www.iea.org/publications/freepublications/publication/technology-roadmap-carbon-capture-and-storage-in-industrial-applications.html.

28. —. IEA. Technology Roadmap Energy Strage. (オンライン) 2014 年. (引用日: 2016 年 3月 3 日.) http://www.iea.org/publications/freepublications/publication/TechnologyRoadmapEnergystorage.pdf.

29. International Renewable Energy Agency. Renewables and Electricity Strage A Technology roadmap for REmap 2030. International Renewable Energy Agency. (オン

ライン) 2015 年. (引用日: 2016 年 3 月 3 日.) http://www.irena.org/DocumentDownloads/Publications/IRENA_REmap_Electricity_Storage_2015.pdf.

30. EUDP(Denmark). Status and recommendations for RD&D on energy storage technologies in Danish context. (オンライン) 2014 年. (引用日: 2016 年 3 月 3 日.) http://www.energinet.dk/SiteCollectionDocuments/Danske%20dokumenter/Forskning%20-%20PSO-projekter/RDD%20Energy%20storage_incl%20app.pdf.

31. IEA. Technology Roadmap Smart Grids. IEA. (オンライン) 2011年. (引用日: 2016年 3月3 日.) https://www.iea.org/publications/freepublications/publication/smartgrids_roadmap.pdf.

32. —. How 2 guide for Smart Grids in Distribution Network. IEA. (オンライン) 2015 年. (引用日: 2016 年 3 月 3 日.)

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http://www.oecd-ilibrary.org/docserver/download/6115091e.pdf?expires=1457073100&id=id&accname=guest&checksum=AAD77FFE7F8DB8CF067F10F9485345D9.

33. IEC. IEC Smart Grid Standardization Roadmap. IEC. (オンライン) 2010 年. (引用日: 2016年 3 月 3 日.) http://www.iec.ch/smartgrid/downloads/sg3_roadmap.pdf.

34. VDE. The German roadmap e-energy /smart grids2.0. VDE. (オンライン) 2013 年. https://www.vde.com/en/dke/std/KoEn/Documents/DKE_Normungsroadmap_ENG-20%20-%20gV.pdf.

35. DOE(US). Nationaol Electric Delivery Technologies Roadmap. DOE. (オンライン) 2004年. (引用日: 2016 年 3 月 3 日.) http://energy.gov/sites/prod/files/oeprod/DocumentsandMedia/ER_2-9-4.pdf.

36. CCIEE(CN). China Smart Grid Development Model and Industry Prospect. The Energy Smart Communities Initiative. (オンライン) 2011 年. http://esci-ksp.org/wp/wp-content/uploads/2012/05/China-Smart-Grid-Development-Model-and-Industry-Prospect.pdf.

37. IEA. Technology Roadmap Bioenergy for Heat and Power. IEA. (オンライン) 2012 年. (引用日: 2016 年 3 月 3 日.) https://www.iea.org/publications/freepublications/publication/2012_Bioenergy_Roadmap_2nd_Edition_WEB.pdf.

38. —. Technology Roadmap Biofuels for Transport. IEA. (オンライン) 2011 年. (引用日: 2016 年 3 月 3 日.) https://www.iea.org/publications/freepublications/publication/Biofuels_Roadmap_WEB.pdf.

39. RHC-ETP/EC. Biomass Technology Roadmap . rhc. (オンライン) 2014 年. http://www.rhc-platform.org/fileadmin/Publications/Biomass_Technology_Roadmap.pdf.

40. EERE/DOE(US). Roadmap for Bioenergy and Biobased Products in the US. EERE. (オン

ライン) 2007 年. (引用日: 2016 年 3 月 3 日.) http://www1.eere.energy.gov/bioenergy/pdfs/obp_roadmapv2_web.pdf.

41. ERI-NRDC(CN). Study on China Biomass Energy Technology Development Roadmap Energy Research Institute, National Development and Reform Commission. Understanding China's Energy Landscape. (オンライン) 2010 年. http://www.understandchinaenergy.org/wp-content/uploads/2013/10/ERI-NRDC-Biomass-Technology-Development-Roadmap.pdf.

42. IEA. TRM EV PHEV. IEA. (オンライン) 2009 年. (引用日: 2016 年 3 月 3 日.) https://www.iea.org/publications/freepublications/publication/EV_PHEV_Roadmap.pdf.

43. —. TR Fuel Economy of Road Vehicles. IEA. (オンライン) 2012 年. (引用日: 2016 年 3 月

3 日.)

79

https://www.iea.org/publications/freepublications/publication/Fuel_Economy_2012_WEB.pdf.

44. —. TR Energy-efficient Buildings: Heating and Cooling Equipment. IEA. (オンライン) 2011 年. https://www.iea.org/publications/freepublications/publication/buildings_roadmap.p.

45. —. TR Energy efficient building envelopes. IEA. (オンライン) 2013 年. https://www.iea.org/publications/freepublications/publication/TechnologyRoadmapEnergyEfficientBuildingEnvelopes.pdf.

46. —. TR Cement. IEA. (オンライン) 2009 年. http://www.iea.org/publications/freepublications/publication/Cement.pdf.

47. IEA / NEA. TR Nuclear Energy. IEA. (オンライン) 2015 年. https://www.iea.org/media/freepublications/technologyroadmaps/TechnologyRoadmapNuclearEnergy.pdf.

48. IEA. TR Hydrogen and Fuel Cells. IEA. (オンライン) 2015 年. http://www.iea.org/publications/freepublications/publication/TechnologyRoadmapHydrogenandFuelCells.pdf.

49. —. TR Geothermal Heat and Power. IEA. (オンライン) 2011 年. https://www.iea.org/publications/freepublications/publication/Geothermal_Roadmap.pdf.

50. —. TR Wind energy. IEA. (オンライン) 2013 年. https://www.iea.org/publications/freepublications/publication/Wind_2013_Roadmap.pdf.

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付属資料 1：ウェブサイト宣伝用のスライド

ICEF On-line Discussion Pagehttp://www.icef-forum.org/platform/report.php

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innovation both in technology and

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Tech Info offers you an overview of the

technology

Messages from the speakers provide you with the views

and opinion of leading experts



Taro Suzuki, Professor, ICEF University

Innovation of energy source must come with all 3Es and S (economy, environment, energy security, and safety). Accomplishing all at the same time poses the greatest challenge for all mankind. This is why ICEF is a very important forum as a platform where all stakeholders can meet and together discuss the ways forward in the challenges of our time………….

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Taro Suzuki, Professor, ICEF University

Innovation of energy source must come with all 3Es and S (economy, environment, energy security, and safety). Accomplishing all at the same time poses the greatest challenge for all mankind. This is why ICEF is a very important forum as a platform where all stakeholders can meet and together discuss the ways forward in the challenges of our time………….

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付属資料 2：ICEF ウェブサイトに掲載した 14 の技術分野の Tech Info 原稿

Solar Power The solar energy reaching the ground is estimated to be approximately 170 W/m2 (21 trillion kW in total). Since global energy demand is about 0.16 trillion kW56, it is possible to satisfy the global energy demand with less than 1% of the solar energy reaching the ground. There are two kinds of methods for harnessing solar energy as electric power: solar thermal power generation and photovoltaic (PV) power generation. For respective methods, 3GW (2014) and 135GW (2013) were installed and they are expanding.

Where we are heading IEA estimated the output of solar thermal power generation to be about 5,000 TW/y, in the csp roadmap57. In the Solar Photovoltaic Energy roadmap58, it was assumed that the output of

PV would be about 4,000 TW/y (10% of total output) in 2050 in the case of the 2°C scenario, and the output is estimated to exceed 6,200 TW/y (16% of total output) in the hi-Ren scenario. (See the following figure.)

Forecast of PV distribution in each region

OECD/IEA2014,Technology Roadmap Solar Photovoltaic Energy 2014 edition,IEA Publishing

Where we are

56 Calculated from the fact that global energy consumption was 12.27 billion tons (2011). 57 IEA2010,Technology Roadmap Concentrating Solar Power,IEA Publishing. 58 IEA2014,Technology Roadmap Solar Photovoltaic Energy 2014 edition,IEA Publishing.

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• Solar thermal power generation: The capacity of solar thermal power generation introduced in 2014 was 3GW59. The trough type is dominant while tower type is still playing a minor role in the market. The maximum efficiency of commercially available solar thermal power generators can go as high as the double of PV, while they remain considerably more expensive.

• Photovoltaic power generation: The installed capacity of PV as of 2013 was 135GW6. There are mainly two types of technologies deployed today; silicon crystals and compound semiconductors As for production amounts, the crystal type accounts for nearly 90% although silicon crystal production remains costly, requiring cost reduction for further expansion. As for the thin-film and compound types, low efficiency remains as the problem.

Our challenges and way forward Technological challenges

• Regarding solar thermal power, we are currently striving to improve the efficiency of a solar energy collector.

• In order to meet the demand for grids, we are developing the technology to coping with load fluctuations combined with the heat storage technology.

• For PV, the race for higher efficiency continues. The following figure shows the latest research.

59 Survey by ESTELA (European Solar Thermal Electricity Association)

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Variation in the efficiency of solar cells (research and trial production phases) Source: NREL (http://www.nrel.gov)

Social challenges

• By manufacturing products for solar thermal power and maintain power generation systems in emerging economy, we can promote employment and disseminate of solar thermal power generation at the same time creating synergy.

• As for photovoltaic power generation systems, the prices of solar panels (cells) dropped due to the effect of mass production, but they are installed at various places, and so it is necessary to reduce the cost for installation. Directly, we need to decrease the prices by standardizing installation methods, etc.

Game changers

• Multi-junction solar cells: Ordinary solar cells convert only a portion of all wavelengths of solar radiation into electric energy. By combining multiple solar cells with different wavelength ranges for photoelectric conversion to produce a single cell, we can expect multiplying the efficiency of power generation.

• Global standardization of technologies: For solar thermal power generation, plant-level engineering is essential therefore design and construction are carried out for individual plants. By standardizing the structures and materials that do not sacrifice performance, we can produce power generation systems in various regions and reduce cost significantly. In addition to the cost of panel, same can be said about installation process. By standardizing installation methods and jig structures taking into account installation conditions, we can reduce total cost.

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Artificial photosynthesis

Plants breathe CO2 and use water and sunlight to produce organics. Artificial

photosynthesis does this through photochemical process, producing organics, such as fuel and substitutes for petrochemical materials, directly from water, CO2 and sunlight. AP actively removes CO2 from the atmosphere in its process and the produced fuel is therefore carbon neutral. As the fuel can be stored in a form of liquid, this can potentially solve the intermittency problem of solar photovoltaic cells. R&D showed remarkable progress in the last few years, breaking the record of energy conversion rate every several months. Researchers are expecting large-scale demonstration in 2020’s and commercialization in 2030’s.

Where we are heading The potential of AP is threefold. Firstly, it can actively remove CO2 from atmosphere

either through CO2 intake from large sources or directly from the air. This carbon fixation feature is especially important for areas that lacks geological feature for underground carbon storage. This makes AP an ideal option for carbon fixation. Secondly, AP can provide sustainable source of fuel and substitute for plastics, reducing our dependence on oil and natural gas. Thirdly, as AP stores solar energy in a form of fuel, it can potentially solve the problem of intermittency of solar photovoltaic cells.

Where we are

electron→

Step 2: Separate 2H+ and O2 and send only 2H+ for reaction

Water

Photo-catalyst

Metal catalyst

Step 1:Splitting water into 2H+ and O2 with photocatalyst

Step 3: Producing methane, formic acid, etc. with metal catalyst.

Producing methane, formic acid or carbon monoxide

2H+→

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Current AP technology can be summarized in three-step process of chemical reaction. In the first step, water is split into hydrogen and oxygen with the help of photocatalyst. Second step is separating hydrogen and oxygen. Third step is reaction between hydrogen and CO2 to generate organics. The technology is still in R&D phase looking at 20 years+ timeframe of demonstration and commercialization.

The idea of splitting water into hydrogen and oxygen has been around for decades since the discovery of Honda-Fujishima effect. The world saw breakthrough in the last few years. Toyota Central R&D Labs pioneered in 2011, using different photocatalysts for water splitting and CO2 reduction at energy conversion rate of 0.04%. Panasonic announced that they achieved energy conversion rate of 0.2% in 2012, surpassing that of plants and produced formic acid. In 2014, Toshiba reached 1.5%. Improvement of energy conversion continued. ARPChem, a research team under METI Japan, went up to 2% in 2015. The advancement of energy conversion rate is expected to continue.

In terms of reaction with CO2, we already saw methane and other materials for fuel such as carbon monoxide and formic acid coming out of the tube.

Our challenges and way forward In order to take this technology to commercially viable level, followings might arise as key challenges.

• The quest for catalyst materials continues. Materials for catalysts are often costly and hard to manufacture. In addition, the catalysts are yet to achieve long life operation time.

• Separating hydrogen and oxygen after water splitting remains costly. This part is crucial in terms of safety as well since hydrogen gas and oxygen gas are potentially quite flammable.

• Large-scale demonstration has not been conducted. When the system requires large source of CO2, collaboration with carbon capture technology adds another complexity in the system as a whole.

Sources of Inspiration • Interaction with hydrogen technology: Photocatalytic technology provides us with

new insights on hydrogen production, while AP development was also inspired by progress in fuel cell.

• Self-healing catalyst: Just like leaf regenerates itself, can we make a catalyst that regenerates itself? Dr. Nocera’s lab assembled a catalyst that heals itself unlike most catalysts today that decay quickly.

88

Electricity Storage

The electricity storage technology is a key to stabilize grid when expanding renewable power generation. This is also useful for avoiding shortage of power supply, shifting peak hours, and power supply after natural disaster. The electric power storage technology can be applied to pumped-storage hydroelectricity, air compressed air storage, batteries, superconductive electricity storage, flywheel electricity storage, hydrogen conversion storage, etc. For pumped-storage hydroelectricity and compressed air storage, it is said that the average cost of US$100/MWh has been achieved60, but land for a power plant is required. As hydrogen conversion storage will be described in the section of hydrogen and in-car systems will be mentioned in the section of low carbon mobility, this section will focus on stationary power storage, such as batteries, superconductive power storage, and flywheel electricity storage. The following figure shows some application cases. Figure Image of storage technology application61

The space for installing stationary electricity storage units can be secured in the substations of

60 OECD/IEA2014, Technology Roadmap Energy storage IEA Publishing. 61 Reference material of the Ministry of Economy, Trade and Industry titled “For international standardization for

next-generation energy systems”

http://www.meti.go.jp/report/downloadfiles/g100129d01j.pdf

90

electric power systems and places saving significant loss due long-distance trasmission. The batteries for automobiles need to be downsized for saving space in the vehicles, and their weights need to be reduced for improving mileage while stationary system does not have this problem of weight. This electricity storage units discharge and recharge responding to the changing power load of the grid. Especially, in the case of a system equipped with a battery, the battery deteriorates due to repeated discharge and recharge, and so the cost for maintenance, including replacement, emerges. For these systems, it is necessary to reduce total cost, while considering durability.

Where we are heading It is essential to reduce the total cost of a stationary power storage system. In the

breakthrough scenario of IEA, the levelized cost of energy needs to go down to about

US$90/MWh. In the case of the 2°C scenario, it needs to go down to about US$150 /MWh62. In order to achieve these goals, we need to drastically reduce cost. For example, lifespan of

products needs to be double while the cost itself is cut by two-thirds63.

Where we are The following are the currently used batteries for storing electric power:

• Sodium-sulphur batteries: This type uses sodium as negative electrode and sulphur as positive electrode, and beta-alumina as electrolytes and the separator. Since the

operating temperature of the cell goes up to 300°C, it is not suited for power storage for long period of time. The average power cost is about US$400 /MWh.3

• Lead-acid batteries: This type uses lead as negative electrode, lead oxide as positive electrode, sulphuric acid as electrolytes, and porous acid-resistant materials such glass fiber for separators. Lead-acid batteries work at ordinary temperatures, and these are suited for long-time power storage. However, they deteriorate relatively quickly due to discharge and recharge. The average power cost is about US$570 /MWh.3

• Vanadium RedOx-Flow batteries: This type uses trivalent vanadium ion as negative electrode, tetravalent vanadium ion as positive electrode, sulphuric acid for electrolytes, and acid-resistant hydrogen-ion exchange membranes for separators. Vanadium RedOx-Flow batteries work at ordinary temperatures, and do not deteriorate so quickly due to discharge and recharge. However, vanadium is very expensive. The average power cost is about US$950/MWh.3

62 IEA Technology Roadmap 2014 pp.28-29 63 Cool Earth - Roadmap for energy innovation technology and technological development

91

• Lithium-ion batteries: This type uses graphite negative electrode, lithium cobalt oxide for positive electrode, lithium perchlorate dissolved in a non-aqueous solvent as electrolytes, and heat-resistant polyethylene non-woven fabrics as separators among other things. Lithium-ion batteries deteriorate when exposed to water, requiring measures to contain the flammability. The average power cost is about US$930/MWh.64

• NiMH batteries have been applied to hybrid automobiles, capacitors are used for holding memory, and flywheel power storage has been put into practice for coping with temporary power failure.

Our challenges and way forward Technological challenges:

• The cost is the central problem. There are two approaches depending on the types of batteries. One approach is to improve durability. If the durability of a battery is increased twofold, its cost will halve. The other approach is to decrease the prices of batteries. Depending on the type of battery, we can reduce cost by 50 to 90%.

• As for NiMH batteries needs to overcome its short lifespan. • As for capacitors and flywheel power storage units need to dramatically increase the

capacity.

Game Changers In the field of batteries, there is a possibility that the advancement of new battery systems and

capacitors among other things will decrease cost significantly.

• Metal–air electrochemical cells: As active materials, metal is used for the negative electrode, and atmospheric oxygen is used for the positive electrode. There is a potential for drastic cost reduction assuming that the same manufacturing method as that for lithium-ion batteries can be used for such new batteries.

• Multivalent ion batteries: This type uses the same kind of organic solvent electrolyte as that of lithium-ion batteries is used. However it uses aluminum ion that is trivalent, as opposed to monovalent lithium ion, tripling the capacity.

• New-concept capacitors: It might be possible to increase capacity dramatically by controlling molecular-level structures.

64 IEA Technology Roadmap 2014 pp.28-29

92

Smart Grids

A smart grid is a concept of intelligent energy system operation of network connecting power supply and consumption with the information communication technology.

A variety of information is exchanged by consumers, power generation, transmission, and distribution through networks in order to enhance stability of power systems and the flexibility of system operation. Smart grid has a vast potential in stabilizing grid when intermittent renewable power generation is installed in a large scale.

Figure 1 Conceptual diagram of a smart grid ©OECD/IEA2011,Technology Roadmap Smart Grids, IEA Publishing

Where we are heading Harnessing solar radiation and wind power, which depend on weather conditions, requires to information sharing on fluctuating output prediction, the currents in power systems and consumers’ power demand so that we can manage the energy system in a timely manner to secure the grid. In addition, this allows the system to close the gap between demand and supply by avoiding unnecessary power generation through the combination of load-following thermal power generation in times of shortage and energy storage technology such as batteries and pumped storagte in times of excess supply.

Where we are In Japan, US and Europe, many demonstration projects are ongoing. Their scales and target

93

sectors vary. As for scale, there are a broad range of projects, including the power interchange in a single building and regional thermal and battery networks. For some projects, target sectors are limited to the residential and commercial ones, while other projects are targeted at industrial sectors.

Our challenges and way forward Technological challenges Followings are the key areas of technology for smart grid

• Prediction of fluctuating power generation: Conventional power supply systems were designed under the assumption that the output of power generation can be controlled by the generators while the output of solar and wind power generation sometimes skyrockets or plummets. The output forecast of these power sources is essential.

• ICT for interaction of demand and supply: Unlike analog meters, smart-meters can transmit feedback so that power generators can adjust their output in very short time lag or ideally on real-time basis. Furthermore consuming side can receive information on excess or shortage of power supply in the system and respond by controls demand level to stabilize the grid.

Social challenges

• Establishment of a business model: In many cases, ongoing projects for demonstrating a smart grid receive public aids, such as the subsidy for energy management equipment and economic incentives regarding energy saving amount. The self-reliant installation of a smart grid requires a business model for clarifying who will bear the cost and who will receive merits.

• Information security and privacy: If each device becomes intelligent and is connected to a network, those who are connected become potentially vulnerable to malicious intervention through the network unless adequate security measures are taken. Protection of privacy is also crucial since the information exchanged in smart grid can reveal not only power consumption but also users’ lifestyle and personal information.

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Advanced Liquid Biofuels Replacing fossil fuel with carbon-neutral nature of biofuel will drastically reduce emissions once such an alternative is offered at a competitive price. Number of challenges are ahead of us, including supply stability, preventing competition with food supply, and avoiding distrubance to ecosystem and biodiversity. We also need to keep in mind that the technology needs to be assessed by life-cycle point of view. Emission in the production and distribution need to be carbon efficient as well.

Where we are heading The first-generation biofuel made from sugar cane has to compete with food supply, we need to develop new conversion technologies for utilizing cellulosic ethanol and BTL (biomass to liquid), which are inedible, as the second-generation biofuel. Micro algae is considered as the third-generation biofuel. As alternatives to gasoline, a promising candidate is ethanol and butanol from glass and tree-based biomass. As alternatives to diesel oil and jet fuel, BTL and fuel derived from micro algae as the third generation are in R&D.

Figure Biofuels for Transport Roadmap

©OECD/IEA2011, Technology Roadmap: Biofuels for Transport, IEA Publishing

Where we are Liquid biofuel is produced in many parts of the world today. For example, in 2010 bioethanol production was 52.8 million kL in US and 4.27 million kL in EU and biodiesel production was 3.7 million kL in US and 9.7 million kL, reflecting different fuel preference in the regions. At the same time, many countries adopted biofuel mandate on fuel suppliers incrementally.

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• In the U.S., Advanced Research Projects Agency – Energy (ARPA-E) under the umbrella of Department of Energy publicly solicited and adopted the ideas for technologies for improving energy output.

• EU implemented a regional demonstration project aimed at promoting the establishment of regional biofuel supply chains, as part of the “Program of Intelligent Energy for Europe.”

Policies and social challenges:

• In order to reduce the costs for collecting and transporting materials, we need to (1) achieve the advantage of scale, (2) procure materials stably, and (3) consume them in the vicinity of production sites (local production for local consumption).

Game changers: • Development of renewable jet fuel (DARPA): In order to decrease the degree of

dependence on petroleum-derived fuel for military use, DARPA is developing jet fuel (JP-8). They are focusing on cellulosic materials and algae, which do not compete with food supply. Production efficiency is aiming at over 50% of energy conversion rate. While introducing fuel, the goal is to be able to use existing equipments and fuel storage facilities.

• Aircraft fuel from camelina (Stanford University): Camelina can grow even on infertile land, and also suited for oil production. They are working on enhanced photosynthesis through genetic modification and improving its resilience so that it can be planted even in a harsh environment.

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Low Carbon Mobility For the longest time, most of the automobiles’ technological development for reducing carbon dioxide emissions has focused on the improvement in efficiency of internal-combustion engines. Since it is possible to keep internal-combustion engines highly efficient when engine load is constant, Toyota put a hybrid system that can absorb load fluctuations into practical use. This system, including the use of regenerated energy, can be called the ultimate low-carbon technology for internal-combustion engines. Electric vehicles use batteries as an energy source, and so they do not emit carbon dioxide. If natural energy is stored at batteries, it is zero carbon mobility. However, automobiles require high output at the time of acceleration, and high energy density for running a long distance. High-performance batteries, including fuel cells, can be called the key technology for embodying next-generation automobiles.

Where we are heading It is forecasted that the number of owned automobiles in the world will reach 3.3 billion in 2050 and over half of the increase from 2012 is in Asia. The figure below shows the prediction for each type of private cars. Energy Technology Perspectives 2012 of IEA estimated that the development and distribution of the next-generation automobile technology (EV and PHV) would reduce total CO2 emissions by about 1.7 billion tons in 2050. The key technologies are hybrid and electric vehicles.

Estimate for each type of vehicles in the world

©OECD/IEA2012, Energy Technology Perspectives 2012,IEA Publishing.

Where we are

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At present, the following technologies are in practical use as next-generation automobiles (low carbon mobility).

• Hybrid vehicles: Hybrid vehicles uses internal combustion engine as the power source while kinetic energy recovery system of the brake charges the battery. This technology typically doubles the mileage, compared with non-hybrid models in the same class, going up to 40km/l with the latest model. Plug-in hybrid vehicles: This type carries a large battery that is charge with external power source. Large capacity of the battery allows the vehicle significant mileage. Once the battery runs out, the internal combustion engine takes over, allowing the vehicle even longer distance to drive.

• Electric vehicles: This type uses a secondary battery as a power source. If electricity is generated from renewable sources, it is zero-carbon mobility. Kinetic energy recovery system also charges the battery when braking. Electric vehicles still play a minor role in the fleet as they are facing short mileage and high cost of production together with insufficient charging station installed today.

• Fuel-cell vehicles: This type uses fuel cells as a power source, fueled by hydrogen. If hydrogen is produced with renewable energy, it is zero-carbon mobility. Other than the fuel cell and hydrogen tank, the system is almost the same as those for electric vehicles. Honda released their first fuel cell vehicle for release and business contracts and Toyota released Mirai as the first fuel cell vehicle to be sold commercially in December 2014.


• In order to diffuse EVs and PHVs further, improvement of battery performance is crucial, especially for the extension of travel distance, and for cost reduction. R&D must focus on higher efficiency of lithium-ion batteries.

• We also need develop a highly efficient motor that takes full advantage of the properties of high-performance magnets. At the same time, we need to search for materials that can replace rare-earth materials, which do not depend on rare earth materials.

• Solid polymer fuel cells require enhanced durability and drastic cost reduction. The central challenge in this regard is to find replacement for expensive catalyst such as platinum.


• Lack of infrastructure for recharging electric vehicles and hydrogen refueling facilities for fuel cell vehicles for their further deployment is the biggest challenge, especially because it would be such an enormous investment.

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• Both electric and fuel cell vehicles are relatively new thus technical standardization are yet to happen. This is crucial for the cost reduction by taking advantage of scale merit.

Game Changers

• Platinum alternative for fuel-cell: Many labs across the globe are searching for alternative to platinum as catalyst for fuel cell. There are different approaches but the success will result in drastic cost reduction of fuel cell.

• Innovative secondary batteries: Storage batteries are the key technology for electric and plug-in hybrid vehicles. By producing high-performance storage batteries, we can boost the performance of such vehicles considerably. For example, metal-air electrochemical cells, multivalent ion batteries, and new-concept capacitors might create breakthrough (see also tech info on electricity storage).

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Zero Energy Building (ZEB) Zero-Energy Building (ZEB) is a concept of combination of minimizing energy consumption via efficient appliances and energy management system and onsite renewable power generation, mainly solar, to bring the net energy consumption of the building to zero. If this technology is applied world-wide, it would cut carbon emissions by 300Mt by 2050. As heating and cooling account for more than one third of energy condition, which is influenced by different climate condition across the globe, the technology for ZEB needs to be tailored taking regional needs into account.

Where we are heading According to the Energy Technology Perspectives 2012, compiled by the International Energy Agency (IEA), the development and dissemination of heat-insulating technology for buildings is estimated to create CO2 emission reduction potential of approximately 300 million tons worldwide in 2050.

©OECD/IEA2013, Technology Roadmap: Energy Efficient Building Envelopes

Where we are The technology is still in demonstration phase and not commercially available for most customers. However, based on the premise that ZEB will be achieved in the long term, governments across the world are setting incremental energy performance improvement in their respective regulations and standards, leading up to highly efficient building standards in one or two decades.

Our challenges and way forward

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It is important to develop energy-saving homes and buildings that also improve the quality of life at an affordable cost by providing a package of energy-efficient building materials and equipment that is integrated under HEMS/BEMS. There are three methods for ZEB. First one is the passive method, which combines construction and facility plans that make active use of natural energy. The second one is the active method, which introduces technology to enhance the efficiency of facilities and cutting-edge energy-saving technology integrated ICT. The third one is the management method, which focuses on human behavior. Technical challenges:

• Design and construction methods and energy-saving technologies suited to the local climate condition. This should also achieve longer life span of the buildings.

• Insulation using high-performance heat-insulating sashes and thin heat-insulating interior materials. At the same time, equipment for easy installation of heat-insulating materials and windows is the key for rapid dissemination.

• Reducing the cost of renewable energy such as photovoltaic power for onsite power generation


• Requiring phased compliance with the energy-saving standard concerning new homes and buildings while creating the necessary environment and sufficiently taking account of the necessity and degree of regulation as well as regulatory balance.

• It is necessary to verify not only the energy saving effect but also co-benefits brought by heat-insulating performance and to disseminate the results.

Game changers • Photonic Radiative Cooling (Stanford University): This is a technology to reflect

sunlight to avoid intake of heat through the roof. It reflects back 97% of incoming sunlight and also radiates heat when the atmosphere is clear. This results in much cooler indoor space without energy consumption

• Ultra-high-performance vacuum heat-insulating material (Japan): By creating vacuum in the insulation material with a thickness of 4mm, this material achieves insulation performance equal to glass wool with a thickness of 100mm. with half the thickness of conventional hard urethane heat-insulating board, this will achieve the same performance. It also makes it easy to implement heat-insulating renovation on existing homes.

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Cement The cement industry emits about 5% of the total amount of carbon dioxide discharged in the world.

A typical cement plant

© Japan Cement Association 2015 (this excerpt has been approved)

Fossil fuel, such as coal and petroleum, is consumed in clinker production process and pulverization and cooling process remain highly energy-intensive as well. As economic growth always accompany cement demand at the same time, it is crucial to develop and apply the low-carbon manufacturing technology as quickly as we can.

Where we are heading According to IEA’s cement technology roadmap65, the production amount of cement increased by 54% between 2000 and 2006, while carbon dioxide emissions augmented by 42%. The world is showing downward trend of energy intensity but there is potential for further energy saving. The production amount of cement is estimated grow more than 70% from 2006 level according to IEA. By then, energy intensity should decline by 44% through variety of technology.

Where we are

65 OECD/IEA2009, Cement Technology Roadmap 2009,IEA Publishing.

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Since the 1970s, the cement industry has gone through technological innovations of energy-saving equipment, including the power generation with waste heat, air beam-type clinker coolers, and vertical mills. These continued to imporve their efficiency. Cement industry is still improving their energy efficiency, but application of exisiting technlogy is reaching the limit unless we start changing the specifications of products. In other words, the customer choice in the quality is also an important factor in reducing energy consumption in cement industry.


• Energy-efficient clinker production: By decreasing the burning temperature by 100–150 degrees Celsius, we can reduce energy intensity by 2–3%. Optimization of materials and clinker burning process is ongoing.

• Optimization of a cement admixture: By replacing part of clinker with an admixture, such as limestone, we can reduce energy intensity by about 5%.

Social challenges:

• Optimization of standards The current standards, including ISO, do not reflect latest cement products manufactured through new processes. Early establishment of standards that are up to date with the latest technology is needed.

Game changers

• Clinker substitution: In theory, we can energy intensity of cement by up to 20% through optimization of a cement admixture further.66 While incorporating the needs of consumers, we can create technology for energy-saving cement with appropriate specifications.

• CCS utilization: Carbon Capture and Storage has a great potential for emissions reduction in cement production as well, once it becomes cost-competitive.

66 Information gathering project in 2009, the pioneering research regarding the development of an innovative technology for reducing CO2 in the cement industry, NEDO

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Iron and Steel In steel production, carbon dioxide is discharged mainly during the reduction process in a blast furnace and the heating and mechanical work in other processes. R&D in hydrogen reduction process is underway. This wil replace cokes with hydrogen and mas, resulting in massive CO2 emission reduction. The energy-saving technology for heat recovery hs been applied and the efficiency of power generation with recovered heat is still advancing. This results in energy conservation for mechanical work that require electricity.

Where we are heading

CO2 emissions from the steel production sector

©OECD/IEA2015, Energy Technology Perspectives 2015,IEA Publishing

In 2012, the steel production sector accounted for 22% of total energy consumption in all

industries in the world, and 31% of direct CO2 emissions. In the 2°C scenario, we need to keep the increase in energy consumption below 1.1% of current level even though we are expecting increase of the production output by 2%.67 The advanced low-carbon technologies have been already developed, and the best available technology needs to be applied as soon as possible.

Where we are • Energy-saving equipments: We can reducefuel consumption, by upgrading the

energy-saving equipment utilizing waste heat, including the power generation with the pressure at the blast furnace top and the recovery of sensible heat from a coke oven.

67 OECD/IEA2015, Energy Technology Perspectives 2015,IEA Publishing.

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• Chemical recycling of waste plastics: It has been demonstrated that coal consumption can be replaced by utilizing waste plastics collected as recyclable wastes.

• Efficiency improvement of onsite power generation: Onsite power generation reuses energy that would be otherwise lost during of steel production, namely waste heat and coke oven gas. Power generation with these energy sources has served the needs to steel production and its efficiency has seen improvement over the years.

• Improvement of coke ovens: The technology for reducing fuel consumption by curtailing the energy for producing coke by adopting the pretreatment of coal, etc. has been developed and demonstrated.

Our Challenges and way forward Technological challenges:

• Innovative iron making technologies: We are developing technologies for curbing CO2 emissions by partially utilizing hydrogen for reducing iron ore, and technologies for separating and recovering emitted CO2. For example, In Japan, COURCE50 led by NEDO is aiming at decreasing CO2 emissions by about 30% in a comprehensive manner.

Game changers • Distribution of hydrogen reduction furnaces: Hydrogen reduction furnaces are effective

for decreasing carbon dioxide emissions. Lowering the cost of hydrogen is crucial.

• CCS utilization: Carbon Capture and Storage has a great potential for emissions reduction in steel production as well, once it becomes cost-competitive.

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Nuclear Energy At the moment, electricity generation using a uranium fuel-based light water reactor is the main method and serving the grid in many parts of the world, from developed countires to emerging economies. However, there are challenges related to the processing and disposal of spent fuels and the public perception of the safety of nuclear power.

Where we are heading As of now, there are a total of 438 nuclear reactors with installed gross power generation capacity of 396GW. Installed gross capacity is expected to reach somewhere between 438GW and 593GW. Under the 2 degree Centigrade scenario (2DS) presented in the IEA ETP, installed gross capacity of 585GW would be required in 202568, so unless a high projection proves true, the 2DS would not be realized.

Installed gross nuclear capacity

©OECD/IEA2015, Energy Technology Perspectives 2015,IEA Publishing. Where we are

68 OECD/IEA2015, Energy Technology Perspectives 2015,IEA Publishing.

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In 2014, nuclear power generation accounted for around 12% of the global volume of power generation69，representing a significant portion of the low-carbon power generation portfolio. Commercial nuclear power generation started in the 1950s (first generation), and expanded output was established in the 1970s (second generation). Relatively young reactors that are currently in operation are characterized as third-generation reactors with enhanced reliability.

Our challenges and way forward The share of global power generation is expected rise up to 17%, according to ETP2015 prepared by the IEA. Although this figure has been revised downward to reflect the effects of the accident at Fukushima Daiichi Nuclear Power Station and also steep fall in the power generation cost of renewable energy sources, nuclear power still remains important as a low-carbon power generation source.

• Next-generation reactors: The Generation IV International Forum is an international framework working on the concept of a next-generation reactor that would enable sustainable use of energy through efficient use of fuels, minimization of nuclear waste and nuclear proliferation risk, enhanced safety and reliability and ensuring economic efficiency. While the current generation is characterized as the third generation according to the conceptual classification of generations, some “3.5th” generation reactors with enhanced safety and economic efficiency are now under construction.

• Fuel cycle: Regarding disposal of spent fuels, some countries prefer reprocessing with a view to recycling of fuels, while others refrain from reprocessing. Pro-reprocessing countries have adopted arrangements such as reusing reprocessed spent fuels and using the transmutation process, which reduces the radioactivity of nuclear waste and generate electricity through combustion at the same time. The volume of reprocessed fuel is still considerably small compare to the volume of spent fuel. Therefore, even one decides to reprocess the fuel, there needs to be storage sites for spent fuel and manage those sites for the long term after cooling the fuel. It goes without saying that in either case, final disposal of spent fuel needs to be ensured at an early time.

• Decomissioning: after serving for 40 years, reactors are deemed to close in many countries unless they go through rennovation. Ones that are to be closed on permanent basis must be decomissioned safely and the remaining of the reactors require measures to avoid radioactive comtamination.

Game Changers

69 WNA, World Nuclear Power Reactors & Uranium Requirements(2015/7/31)

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• High-Temperature Gas Reactors: R&D of high-temperature gas reactors is underway. This technology is promising in many ways for power generation but the most exciting feature is the application for mass production of hydrogen. Several countries have decided to construct high-temperature gas-cooled reactors or they are in planning phase.

• Nuclear Fusion Reactor: there is an international initiative called the International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) project, under which countries got together to develop fusion reactors. The scope of this project is very long-term. The test site is located in France.

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Hydrogen Energy Hydrogen has the potential to become new energy carrier to replace hydrocarbon since the consumption of hydrogen itself is carbon free. Currently, hydrogen is produced from fossil fuel but once it the production becomes carbon-free with use of renewable and nuclear power, it opens up numbers of opportunities in decarbonization of many sectors including industry, transport and building sectors.

Where we are heading Hydrogen and fuel cell technologies have a vast potential to climate change mitigation and together with meeting energy security goals in many sectors. Currently, hydrogen is mainly used as feedstock in chemical, oil and space industries. In the future hydrogen as an energy carrier can serve in stationary and transportation sectors to achieve low-carbon society even under severe carbon constraint.

©OECD/IEA2013, Technology Roadmap: Hydrogen and Fuel Cells 2015

Where we are Today, hydrogen is produced from three different resources; fossil fuels conversion (i.e. natural gas, coal and oil) via steam reforming or gasification; biomass via gasification or fermentation; and electricity via water electrolysis. Hydrogen produced from these established technologies are used as feedstock in industries. Most hydrogen and fuel cell technologies are still in the early stages of commercialization and

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they remain costs. FCVs and stationary fuel cells are on sale with subsidies.

Our Challenges and way forward Technical challenges:

• Cost reduction: Cost of hydrogen generated and end-use equipment are relatively high, and it should be reduced in terms of hydrogen sources, conversion investment, operation expenses.

• Performance improvement: Additional performance improvement is also required to overcome the challenges when the technology goes through “valley of death”.

Social challenges:

• Infrastructure: While the potential environmental and energy security benefits of hydrogen and fuel cells in end-use applications are promising, the development of necessary infrastructure will require an overhaul of entire energy distribution system

• Industrial standards: Industrial standards are also important factor for the compatibility of interfaces between equipment and to secure operation of wide-area hydrogen distribution.

Game Changers Power-to-Gas: As we install more and more renewable energy, water electrolysis hydrogen production absorb excess power supply and stabilize the grid while storing the energy in a form of hydrogen. In Germany power-to-gas project for utilizing the surplus power from renewable energy is ongoing. In this project, wind power is converted to hydrogen. This hydrogen is used to produce synthetic methane.

• Large scale power generation: The idea is to use hydrogen as a fuel for combine cycle power generation like we with natural gas. Theoretically, thermal efficiency can surpass that of natural gas and open up opportunity for flexible and dispatchable power generation with hydrogen. Since hydrogen requires a lot of energy for production to begin with, it will not be competitive unless both the cost of hydrogen production efficiency and thermal efficiency dramatically improved.

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Geothermal Power Geothermal power generation is the method of extracting high-temperature steam and hot

water (about 200 to 350°C) from a geothermal reservoir under the ground of a volcanic zone and then generating electric power with a turbine.

Figure 1 Appearance of a geothermal power plant

©Kyushu Electric Power CO.,INC.

In 2009, Krewitt et al. estimated the technically available amount of geothermal energy to be 12,500 TWh/y, which is equal to 62% of global power consumption in 200870. Geothermal resources exist mainly in volcano-rich countries, and the amount of resources is estimated to be 30,000 MW in the U.S., 27,790 MW in Indonesia, 23,470 MW in Japan, 6,000 MW in the Philippines, and 6,000 MW in Mexico71. In 2010, 2 to 25% of resources have been utilized. From now on, we need to reduce the cost for plant operation, compete with hot-spring facilities, coordinate with the regulations for national parks, and manage the risk of eruption among other things.

Where we are heading In the Geothermal Heat and Power roadmap, IEA estimated the output of geothermal power generation to be about 1,400 TWh/y (3.5% of total output; see Figure 2) in 2050 in the hi-Ren scenario, and the reduction in CO2 emissions is estimated to be about 750 Mt.

Figure 2 Estimate of distribution of geothermal power generation in each region

70 Krewitt, W., et. al, Role and Potential of Renewable Energy and Energy Efficiency for Global Energy Supply 71 NEDO Renewable Energy Technology White Paper, 2nd edition

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©OECD/IEA2011, Technology Roadmap Geothermal Heat and Power IEA Publishing. We have to not only improve the cost reduction technology, but also establish the rules for coexistence with hot-spring facilities and support systems for avoiding the risk of natural disaster such as an insurance system.

Where we are There are two kinds of geothermal power generation methods in practical use as follows.

• Flush type: This type extracts steam and hot water from a geothermal reservoir, generates electric power with a turbine, and returns separated hot water to the ground after power generation.

• Binary type: This type rotates a turbine through the heat exchange between steam or hot water and other media, and can use low-temperature heat sources compared with the flush type.

In 2009, 3,093 MW was installed, generating 16,603GWh3. The power generation cost is lower than the cost for grid power, when conditions are optimal. If the site is distant from a geothermal reservoir due to regulations or in case of binary type, the cost exceeds that for grid power.

Our challenges and way forward Technical challenges For cost reduction, we need to seek low-cost sites, improve efficiency, and enhance durability of the entire system.

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• Low-cost site exploration: For the exploration of sites, technologies for geological surveys and geophysical exploration have been making progress.

• Efficiency improvement: We need to optimize output while placing managing geothermal reservoirs.

• Durability Improvement: We need to optimize the technologies for producing corrosion-resistant materials and coating materials.

In order to increase the proved geothermal reserve, we are striving to develop the low-cost technology for the binary type. Social challenges

• Deregulation of sites: By easing the regulation on projects in protected areas such as national parks, we can make more sites available for geothermal power generation.

• Streamlining permit process: Long processes for the assessment project permit can often become the obstacle for geothermal projects. This is urging more streamlined process in the environmental assessment.

Game Changers • Enhanced geothermal system (EGS):

EGS refers to technology to utilized artificially-induced geothermal potential. The followings are the example of game-changing EGS.

− Hot Dry Rock Geothermal Power (HDR): This type utilizes dry high-temperature rock as opposed to reservoirs with steam or hot water. In sum, by pouring water on the rock, it creates steam for power generation. This technology will considerably increase sites for geothermal power generation.

− Super Critical Geothermal Power: Super critical geothermal power refers to a concept of utilizing supercritical geothermal fluids that exist under high pressure and high temperature near the earth’s mantle. This has the potential to drastically increase power generation capacity.

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Carbon Capture, utilization, and storage

Tampa Electric Company's Polk Power Station near Lakeland, Florida, (photograph by NREL)

CCS is an essential technology in order to continue using fossil fuel combustion in

power sector and steel and cement industry while avoiding CO2 emissions entering into atmosphere. Fully applied CCS will avoid emissions of 70Gt of CO2. Challenges remain in efficiency of carbon capture process, exploration of storage sites, and creation of adequate incentives. Possible game changer is carbon usage technology such as artificial photosynthesis...

Where we are heading Carbon budget, the remaining room for CO2 in the atmosphere, is limited in order to

keep temperature rise below 2 degrees by 2100. At the same time, fossil fuel combustion is the driving force for economic development in power generation and steel and cement production. CCS provides a solution to avoid CO2 emissions and supply reliable energy to power economic activities. International Energy Agency estimates emission reduction

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potential of 70Gt cumulatively by 2050.

Where we are We can break down CCS technology into three parts; capturing CO2, transporting CO2

to storage sites, and storing CO2 underground.

• Capturing CO2 is the most difficult and also the most energy-intensive and costly process. There are different approaches in timing (pre-combustion or post combustion capture) and material used (membrane).

• Transportation of CO2 is actually a mature technology as it can utilize the technology for transporting natural gas or any other gas for that matter and optimize it for CO2 transportation.

• Carbon storage requires certain geological features which allow safe and stable storage of CO2 underground. The optimal sites are depleted oil wells as they have geological features to contain oil and gas underground on virtually permanent basis. These are the vast majority of indentified potential sites. Storage, or injection of CO2 underground, has been conducted on commercial basis for enhanced oil recovery activities thus the advancement of this technology is very promising. Currently, there are number projects in operation or under planning worldwide.

Our challenges and way forward We are currently facing following 7 challenges;

Technological challenges:

• R&D needs to target high cost and energy intensity in the carbon capture process and monitoring technology to verify CO2 is safely and stably stored

• For world-wide deployment, lack of sufficient storage locations and financial risk in undertaking exploration activities are posing geographical limitations.

• Integrated demonstration involving emission sources, capture site, transport facility, and injection with close monitoring are essential to prove that CCS can work as a system.

Policy and social challenges:

• Deployment plan in developing countries where most of the fuel combustion will take place in coming years

• Absence of adequate regulatory environment to motivate deployment of CCS • Establishment of regulatory framework and permitting scheme for CCS activities • Creation of monitoring, reporting, and verification (MRV) methodology is essential.

Game changer

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There are different approaches for even deeper decarboniazation and even carbon minus possibilities such as:

• Bioenergy with CCS (BECCS): Using biomass as fuel which removes CO2 from atmosphere prior to combustion and storing the resulting CO2 underground, the net effect will be carbon minus.

• Carbon Capture and Utilization: By creating hydrocarbon with captured CO2 (e.g. artificial photosynthesis), we can even create value with CO2. For example creating fuel or alternative material for petrochemical products, we can remove CO2 from the air and earn economic benefit. This idea is especially appealing in regions where storage sites are limited.

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Wind Power Wind power has already been installed widely and still has vast potential for further potential across the globe. Figure 1 shows the wind conditions around the world.

Figure 1 Wind conditions and the installation of wind power generation systems

©OECD/IEA2013, Technology Roadmap Wind energy2013edition IEA Publishing.

For example, European Environment Agency (EEA) predicts that we can introduce 30,400 TWh in 2030, even under the most stringent conditions considering economic performance, and this will be 7 times of the total electricity demand of Europe72. At present, win turbines with diameter of 100m are mainstream, and their cost in windy places comes close tho that of fossil energy. In the technological aspect, we need to reduce cost and increase output and take measures for issues such as low-frequency noise, thunderbolts and bird-strike. In the social aspect, a key challenge for wind power is to coexist with surrounding nature and private residence without disturbing them.

Where we are heading

72 Europe’s Onshore and Offshore Wind Energy Potential, EEA 2009

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IEA estimated, in the wind energy roadmap73, that the output of wind power generation will

be about 6,000 TWh/y (15% of total output) in the 2°C scenario, and will exceed 7,000 TWh/y (18% of total output) in the hi-Ren scenario in 2050. (See Figure 2)

Figure 2 Estimate of diffusion of wind power generation in each region

©OECD/IEA2013, Technology Roadmap Wind energy2013edition IEA Publishing

Where we are By 2012, the equipment of 282 GW was introduced, and global output reached 527 TWh. At

present, the land-based 2MW class is dominant typically produced by heavy electric manufacturers in the US, Europe, and Japan. Recently, many Chinese manufacturers have also entered the market.

Our challenges and way forward Technological challenges

• As availability of onshore site is decreasing, it is indispensable to develop offshore technologies including floating type. This requires underwater cables, larger wind turbines and surrounding equipment, all of which need to reduce cost significantly. The

73 OECD/IEA2013, Technology Roadmap Wind energy2013edition IEA Publishing.

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manufacturers in Europe, the U.S., Japan, and China are at demonstration stage of systems as big as 6 to 15 MW.

• On land, there are windy site but not all of them have sufficient space for large equipment, which makes it an imperative to develop smaller and more efficient systems.

Social challenges

• For further cost reduction, it is important to create competitive market of wind power technology. Standardization of technology is also crucial to bring down the costs.

• Onshore sites must compete with other purpose of land use as the availability of sites is finite. This requires well-designed system not only for the performance but also coexisting with surrounding scenery and avoid disturbance on nature and residential environment.

Game changers • Airborne type: There is the airborne type wind power generation technology using

lightweight wind turbines and airships. In general, the wind is stronger in higher altitude therefore we can expect more output. In addition, it may be possible to simplify installation work, because the equipment produced at a factory can be transported by an airship to the installation site. This might open up opportunities for even lower-cost wind power generation system.

• Diffuser type: Inspired by the aerodynamic design of jet engines, diffuser-type wind turbines have been developed. A small windmill with a diameter of about 10 meters can achieve the efficiency of the current large windmill with a diameter of about 100m. Such compact wind turbines can be installed where there is only a handful of spaces.

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付属資料 3：ICEF 2015 Statement from Steering Committee Innovation for Cool Earth Forum(ICEF)held its first annual conference last year as an initiative of Prime Minister Shinzo Abe to create an international platform that promotesinnovation inreducing climate-changingGHGemissionswith the participation ofgovernments, businesses and academiaof the world. This year, we held the second annual conferenceand covered a greatervariety of topics in plenary and concurrent sessions than in the first conference and received greater participation of over 1,000experts from governments, businesses and academia representing about 70countries and regions.

We earnestly hope that countries will come to an agreement on a post-2020 international framework at COP21 in Paris this coming December. While we welcomethe efforts by many countries in their submissions of INDCs, it is our view that the new international framework must be fair, workable and effective with the involvement of all major economies. For this purpose an appropriate process to review each country’s measures and assess resulting aggregate global emissions reductions should becreated under the new framework.

In addition to the new framework to be concluded at COP21, we should also establish a longer-term global emission reduction goal for the stabilization of greenhouse gas concentrations in the atmosphere at a level that would prevent dangerous anthropogenic interference with the climate system while ensuringsustainable economic growth. In this regard, we takeinto account the viewpoint of the G7 Leaders’Declarationin Germanyin this year on the global goaloflevel of temperature rise and long-term emissionsreduction.

In order to establishthe recedingpathway of global GHG emissionsat an accelerating rate, significant emission reduction needs to be realized through development and deployment of innovative technologies. Hoping that such a view and vision will be shared by the conferences under UNFCCC and other international conferences, wewould like toparticularlyemphasizethe importance of following three points, among many other policies and measures,as the recommendations for this year. 1. Implementation of policies to promote research, development and dissemination of

innovative technologies Research and development of innovative low-carbon technologies must be pursued with a long-term perspective, knowing that such endeavors rarely result in short-term profits.Private sector is the core of such activities and their efforts and entrepreneurshiparecrucial for

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success. Support and funding from governments as well as collaboration and information-sharing among private enterprises and research institutions are essential for accelerating innovation. It is important to recognize thata regulatory environment significantly influences the course and speed of technological innovation in the fields of energy and environment. With these understandings in mind, there should be appropriate governmental policies (such aspublic funding, regulations and green procurement) thatdirect both public and private investmentstowards researchdevelopment and dissemination of low-carbon technologies.

2. Establishment of concrete action plans based on a shared vision of the future

All stakeholders should share a common vision for the promotion of low-carbon technologies. For this reason, ICEF supports the Low Carbon Technology Partnership initiative (LCTPi74) launched by IEA, SDSN75, and WBCSD76 to realize such a vision of governments, academics, and businesses. ICEF’s contribution to LCTPi for this year is the formulation of an innovation roadmap for solar energy and energy storage, followed by ones for other technologies and systems in the coming years. We also expect governments of all major economies to develop their action plans in line with these roadmaps.

3. Promotion of proper finance scheme fortechnology transfer to developing countries

We appeal to international financial organizations (GCF77, ADB78, World Bank, GEF79, etc.) to expand their financing to technologies that would simultaneously achieve emission reductions and economic development. These entities should also prioritize their financial assistance bytaking the emission reduction potential of each project into consideration. Moreover, we expect the emergence of innovative and flexible private funding scheme for GHG abatement technologies.

74 LCTPi, http://lctpi.wbcsdservers.org/ 75 Sustainable Development Solutions Network 76 World Business Council for Sustainable Development 77 Green Climate Fund 78 Asian Development Bank 79 Global Environmental Facility

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付属資料 4：ICEF 2015 Statement from Steering Committee 仮和訳安倍総理のイニシアチブにより、気候変動を引き起こす GHG 削減のための産学官の

プラットフォームとして ICEF は設立され、昨年に第一回が開催された。今年第二回が

開催され、昨年よりも多様なテーマのプレナリー及びコンカレントセッションを行い、

約 XX カ国・地域から約 1000 人の産学官トップレベルの参加者が集まり、議論を行っ

た。我々は、来たる今年 12 月にパリで開催される COP21 において、2020 年以降の新た

な国際枠組みが合意されることを切に期待している。我々は、COP21 に向けて、多く

の国が約束草案を提出している状況を歓迎するが、2020年以降の新たな国際枠組みは、

全ての主要国が参加し、公平、実現可能かつ効果的なものでなければならないと認識し

ている。また、各国の目標達成に向けた取組みが適切にレビューされるプロセスが、新

しい枠組みの中で設けられ、適切に機能することが不可欠である。 COP21 における新たな枠組みの構築に加え、気候系に対して危険な人為的干渉を及

ぼすこととならない水準において大気中の温室効果ガスの濃度を安定化させるため、今

後、世界全体のより長期の排出削減目標を策定すべきである。その観点から、我々は、

今年ドイツで開催された G7 サミットの首脳宣言の中で述べられた目標とする気温上昇

の水準と排出削減量に関する視点を考慮に入れる(take into account)。こうした大幅な排出削減パスを実現するためには、革新的な低炭素技術の開発・普及を

通じて、将来の GHG 排出量を幾何級数的に削減することが不可欠である。このことが、

COP など国連の場のみならず、様々な国際会議等において共通認識として浸透してい

くことを期待し、数ある施策の中から以下の３点を今年特に重要なものとして提言する。

１．革新的技術の開発・普及に係る民間の取組みを促進する政策の実施革新的な低炭素技術の研究開発は、すぐに利益に結びつくことは稀であり、長期的な

視点で進めていく必要がある。また、政府のファンディングや支援とともに、民間企業・

研究機関等を含む関係者が情報を共有し、協力して進めることが重要となる。さらに、

環境エネルギー分野では、政府による規制のあり方がイノベーションの方向性やスピー

ドに与える影響が大きい。この認識の下、民間の取組みを促進する的確な制度・政策を

整備し、革新的な低炭素技術の開発・普及に官民の十分な資金が振り向けられるような

環境整備を各国・地域の政府が行うべきである。

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２．共通の将来ビジョンに基づく具体的行動計画の策定世界全体で全てのステークホルダーは低炭素技術の研究開発とその普及を進めるため

に、共通のビジョンを持つべきである。このため、ICEF は、産学官共通ビジョンの実

現のために IEA、WBCSD 80、SDSN 81が立ち上げた LCTPi（Low Carbon Technology Partnerships initiative）82の取組を支持する。太陽エネルギーと電力貯蔵技術について、

イノベーション・ロードマップを今年の ICEF の LCTPi への貢献として策定し、今後も

各分野でのロードマップ策定を行っていく。我々は、そのロードマップをもとに、全て

の主要経済国の政府が、これらのロードマップに則して具体的行動計画（アクションプ

ラン）を策定することを期待する。

３．多様な資金メカニズム等による途上国における技術普及の促進今後、排出量の削減と経済的発展を両立するため、国際開発金融機関・基金等（GCF83、

ADB84、World Bank、GEF85等）に対し、途上国における技術普及のための支援を拡大

することを要請する。また、これらの機関は、各プロジェクトの排出削減ポテンシャル

を考慮して、資金援助の優先順位を付けるべきである。さらに、GHG 削減技術ための

斬新で柔軟な民間の金融スキームが生まれてくることを期待する。

80 World Business Council for Sustainable Development 81 Sustainable Development Solutions Network 82 LCTPi; http://lctpi.wbcsdservers.org/ 83 Green Climate Fund 84 Asian Development Bank 85 Global Environment Facility

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（様式２）

頁図表番号4 図3.3-14 図3.3-25 図3.3-311 図3.3-511 図3.3-613 図3.3-713 図3.3-814 図3.3-919 図3.3-1021 図3.3-1224 図3.3-1425 図3.3-1526 図3.3-1627 図3.3-1729 図3.3-1930 図3.3-20 炭化鉄を用いる製鉄プロセス図

世界の地域の産業セクターへのCCSの展開見積もり世界の地域の鉄鋼セクターへのCCSの展開見積もり

OECD/非OECD諸国の粗鋼生産能力製鉄プロセスとCO2削減技術

高炉転炉法製鉄所におけるエネルギーフロー溶融酸化物電解槽の断面

銅の水素フラッシュ還元プロセスCircored processデモプラント

バイオマスを用いた還元システムのプロセス例HYLⅢプロセス図

鉄鋼に於けるCO2排出原単位

タイトル製鉄所遠景(ArcelorMittal Florange’s blast furnace skyline, in France)

鉄鋼生産プロセス概略高炉転炉法に於けるプロセス毎のCO2排出

鉄鋼に於けるCO2排出原単位

二次利用未承諾リスト

委託事業名経済産業省

報告書の題名：エネルギー・環境技術開発・普及を進めていくための革新的技術情報の収集調査

受注事業者名（一財）日本エネルギー経済研究所

エネルギー・環境技術の世界的なイノベーション 促進・普及...

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エネルギー・環境技術の世界的なイノベーション促進・普及...