メタンハイドレートの試掘に成功

メガソーラーのためにFIT 制度を適用する必要性は完全に無くなった


東京工業大学名誉教授


 3月12 日、愛知県の渥美半島沖の海底で、「燃える氷」と呼ばれる「メタンハイドレート」からメタンガスを取り出すことに世界で初めて成功したことが報じられた。翌13 日の朝日新聞の朝刊にも、待望の「国産燃料」に大きな期待が膨らんだとして、この国産エネルギー資源の開発技術の概要が紹介されていた。同紙によれば、日本の天然ガス消費量の 100 年分に相当するメタンハイドレートを深海底から採掘するためには、高い生産コストが大きな壁になっているとして、この開発作業を進めている石油・天然ガス・金属資源開発機構(JOGMEC)によるメタンガスの生産原価の試算値 46 ~174 円/m3を、米国のシェールガスの10円/m3 と比較している。
 エネルギー資源の大部分を輸入に頼らなければならない日本にとって、国産のエネルギー資源としてのメタンハイドレートが文明社会を支えるエネルギー(以下、社会エネルギーと呼ぶ)として有効に利用できるためには、その採掘に要するエネルギー消費量に較べて、生産されるメタンガスの保有エネルギー量が十分大きくなければならない。実は、この同じことが、自然エネルギー(国産の再生可能エネルギー)の利用・普及の際にも大きな問題になるはずであった。しかし、現状のエネルギー政策のなかでは、これらの自然エネルギーの利用に必要な社会エネルギー消費量を考慮すること無しに、その利用・普及が、昨年(2012年)7月に施行された「再生可能エネルギー固定価格買取(FIT)制度」を適用して推進されている。理由は、この社会エネルギー消費量の推算の方法がないためである。
 筆者は、国産の省エネ製品や再生可能エネルギーの生産設備の製造・使用に必要な社会エネルギー消費量が、これらの製品、設備の製造・使用のコストに比例するはずだとして、この社会エネルギー消費量の値を概算するために、次式を用いる方法を提案している(文献1 参照)。

 (国産の製品、設備の製造・使用に必要な社会エネルギー消費量 M)
  =(国産の製品・設備の製造・使用に必要なコストT)
  ×(単位国内生産金額当たりの社会エネルギー消費量c)    (1)

ただし、

 c =(国内一次エエネルギー消費)/ ( 国内総生産GDP)     (2)

として計算され、その値は国により大きく異なる。当然、人件費の小さい途上国では、小さい値をとる。エネルギー経済統計データ(文献2 )から、日本の2010年の c の値は

 c = (514,227×1010 kcal)/(539,122 ×109 円)= 9.54 kcal/円

と計算される。
 この社会エネルギーの算出方法を用いることによって、自然エネルギー(国産の再生可能エネルギー)の生産・利用での「有効自然エネルギー利用比率 i」の値を計算することができる。ここでは、この概念を、そのまま、国産のエネルギー資源としてのメタンハイドレートからのメタンガスの生産に対して適用し、次式で計算される「有効国産エネルギー利用比率 i」の値を算出し、この値を用いて、この国産エネルギー資源の実用化の可能性を評価してみた。

 (有効国産エネルギー利用比率 i)
 =1 -(投入エネルギーM )/ (産出エネルギー S)       (3)

ここで、(産出エネルギー S )は、生産されるメタンガスの保有エネルギーとして、単位メタンガス体積当たりの S の値は、

 S =(メタンの発熱量13,102 kcal/kg)
   /(メタンの単位質量当たりの体積 1.4 Nm3/kg)=9,358 kcal/Nm3

と与えられる。
 また、(投入エネルギーM )の値は、上記の(1)式から、

 M =(メタンハイドレートからのメタンの生産に必要な社会エネルギー消費量M)
  =(メタンハイドレートからのメタンガスの生産原価)
    ×(単位国内生産金額当たりの社会エネルギー消費量 c)

として、JOGMEC による生産原価の試算値を用いると

 M ={(46 ~ 174 円/m3)/(1.4 Nm3/kg)}×(9.54 kcal/円)
  =313 ~1,186 kcal/Nm3

と得られる。
 この S と M の値を用いて(3)式から、

 (有効国産エネルギー利用比率i)
  =1 -(313 ~ 1,186 kcal/Nm3)/(9,358 kcal/Nm3
  =0.967 ~ 0.872 = 96.7 ~ 87.2 %

と求められる。現在、社会エネルギーとして利用されている化石燃料のエネルギー利用比率の値の公表値はないが、多分、ほぼ 1 に近い値で、それに較べれば、この i の値はかなり小さい値だが、国産エネルギーとして、将来的には、現用の輸入化石燃料の代替になり得ることを期待してよいであろう。


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