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水素・燃料電池戦略協議会向けプレゼンテーション資料

2014年4月14日 三菱商事株式会社

水素サプライチェーンの実現に向けて - LNG導入経験を踏まえ -

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水素事業はLNG事業と多くの点で類似…LNGの経験を踏まえることが有益

2

LNG事業と水素事業の比較

環境

コスト （価格）

エネルギー セキュリティ

３E

バリュチェーン構造

投資規模

需要家 取りまとめ

技術的 契機

LNG事業の意義・事業特性

生産量・埋蔵量が特定地域に偏在しない… 中東依存からの脱却

「余剰」であったガスの有効活用手段

当初は熱量あたりコストが既存燃料よりも高価 技術革新や需要増に伴いLNG価格は低下

硫黄分の含有が低く、NOxやCO₂の発生量も石油・石炭より少ない

製造・液化・輸送・気化等の各プロセスに多数の プレイヤーが関与

供給側・需要側ともに多額の事業投資が必要 – 供給側：液化プラントや輸送船等 – 需要側：受入基地等

採算性の確保のためにはボリューム確保・大規模需要家（電力・ガス）の取りまとめが必要

海上輸送技術が確立されたことを契機に本格検討が開始

利用段階でのCO₂排出なし 再生可能エネルギー由来水素の場合、CO₂フリー

を実現可能

副生や改質、ガス化、電解など供給手段が多様…地理的にも偏在しない

国内外未利用エネルギーの有効活用手段

現状、熱量あたりコストが既存燃料よりも高価 技術革新や需要増に伴い水素価格低下を見込む

製造・液化（添加）・輸送・気化（脱水素）等の 各プロセスに多数のプレイヤーが関与

供給側・需要側ともに多額の事業投資が必要 – 供給側：液化（添加）プラントや輸送船等 – 需要側：受入基地等

採算性の確保のためにはボリューム確保・大規模需要家（電力・ガス・製油所）の取りまとめが必要

現在、液化・MCH形態での海上輸送技術が確立 しつつある状況

水素事業の意義・事業特性

事業特性

需要家

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海外産水素と大規模需要家を結ぶ水素輸入チェーンの確立を目指す

3

副生

改質

再エネ電解

化石燃料等 ガス化

電力・ガス・水素販売

MCH

液化

港

港 港

海外（生産国） 海 日本（内陸）

都市ガス添加

近隣需要地？

権益保有 大型投資

海上輸送

都市ガス添加 P2G事業

水素配給

港

大規模火力

大手自家発

ガス化

日本（沿岸）

コンビナート 水素化

水素ガス化 基地

都市ガスパイプライン

（他国へ）

ガス化 液化 ガス田

配給導管

水素パイプライン

FCVステーション 自社電力事業 自社ガス事業

定置用燃料電池 ここここここここここここここここここ

水素

天然 ガス

製油所・製鉄所 その他

国内産水素

2030年の絵姿

+CCS/EOR

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LNG導入時の状況

水素エネルギー社会の実現に向けて

4

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LNGでは輸送技術確立～受入に15年要した…三菱商事は1号案件から関与

5

成熟期へ

電力会社A

他 都市ガス

三菱商事

ガス会社A

外部環境

ガス 会社B

ガス 会社C

商業ベース～一般家庭へ

公害問題

アラスカLNG（電力会社と共同）

第一次石油危機 第二次石油危機

67年： 契約締結

69年：LNG第一船入港

ブルネイLNG（電力・ガス会社と共同） LNG

導入決定 米国社より

LNG導入打診

インドネシアLNG（ガス会社等6社と共同） 73年：契約締結

マレーシアLNG（電力会社と共同） 73年：契約締結

70年：契約締結

57 60

ガス会社より 共同導入申入

65

LNG 導入決定

66

アブダビLNG（単独） 72年：契約締結 77年：LNG第一船入港

受入基地建設 （電力会社と共同基地）

71

熱量変更 開始

72

用地 取得

67

MCより LNG導 入打診

68

導入 決定

69

71

社内検討会設置

受入基地建設（電力会社と共同）

アラスカLNG検討開始

57

ブルネイLNG 案件検討開始

67

ブルネイ政府・欧州オイルメジャーと 共同でLNG製造会社設立

69

LNGタンカー技術確立

ブルネイLNG（ガス・電力会社と共同） 72年：ブルネイLNG第一船入港 70年：

契約締結

インドネシアLNG（ガス会社等6社と共同） 73年： 契約締結

77年：インドネシアLNG第一船入港

インドネシアLNG（ガス会社等6社と共同） 73年： 契約締結

77年：インドネシアLNG第一船入港

74

アラスカLNG（ガス会社と共同） 67年： 契約締結

69年：LNG第一船入港（南横浜火力稼働開始）

ブルネイLNG（ガス会社と共同） 70年： 契約締結

マレーシアLNG（ガス会社と共同） 73年： 契約締結

マレーシア国営石油会社等と共同でLNG製造会社設立

78

西豪州LNGプロジェクト参画

85

熱量変更 終了

他電力

導入リードタイム（15年） 54

LNG輸送技術確立

出所： IEEJ資料、資源エネルギー庁「エネルギー白書2013」、文献調査、内部分析

400

200

0 62 61 60 59 58 57 56 55

10

70

10

69 73

38 49

72

10

71

2

68 74 75

23

67 66 78

110

77

78

81

電力

83 85

200

65

270

84 82

171 163

76

59 都市ガス 260

64 63 79

139 163

80

天然ガス使用量 の推移

ＬＮＧの事例

百万トン

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当初対石油で割高ながらもLNG導入が決定された

6

環境

コスト （価格）

エネルギー セキュリティ

LNG導入の時代背景 アラスカLNGのケース

上流

Marathon

Phillips

電力 会社

ガス 会社

SOx等の大気汚染公害 への対応

– ガス会社：ガス需要増を 背景に高カロリーかつ 低環境負荷燃料を模索

– 電力会社：公害問題に より南横浜火力が不認可

中東依存からの脱却 「余剰」であったガスの

有効活用

当初は対石油で割高 （熱量ベース）

公害防止対策費用の低減

投資費用は開発企業が自己資金で対応 （その後のPJでは輸出入銀行が金融支援）

72万トン/年

24万トン/年

7.15万m³ ×2船

共同購入による ボリューム確保

出所： 通産省『天然ガス検討会LNG分科会報告書』、東京ガス『天然ガスプロジェクトの軌跡 』、JOGMEC資料、文献調査、内部分析

ＬＮＧの事例

三菱商事

コーディネーション

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税制優遇・融資支援や石油危機により、LNGは対石油熱量対比で優位に転換しその後はほぼ均衡して推移

7

* 発電時の効率性の差異については非考慮 出所： 資源エネルギー庁「エネルギー白書2007」・「エネルギー白書2013」、DBJ資料、IEEJ資料、文献調査、 内部分析

価格格差是正に向けた補助金・政府支援

石油税（現：石油・石炭税）について暫定無税化

当局への働きかけにより、当初20%を予定したLNG輸入関税を無関税化

熱量変更によるガス器具調整に対する補助金（天然ガス化促進対策補助金）

第2号のブルネイ案件以降においては、日本 輸出入銀行を通じたPJ資金調達・政府保証

LNG火力発電設備・受入貯蔵設備・気化設備を対象とした日本開発銀行による液化天然ガス 発電融資制度（1972年~） – 1971年には先行して根岸LNG地下貯蔵

タンク建設向け融資を実施

上流開発・液化に関する石油公団（現：石油 天然ガス金属鉱物資源機構）を通じた融資

融資支援

補助金

税制優遇

ＬＮＧの事例

LNGと原油の輸入価格推移 （MMBTU当たり価格の比較*）

66 67 68 69 70 71 72 73

300

0

250

150

200

円/MMBTU

1969年当初は原油 価格+αの固定価格

原油（関税含む）

LNG（CIF） 原油（CIF）

石油危機以降原油等価フォーミュラ導入

当初は石油 よりも割高

約7割

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さらにプロジェクトのボリュームアップに伴い、製造コストは低下した

8

400450

700

500

750700

1,000

1,350

-60%

2000 1996 1989 1983 1977 1972 1969 2014

液化プラント1トンあたりCAPEX推移 （ドル/トン）

船の大型化・オペレーション改善・韓国勢参入による 競争激化（1990年代以降等）

大型化や液化サイクルの効率改善によるコストダウン

出所： テックスレポート『ガス年鑑』、Oxford Institute for energy studies ”LNG plant cost escalation”、エネ庁「2030年までを視野に入れた天然ガス利用等の在り方について」、文献調査、 内部分析

主なコストダウン ドライバー

LNG輸送船1m³あたりCAPEX推移 （ドル/m³）

1,265

1,630

2,080

1989 1996 2000

-39%

代表PJ

輸入量

液化トレイン ボリューム

代表PJ

輸入量

輸送船 積載量

アラスカ ブルネイ アブダビ マレーシア 西豪州 カタール オマーン

96万t 624万t 250万t 740万t 584万t 600万t 611万t

75万t ×2

140万t ×5

115万t ×2

270万t ×3

250万t ×3

260万t ×3

330万t ×2

西豪州 カタール オマーン

584万t 600万t 611万t

12.5万m³ ×8

13.5万m³ ×10

13.5万m³×2 14.5万m³×1

ＬＮＧの事例

豪州

以降データ未入手

資材高騰・労働者需給の逼迫・豪ドル高等の

ボリューム以外の要因 による急騰

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53%

全国ベース

815 カーゴ (MC)

1533 カーゴ (total)

59%

東京湾地域

378カーゴ(MC)

637 カーゴ(total)

（約 87 百万トン）

（約37百万トン）

9

MC その他

MC その他

三菱商事（MC）の日本国内LNG取扱シェア（2012年）

LNG取扱シェア

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LNG事業からの既存エネルギーの大規模代替に関する示唆

• 割高な新たなエネルギーの導入にあたっては、環境規制・エネルギーセキュリティ等が大きな ドライバーとなる

• 導入決定後も、技術的・コスト的な要因から事業開始までには多くの投資と時間を要する – 一方、スケール拡大に伴う要素技術の習熟が、早い時期に世界をリードするレベルとなった (例：液化における日系エンジニアリング会社)

• 事業開始後の立ち上げ加速には補助金・優遇税制の活用や、適切な価格決定方法の設計も

重要となる

• 事業立ち上がり後はスケールの拡大に伴うコストダウンが発生し、燃料代替が加速し市場が 自律的に拡大していく

10

ＬＮＧの事例

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LNG導入時の状況

水素エネルギー社会の実現に向けて

11

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燃料転換が起こる水素価格の目安は約30円/Nm3

12

各需要別での水素導入条件

* 産業用はIAEではなくエキスパートインタビューに基づくレンジ・平均値 出所： ＩＡＥ資料、エキスパートインタビュー、内部分析

需要家 許容水素 CIFコスト （円/Nm3 ）

技術・ 制度面

各需要別での水素導入条件

IAE分析*

操業維持の観点 からの十分な 製油所内備蓄

純水素パイプライン範囲外での水素

配送体制整備

水素混焼による 燃焼温度上昇に 関わる技術実証

IAE：エネルギー総合工学研究所

産業用 （外販・石油精製・石化等） コジェネ 大規模発電

30

40

25 35

IAE需要家アンケートでの回答者中央値

50

20

50

20

55 閾値にも回答 により幅が存在

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…国内水素も活用可能だが、大規模利用時は価格・量の面で輸入水素が有望

13

46

3440

120

40

30

20

10

0

130

海外電解 電解 （メガソーラー由来）

海外改質

121

海外褐炭

変動費 （電力等）

113

固定費 8

天然ガス改質 （アンモニア 製造由来）

47

変動費 （天然ガス等）

41

固定費 6 37

変動費 （ナフサ等）

31

固定費 6

出所： ＩＡＥ資料、NEDO「低品位炭起源の炭素フリー燃料による将来エネルギーシステムの実現可能性に関する調査研究」・「水素安全利用等基盤技術開発、水素に関する共通基盤技術開発、水素シナリオの研究」、IEEJ「自動車用燃料としての水素エネルギーの現状と今後の動向について」、内部分析

水素供給源候補

2020年における水素供給コスト（円/Nm3）

IAE分析*

最も安い製油所由来水素の供給能力は減少見込 （製油所統廃合や輸入原油の重質化、需要の軽質化、舶用燃料規制の強化）であり、かつ精製コストが必要

輸入水素はプロジェクトを大規模化することにより 供給可能量に特に上限は存在しない

輸入時の精製により、国内副生よりは純度が高く到着

国内水素（円/Nm3） IAE前提より試算

海外輸入水素CIF価格（円/Nm3 ）

ボリューム・質

さらなる価格低下見込

今後の価格の 動きの方向性

化石燃料価格上昇による増加見込

石油改質 （製油所由来）

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価格低減にはボリューム増が重要…目安は~50億Nm3の需要確保

14

ボリューム確保による価格低減

1.6 1.6

4.8 4.8 4.8

8.2 8.2 8.2

8.35.3 4.3

6.5

4.13.3

2.6

3.7

2.4

1.6

1.4

1.6

1.3

1.2

1.90.7

38.2

水素液化プラントCAPEX 水素輸送船OPEX 水素輸送船CAPEX 水素出荷基地OPEX

水素出荷基地CAPEX 26.7

0.7

0.6

水素液化プラントOPEX

パイプライン・オーナーコスト 水素製造プラントOPEX

水素製造プラントCAPEX

0.9

29.6

技術的に成熟しており、コストダウンは見込みづらいと保守的に想定

海外褐炭ガス化・液化輸入の例における水素輸入CIF価格（円/Nm3）

7 27 50

供給地 需要地

輸送タンカー4隻 各々年12往復

水素50億Nm3/年の場合の例

対応する需要量（以下の組合せ）

150万kw 発電所20基（5%混焼時）*

FCV 500万台

コジェネ（5,000kw） 160ヶ所

・・・・・・

・・・

OR

OR

OR

・・・ 製油所

（17.5ｚ万bbl/日） 25ヶ所

1PJあたり必要水素量

(億Nm3)

大型化や冷凍サイクル・TB 改善による液化動力減少

2/3乗則が妥当（一基あたり200t/日〜300t/日が上限）

タンク断熱構造の開発に よるコストダウン

断熱性能の向上によるBOGの抑制

平底円筒タンク開発による貯蔵効率向上と大型化

セクションごとの 価格低減理由

時期目安 2020 2030 2040

* 第4回水素・燃料電池協議会ワーキンググループ資料より、既存ガスタービンでの予混合方式の場合の混焼割合として5%と仮定 出所： NEDO「低品位炭起源の炭素フリー燃料による将来エネルギーシステムの実現可能性」、エキスパートインタビュー、内部分析

NEDO資料

推計値 推計値

・・・

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水素輸入ボリュームが増えるほど、各種燃料への相対的優位性が高まる …各種水素需要をさらに後押し

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熱量等価に向けて

海外輸入水素価格と化石燃料と熱量のサービス等価*となる水素価格の関係 水素

CIF価格 （円

/Nm3)

対天然ガス熱量サービス等価ライン

対石炭熱量サービス等価ライン

概念図

副生・改質・褐炭ガス化等 再生可能

主な 供給方法

時間軸

水素価格 熱量サービス等価ライン*

・・・ ・・・ ・・・

*: 熱量サービス等価ライン：水素が対象となる化石燃料と熱量あたり金額が等しくなる値（エネルギー変換効率加味後）。化石燃料価格は将来の上昇を想定（IEA前提を利用）

輸入ボリューム増により水素価格は低減

輸入チェーン未確立時期 年代とともに1プロジェクトあたり 輸入水素量が増大する想定

水素輸入の状況

2050 2015 2030

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東京オリンピック・パラリンピックでの水素利用のショーケース機会や火力代替タイミングが迫る… 機会を逃さないためには準備開始が必要

16

2030年の輸入水素利用開始をベースとした逆算シナリオ

2016 2018 2030 2020 2014 2015 2017 2019 2025 2035

外部環境 東京オリンピック・ パラリンピック

火力発電 更新ピーク

発電 (新設)

FCV

石油 精製

EPC

環境アセス 電源立地決定

実証試験・制度変更

FCV元年

電力・ガス システム改革

・・・

乗用車新車販売 に占めるFCV割合

~3% (累計約200万台) （次世代自動車戦略2010）

東京オリンピック・ パラリンピック での実利用*

CO2排出量（対2005年比3.8%減。国連での政府発表）

・・・ 貯蔵タンク建設等

需要

供給

有望水素供給地の確保 水素輸入チェーンの立上げ・拡張

供給チェーンの 計画・EPC

マイルストーン

水素利用開始までのロードマップ

供給地確保・ 計画・EPC

大規模水素輸入 チェーンの開始

大規模水素発電 （混焼）の開始

海外輸入水素によるFCV （FCV導入の加速）

国内産水素によるFCV

・・・

・・・

水素の自家消費 ・FCV向け供給 ・・・

海外輸入水素による自家消費

・・・

・・・

公表済または確定的事項

2030年導入のために必要な各工程のタイミング（仮）

想定

* 14年3月5日 東京都定例議会 一般質問での都知事御発言内容（(2020年東京五輪・パラリンピックに向けた社会資本整備に関し、選手村や競技会場などでの輸送手段について)「選手村や会場への輸送手段に、燃料電池車や燃料電池バスの活用を考えている。新たに戦略会議を設置し、自動車メーカーやエネルギーの供給事業者を含め、産学官の英知を結集して具体的な取組を実行していきたい。」

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今後のご支援頂きたい事項

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LNG導入によりもたらされた大規模な燃料転換よりも長い時間軸が必要な可能性がある次世代２次エネルギーとしての水素の市場が拡大／新規創出されていく為、特に発電等需要側の取り纏めと受容性を高めるご支援をお願いしたい

具体的には、水素ロードマップの実行段階において、産・官・学の役割分担および 個別の取り組みに対して、財政的ご支援、関連規制の緩和、税制等ご支援、 技術開発支援等をお願いしたい

短期的には、大規模な水素の供給ソースとしての海外からの輸入水素チェーンのパイロット事業に対するご支援をお願いしたい

ネクストステップ

水素サプライチェーンの実現に向けて�- LNG導入経験を踏まえ - 水素事業はLNG事業と多くの点で類似…LNGの経験を踏まえることが有益海外産水素と大規模需要家を結ぶ水素輸入チェーンの確立を目指すスライド番号 4LNGでは輸送技術確立～受入に15年要した…三菱商事は1号案件から関与当初対石油で割高ながらもLNG導入が決定された税制優遇・融資支援や石油危機により、LNGは対石油熱量対比で優位に転換しその後はほぼ均衡して推移さらにプロジェクトのボリュームアップに伴い、製造コストは低下した三菱商事（MC）の日本国内LNG取扱シェア（2012年）LNG事業からの既存エネルギーの大規模代替に関する示唆スライド番号 11燃料転換が起こる水素価格の目安は約30円/Nm3…国内水素も活用可能だが、大規模利用時は価格・量の面で輸入水素が有望価格低減にはボリューム増が重要…目安は~50億Nm3の需要確保水素輸入ボリュームが増えるほど、各種燃料への相対的優位性が高まる�…各種水素需要をさらに後押し東京オリンピック・パラリンピックでの水素利用のショーケース機会や火力代替タイミングが迫る…�機会を逃さないためには準備開始が必要今後のご支援頂きたい事項