天然ガス過剰の時代、石炭からのガス製造にはまだ道があるのか？

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天然ガス過剰の時代、石炭からのガス製造にはまだ道があるのか？著者/出典：南方エネルギー観察、中海石油ガス電力集団有限責任会社貿易分公司、燕群　日付：2016年10月8日　クリック数：16,200　2004年に西気東輸第一線プロジェクトが正式に稼働し、我が国における天然ガスの本格的な利用が始まりました。その後、消費量は年平均で16％以上の割合で増加しています。しかし、成長速度の変換期、構造調整に伴う苦痛の期間、以前の景気刺激策の効果が薄れる期間という3つの要因が重なり、景気が低迷する中、さらに天然ガスと代替エネルギーの価格関係が整理されていないことなど、様々な要因の影響で、2014年に中国では天然ガスの消費増加率が鈍化し、供給能力が過剰になる状況が生じました；さらに、天然ガス価格は国際石油価格に連動して見事な「三段跳び」を遂げた。2015年に**発改委は二度にわたって文書を発表し、省レベルのゲートステーションにおける非居住者向け天然ガス価格を大幅に引き下げた。これにより、2010年以降に「小刻みに急上昇」してきた値上げの成果がすべて帳消しになった。現在、我が国東部地域の省レベルゲートステーションでの価格はほぼ2元/立方メートルとなっており、「何年も懸命に努力したのに、一晩で昔に逆戻りした」という状態だ。さて、またしても3つの要因が重なってきた。天然ガスの一時的な供給過剰＋低いガス価格＋企業のキャッシュフローの困難。このような状況下で、莫大な費用がかかりかつ物議を醸している石炭から天然ガスを製造する産業（略称：石炭製ガス）は、今後どうなっていくのだろうか？石炭からのガス製造「サービス」業界のベテラン初心者（石炭ガス用パイプラインおよび市場開拓）が、ゆっくりと解説していきます。 一、石炭ガス化業界の基礎知識 1、石炭ガス化とは何ですか？ 石炭ガス化＝褐炭層ガス？答えは：NO；石炭ガス＝人工ガス？答えは：NOです。 ①石炭層ガスとは、石炭層内に蓄積されており、主成分がメタンで、石炭基質粒子の表面に吸着されているものが大部分であり、一部は石炭の孔隙内に遊離しているか、石炭層水に溶解している炭化水素ガスのことである。これは石炭に伴って産出する鉱産資源であり、俗に「ガス」と呼ばれる。 ②ガスとは、石炭を原料として加工して得られる、可燃性成分を含む気体のことで、メタン含有量は低い（ガス化技術によって数百ppmから10％台までさまざま）。また、大量のCOやH2も含まれており、安全性や環境への影響の面で問題がある。 ③石炭ガス化とは、石炭をガス化して合成ガス（コークスガス）を生成し、さらにメタン化装置でそのコークスガス中のH2とCO（CO2）が反応してメタンCH4を作り出し、代替天然ガス（SNG）を生産することを指す。石炭ガスのメタン含有量は比較的高く、95％以上です。一般的に、ガス化技術やガス化用石炭の質によって異なりますが、1立方メートルの石炭系天然ガスを製造するのに約2.4～2.9キログラムの原料石炭が必要です。 2、石炭からのガス製造プロジェクトの経済評価の「氷山の一角」を明らかにする 現在の石炭からのガス製造業界の発展状況や市場の水準、そして採用される技術によって異なりますが、40億立方メートル規模の石炭からのガス製造プロジェクトの総投資額は、一般的に190240億元前後です。経済性に関する初期試算によると（3つの案におけるガス価格・石炭価格はいずれも税込み価格）：② ガス価格が1.6元/立方メートルで、石炭価格が220元/トン以下の場合、本プロジェクトは良好な経済性を有する。 ②ガス価格が1.8元/立方メートルで、石炭価格が300元/トン以下の場合、プロジェクトは良好な経済性を有する。③ガス価格が2.0元/立方メートルで、石炭価格が400元/トン以下の場合、プロジェクトは良好な経済性を有する。 指摘しておくべきは、現在モンシ地域の5000キロカロリー級の動力用石炭の価格は約220元/トンであり、**級の幹線パイプラインによる適正な輸送コストは約0.2元/立方キロメートルであること、またモンジン地域で生産された石炭から作られるガスの価格は、環渤海地域に届けられた場合、基本的には集配所での価格よりも低くなるという点だ。また、7月の税関データによると2016年上半期（1～6月）の状況は、輸入されるパイプラインガスの到着時の平均価格は1.35元/立方メートル（関税を含まない価格）であり、そこにパイプライン輸送にかかる費用0.8～1.0元/立方メートルを加えると、東部の省レベルの受け入れ施設に届く段階では赤字となり、競争力がない；輸入LNGの港着平均価格は1.67元/立方メートル（税抜き港着価格）であり、倉庫保管、ガス化、パイプライン輸送にかかる費用約0.3～0.5元/立方メートルを加えると、損益分岐点に達し、競争力も明確ではない。 このことから、蒙晋地域など、天然ガスの末端市場が比較的近い地域に石炭製ガスプロジェクトを建設することには一定の経済的効果があり、輸入ガスよりも競争力が高いと言える。つまり、「輸入ガスで損をするときは、石炭製ガスでは少し利益が減っても、損しなければいい」ということです；みんなが儲かっている時に、石炭ガスでもう少し稼いでもいいですか？ 3、石炭ガス化産業の方向性における優位性 1）石炭ガス化によるガスの熱値および清浄度は、人工ガスや石炭層ガスよりも高く、中亜ガスや陝西ガスさえも上回る。 2）石炭ガスはピーク調整の利点があり、一般的な通常の石油・ガス田にはピーク調整能力がなく、最大で±10％で、ピーク・バレー比は1.22である；石炭ガス化装置は、閑散期には負荷を75％まで上げて点検や他製品への転換を行い、冬期には負荷を110％まで上げることができ、ピーク時とオフピーク時の比率は1.46となる。 3）石炭ガスは製造サイクルが長いという特徴がある。石炭ガスプロジェクトに伴う炭鉱の生産期間は70年にも及び、つまり設備の更新やメンテナンスを行うことで石炭ガスプロジェクトも70年間の生産が可能であり、これは通常のガス田の20～30年という生産期間を大幅に上回る。 4）石炭ガス供給の安全性と安定性は、輸入ガスよりも高い。周知の通り、輸入品は国際関係、地政学、テロ活動、海賊行為、港湾の規制、気象、海況など、多くの要因の影響を受けるため、安全性や安定性が低い状態にある。ロシアとウクライナの「天然ガス戦争」はさておき、2015年から2016年の暖房期には、海象や天候の影響を受けて、中国石油の唐山曹妃甸LNG受入基地で（他の多くの受入基地でも同様の事態が発生している）、次のような事態が起こった。一方では極寒の天候によりガス使用が制限され、急ぎ天然ガスを補給する必要があったのだ；もう一方の複雑な状況は、『霧マイくん』が現れたため、LNG運搬船は海上で遠くから都市の「朦朧とした美しさ」を眺めるしかなかった。やっと強風が吹いて『霧マイくん』を追い払ったものの、風が強すぎるため、LNG運搬船は依然として海上をうろつくしかなく（岸に寄ることもできず、高額な船賃を支払わなければならない）。 5）石炭ガス化が他の石炭化学分野と比べて持つ利点。現代の石炭化学工業には、石炭からの石油製造、石炭からの天然ガス製造、石炭からのオレフィン製造、石炭からのエチレングリコール製造、石炭からの合成アンモニア製造、石炭からの芳香族化合物製造、石炭からのジメチルエーテル製造など、多様な方向性がある。 他の石炭化学工業と比べて、石炭ガス化の方向がエネルギー転換効率が最も高く、約56％～60％である。技術が特に先進的だからではなく、石炭からガスを製造するプロセスが比較的短いため、エネルギーや物質の損失が少ないのです。 単位当たりの水使用量が少ない。1トンの石炭を使った石油製造には約10トン以上の水が必要ですが、1000立方メートルの石炭を使ったガス製造では5トン未満です。 二、ベテランの初心者と業界のエキスパートが石炭からのガス製造をめぐって「華山論剣」を繰り広げる　現在、石炭からのガス製造は「危機」に直面しており、従事者たちは自分たちの仕事ぶりを「情熱がない」と冗談交じりに言っている。状況を理解していない人々が喜んで見ているのを見て、このベテランの初心者は立ち上がり、全力を尽くして業界のエキスパートたちと対決し、「華山論剣」を行うことにしたのだ。 1、あるグループの石炭製ガスプロジェクトは失敗だったのか？ 石炭からのガス製造について語ると、多くのいわゆる「専門家」は必ずある企業グループの名前を挙げ、「その企業グループのやり方は大失敗だったので、石炭からのガス製造には将来性がない」と主張する。まさに一面しか見ていない典型的な例だ。あるグループが石炭ガス化業界全体を代表することはできないですよね？少なくとも、新疆の慶華や内モンゴルの匯能の石炭製ガスプロジェクトの方が、彼よりうまくやっているでしょう？あるグループの石炭からガスを製造するプロジェクトが失敗した主な理由は3つある。（1）同グループによる石炭化学事業は異分野への進出であり、人材や専門的な管理が不足していたため、規模が大きすぎて「うっかり失敗に陥ってしまった」のだ。しかし、彼らには学習の機会を与えるべきだ； （2）このプロジェクトの投資は予算を大幅に超過している； （3）このプロジェクトでは、2、300キロも離れた場所から石炭を運ばなければならず、しかも水分含有量が20％～30％にも達する瀝青炭を運ぶため、そのコストがいかに高いかは想像に難くない。 現在計画されている石炭ガス化プロジェクトでは、ほとんどの工場の立地が炭鉱から3～5キロメートルの距離にあり、コンベヤーで輸送されるため、非常に経済的かつ便利である。したがって、あるグループが支払った授業料も無駄にはならず、将来的に新たに建設される石炭ガス化プロジェクトの参考や教訓として活用できるのである。 2、石炭ガス化プロジェクトは投資額が大きく、採算性に欠けるのか？ これは確かに問題ですが、上記の分析によれば、天然ガス価格が低迷している時期であっても、石炭からのガス製造プロジェクトには経済性があるのです。また、これほど多くの企業が石炭製ガスプロジェクトに取り組もうとするのは、利益が見込めるか、長期的な見通しが良いからだと言えます。また、完全に解決策がないわけでもありません。例えば、炭鉱と石炭ガス化プロジェクトをセットにし（株主構成も同じ比率）、長期にわたって低価格で石炭を供給することで炭鉱が微利益を確保できるようにし、その利益を石炭ガスの販売段階で実現させる、といった方法があります。投資の採算性や経済性については、企業が計算をしっかり行いバランスを取るものと信じている。条件なしの政治的任務でない限り、これが業界が石炭ガス化事業の発展に反対する理由になるべきではない。 3、石炭ガス化プロジェクトの環境問題は多いのか？ エビ業者たちが指摘する環境問題というのは、高汚染、多量の水消費、CO2の大量排出や削減が実現していないといった問題に他なりません。“「解説」は以下の通りです：（1）深刻な汚染問題というのは事実ではありません。今年の上半期に、中海油大同、北控鄂爾多斯、そして蘇新能源和豊有限公司新疆の3つの、年間40億立方メートル規模の石炭からの天然ガス製造プロジェクトに関する環境影響評価が、相次いで環境保護省から承認されました。これは、石炭からガスを製造するプロジェクトの環境問題について、設備面、工程面、理論面からすべて基準を満たすことができ、問題はないことを示している；次のステップは、承認済みプロジェクトの環境保護設備における「三同時」の監督を徹底することです。皆さん、環境保護省の多くの専門家が審査を行ったのですから、そんなに深刻な汚染問題は存在しないはずです。彼らが権力を乱用することはないでしょう。なぜなら、我が国ではすでに「環境保護責任終身負担制」が導入されているからです。みんな、もう大根を売るお金で覚醒剤を売ろうなんて考えるのはやめてくれないか？ （2）水消費が多いというのは事実です。水資源の貴重さと限界を踏まえ、地域ごとの水資源の分布に応じて石炭ガス化プロジェクトの配置を総合的に検討する必要がある。各地の水の指標は限られており、工業の発展にとって水は不可欠です。**無秩序に指標を配布しない方が良いでしょう？ （3）CO2の大量排出は事実だが、「削減が実現していない」というのは誤った主張である。石炭ガス化プロジェクトはCO2を大量に排出するが、一方で排出は人口の少ない北西部地域で行われる；一方で、排出されるCO2の濃度と圧力は非常に高く、原油やガスの回収、ソーダの製造、ドライアイスの製造など、今後の研究利用に好都合な条件を生み出している。さらに最近では、ドイツのコヴェストロ社がCO2を利用してプラスチックの工業的生産に成功したと報じられており、国内でもCO2を使ってメタノールを製造する方法が研究されている。排出削減について言えば、CO2の総排出量は確かに変わっていませんが、石炭からガスを製造することによって排出削減が実現していることは間違いありません。その理由は、一方で石炭の燃焼によって多くのSOxが発生しますが、石炭からガスを製造する過程でこれらが有効活用され、硫黄はほぼすべて回収されるからです；一方、石炭を天然ガスに変換することで、石炭は地下から運ばれるようになり、輸送費やエネルギー消費が削減される。さらに重要なのは、ガスボイラーの燃焼効率は96％に達するのに対し、一般的な石炭ボイラーの効率は70％～80％程度であるため、同じ量の熱を得るために必要な天然ガスの消費量が少なくて済み、これによって排出削減が実現されるのである。「知らざる者は罰せられない」ということです。今後はその認識を改めていただけませんか？ 4、石炭ガスを発電に使うよりも、坑口で直接石炭を燃やして発電した方が良いのでは？ 簡単に比較すれば、石炭ガスを使った発電は、坑口で直接石炭火力発電所を建設する方が適していることがわかる。しかし、以下の点を読んだ後でも、プロの方々はご自身の見解を貫き通すのでしょうか？ （1）遠距離送電では一般的に10％の損失があるが、ガス輸送ではほとんど損失がない。 （2）石炭ガス市場の実現に向けた要件やプロジェクトの経済性を確保する観点から、石炭ガスを末端に供給し、その一部を発電や熱電併給のユーザーに供給することは必要であるが、大部分は石炭ボイラーや散炭燃焼に代わるものとして使用され、これは人口集中地域の環境改善に寄与する。 （3）石炭から作られた天然ガスを末端まで送ると熱電併給が可能だが、坑口に発電所を建設すると余熱が無駄になってしまう。大都市のクリーンな暖房やコージェネレーションには、天然ガス（石炭製ガスを含む）を最優先にすべきであり、石炭を用いたコージェネレーションではSOxやNOxの排出量を天然ガス並みの基準に抑えることができたとしても、粉塵の問題はどうなるのでしょうか？石炭の輸送や貯蔵の段階はどうなっているのでしょうか？ご存知の通り、粉塵こそが霧霾を引き起こす「元凶」なのです。 三、石炭からのガス製造の道はどこにあるか　2015年に我が国の天然ガスの実質消費量は1932×108億立方メートルに達し、その規模は世界で3位となった。今後も成長の余地は依然として非常に大きい。業界では、2030年に我が国の天然ガス消費量は5000億立方メートル規模に達する見通しですが、国産の通常ガスおよび非通常ガスの成長潜在力には限界があります。我が国の石油の対外依存度は既に6割に迫っており、天然ガスは現在3割で、長期的には5割に達する見込みです。エネルギー安全を考えるなら、石炭からガスを製造する技術や関連技術の研究開発を進めないわけにはいきませんよね 考慮すべき点は以下の通りである。（1）我が国の資源状況：石炭は豊富だが石油は不足し、ガスも少ない。したがって、発電以外にも石炭を活用してガスを製造することが優先的な方向性であり、これは我が国のエネルギー安全を確保するための重要な技術的備えでもある； （2）石炭からのガス製造の発展は、我が国の輸入ガスに対する交渉力を強化するのに役立つ； （3）老少辺穷地域（山西省、内モンゴル自治区、新疆ウイグル自治区など）の発展は石炭に大きく依存しており、原炭の単純な輸出では地域経済の発展につながらない。そのため、石炭を高度に加工する道を歩む必要があり、石炭からガスを製造することが最優先の選択肢となる； （4）いかなる単一のガス供給源の供給確保およびピークカット能力も非常に限られているため、供給確保とピークカットの問題を解決する最善の方法はガス供給源の多様化であり、通常のガスや輸入ガスに加えて、新たなガス供給源を急ぎ確保する必要がある。 上記の要因を総合し、石炭製ガス産業に対する「アップグレード・デモンストレーション」という方針を踏まえ、我が国の石炭製ガス産業の発展に向けて提言する。行わないわけにはいかないが、過度に行うべきではなく、無秩序に行うことは禁じられる。石炭からのガス製造は適度に発展させることができるが、プロジェクトが技術革新によって石炭の変換効率を向上させたり、エネルギー消費を削減したり、環境保護技術を革新したりする場合にのみ、アップグレード版の実証プロジェクトとして承認される；しかし、アップグレードの実証プロジェクトは遍地に展開すべきではなく、全国に6～8か所設置すれば十分だ。