鉄鋼 CO2 排出量 原単位計算方法 ISO 化 一般財団法人省エネルギーセンター主催 平成 25 年度省エネ大賞 製品 ビジネスモデル部門受賞発表大会 2014 年 1 月 29 日東京ビッグサイト 中野 直和 ( 日鉄住金テクノロジー ) 一般社団法人日本鉄鋼連盟鉄鋼 CO 2 排出量 原単位計算方法 ISO 規格化専門委員会副委員長 本資料の無断転載 WEB 掲載 複製等は固くお断り致します お問合せ先 : 一般社団法人日本鉄鋼連盟技術 環境本部地球環境グループ C 一般社団法人日本鉄鋼連盟 1
さまざまな鉄鋼の用途 鉄鋼の用途 出所 : 日本鉄鋼連盟 ハツラツ鉄学 2
世界の鉄鋼生産 鉄鋼概要 鉄鉱石から生産する 高炉ー転炉プロセスと 鋼材が役目を終え回収されたスクラップから生産する 電炉プロセスに大別される 経済発展に伴って生産量は増加し 特に近年は中国の急伸により 急増 16 世界の製法別粗鋼 産の推移 ( 億トン ) 14 12 10 8 6 4 電炉 高炉 29% 29% 31% 31% 32% 29% 32% 33% 33% 34% 34% 34% 34% 67% 70% 70% 69% 67% 66% 65% 63% 59% 62% 63% 62% 62% 2 0 99 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 出所 :worldsteel 数値は生産量に占める割合
日本の CO 2 排出 鉄鋼業と CO 2 排出 鉄鉱石の還元は大量のエネルキ ーが必要で 鉄鋼業界の CO2 排出は不可避 全ての鉄鋼メーカーにとって 地球温暖化は重要な課題のひとつ 燃料由来のセクター別 CO 2 排出 (2011 年度 ) 出所 : 日本国温室効果ガスインベントリ報告書 (2013.4) 4
一貫製鉄所の生産工程 1 鉄鋼生産プロセス 焼結鉱が炭素により還元され 溶けた銑鉄が得られ 銑鉄は 転炉で化学成分が調整され鋼となり 鉄鉱石は焼結鉱に前処理され 焼結鉱とコークスが高炉に装入され 溶鋼は 連続鋳造設備でスラブ ブルームなどに固められ 圧延工程に送られる 電力 5
高炉一貫製鉄所の例 熱延工場 鹿島共同火力 ( 火力発電所 ) 製鉄所俯瞰図 東西 南北約 3.5km 冷延 表面処理 製鋼工場 中央変電所 高炉 コークス炉 製品出荷岸壁 原料炭ヤード 鉄鉱石ヤード 6
鉄鋼業の生産プロセスと開発 実用化された省エネ対策技術 石炭調湿装置コークス乾式消火設備 SCOPE21 廃プラリサイクル コークス炉燃焼制御の自動化 原料炭 鉱石 漏風防止対策主排風ブロワー高効率化集塵ブロワー適正容量化電動機回転数制御焼結排風顕熱回収 コークス炉 COG 焼結設備 焼結クーラー排熱回収 微粉炭吹込炉頂圧発電 HS ( 乾式 低圧損炉頂圧発電装置 ) 排熱回収廃プラリサイクル 粒度別装入装置均圧ガス回収装置ブロワー適正容量化鋳床局所集塵化 送風 漏風防止対策吸込 吐出圧損低減対策送風配管保温工事 高炉 BFG 微粉炭 トーピードカー 副生ガス OG ボイラー 転炉ガス潜熱 顕熱回収 高収率プラントの導入原料空気圧縮機高効率化 酸素 酸素 転炉 LDG 連続鋳造設備 熱片装入直送圧延 重油 燃料 鉄鋼業の省エネ取組 発電所 高効率発電 ACC USC 負荷先拡大による LDG 増回収 OG-IDF 回転数制御化鋼片搬送ライン保温対策集塵機節電対策冷却ポンプ容量適正化 ( 小型化 低揚程化 ) ブルームスラブ 電力 連続メッキ設備 排ガス熱回収 < 共通 > 照明の節電対策 ( 照明のナトリウム灯化, 電源分割等 ) 蒸気配管系統ドレン削減対策 CDCM 化補機電力削減 ( コンプレッサー台数制御等 ) 冷却水ポンプ容量適正化 ( 小型化 低揚程化 ) 冷却水系高効率化 ( プランジャーポンプ導入, 小型化 低揚程化 ) 加熱炉ブロワー 冷却水ポンプ回転数制御化補機電力削減 ( ミルモータ空転電力削減 テーブルロール自動停止等 ) スラブヤード保温対策レキュぺレータ高効率化炉体改造 ( 炉長延長 仕切壁による伝熱効率向上炉体断熱強化, 装入 抽出扉等シール強化 ) スキッドハ イフ の断熱強化ヒートパターン改善鋼片低温抽出対策 ( 搬送テーブル上保温対策等 ) 加熱炉 高効率連続焼鈍設備 冷間圧延設備 熱間圧延設備 蓄熱式ハ ーナー加熱炉 7
鉄連自主行動計画 / 省エネルギー CO 2 削減の取組 鉄連自主行動計画 日本鉄鋼業は自主行動計画目標 粗鋼生産量 1 億トンを前提として 2008~2012 年度 5 年間の平均で 鉄鋼生産工程におけるエネルギー消費量を基準年 (1990 年度 ) に対して10% 削減する に対し エネルギー消費量は1990 年度比 10.7% と 目標を達成した 鉄鋼業の2012 年度の対 1990 年比 CO2 削減量 1,484 万 t CO2は 2012 年度の日本全体のCO2 排出量 12 億 7,500 万 t CO2 * の約 1.2% に相当 * 吸収源活動を除く エネルギー消費量エネルギー原単位 (1990 年度基点 ) エネルギー起源 CO 2 排出量 CO 2 原単位 (1990 年度基点 ) PJ はペタジュール (10 15 ジュール ) 1J は 0.23889cal.1PJ は原油約 2.58 万 KL 出所 : 日本鉄鋼連盟 8
日本鉄鋼業のエネルギー効率 鉄鋼業の省エネ実績 RITE IEA の分析では 日本鉄鋼業のエネルギー効率は世界最高水準であり 残された粗鋼トン当たり省エネポテンシャルは世界最小であることが示されている 鉄鋼業のエネルギー効率国際比較 (2010 年時点 ) 日本のエネルギー効率は世界最高 省エネ技術を移転 普及した場合のエネルキ ー消費量の削減ホ テンシャル (2009 年時点 ) EJ/year 6 5 4 3 2 1 4.4 6.4 8.4 7.6 日本の粗鋼トン当たり省エネポテンシャルは世界最小 3.9 3.1 3.8 3.5 1.6 2.3 Steel finishing Power generation from BF gas Switch from OHF to BOF BOF gas recovery Blast furnace COG recovery CDQ Specific savings potential (GJ/t steel) 1.4 1.0 1.0 9 6 3 GJ/t steel 0 World China Ukraine India Brazil Russia South Africa Canada OECD United Europe States Korea Japan Other 0 出所 :RITE 2010 年時点のエネルギー原単位の推計 ( 指数化は日本鉄鋼連盟 ) 出所 :IEA Energy Technology Perspective 2012 9
ISO14404 の計算手法の特徴 1 ISO14404 の特長 製鉄所全体を計算境界とする 材料 電力等の購買 売却という もっとも基本的でまぎれのないデータを使用 製鉄所内の全ての省エネ CO 2 排出削減活動の成果を計上可能 世界共通の CO 2 換算係数を設定 購入電力を含む 関連する全てのエネルギー源が対象 ISO 標準として初めて間接排出を具体的数値化 上流排出 持出し排出という考え方を新たに定義 製鉄所が世界のどの国 地域にあろうとも また 設備構成に差があろうとも その実力を 出来るだけ世界共通の尺度で 簡潔に評価する手法を 初めて ISO 標準化 Σ 直接排出係数 活動量 +Σ 上流排出係数 活動量 -Σ 持出し排出係数 活動量 CO2 排出効率 =--------------------------------------------------------------------- 粗鋼生産量 10
ISO14404 の計算手法の特徴 2 日本が培った事業所間の効率比較手法の世界への拡大 ISO14404 の特長 規定計算境界直接排出 間接排出 ( 主要例 ) 電力酸素コークス鉄源 省エネ法 / 温対法 製鉄所全体 自主行動計画 製鉄所全体 ISO14404 製鉄所全体 EU-ETS 主要工程単位 間接排出 ( 上流排出 酸素の例 ) 11
ISO( 国際標準化機構 : International Organization for Standardization) について 標準化経緯 ISOは 1947 年に設立された各国の代表的国家標準化機関の連合で スイス ジュネーブに中央事務局を設置 ISOの目的は 国家間の製品やサービスの交換を助けるための 標準化活動の発展促進と 知的 科学的 技術的 経済的活動における国家間協力の発展 ISO の専門的作業の成果は, 国際規格 (International Standard:IS) として発行される ISO 規格の制定手順 ISO14404 NWIP: New Work Item Proposal 新規業務項目提案 投票 2009 年 9 月 WD: Working Draft 作業原案 CD: Committee Draft 委員会原案 投票 2011 年 2 月 DIS: Draft International Standard 国際規格原案 投票 2012 年 6 月 FDIS: Final Draft International Standard 最終国際規格案 投票 2013 年 1 月 12
経済発展と鉄鋼見かけ消費 ISO14404 の国際展開 一人当たり粗鋼見掛消費が100kg/ 人 / 年となった時期を合わせると 日韓中の鉄鋼消費増加傾向は よく一致する 今後 他の新興国も同様の経路を辿る ( 単位 /kg) 日本 韓国 中国の一人当たり粗鋼見掛消費消費推移 1,000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 日本 韓国 中国の一人当たり粗鋼見掛消費推移 日本韓国中国 100kg/ 人 / 年 中国 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 67 69 71 73 75 77 79 年 日本 67 69 71 73 75 77 79 81 83 85 87 89 91 93 95 97 99 年 韓国 90 92 94 96 98 00 02 04 06 08 10 12 14 16 18 20 22 年 中国 出所 :worldsteel 韓国 日本 一人当たり年間鉄鋼見かけ消費量 = ( 生産 - 輸出 + 輸入 ) / 人口 13
地域別の粗鋼生産量実績と将来シナリオ (RITE) ISO14404 の国際展開 アフリカ 中東 ラテンアメリカ その他アジア ( 含東南アジア ) インド 市場経済移行国 中国 太平洋 OECD 諸国 ( 含日本 ) 欧州 OECD 諸国 北米 OECD 諸国 出所 : 平成 22 年度地球環境国際研究推進事業 ( 脱地球温暖化と持続的発展可能な経済社会実現のための対応戦略の研究 ) 成果報告書 財団法人地球環境産業技術研究機構 (RITE) 14
ISO14404 の今後の活用計画 ISO14404 の国際展開 世界最高水準のエネルキ ー効率を達成してきた実績のある製鉄所のエネルキ ー管理手法 エネルギー原単位 (1990 年度基点 ) CO 2 原単位 (1990 年度基点 ) 副生ガス 排熱回収 実際に 製鉄所最適化 されてきた日本の省エネ機器 ハード 製鉄所最適化 のための管理手法 製鉄所全体で活用 ソフト 技術カスタマイズドリスト 日本と相手国の官民連携会合で策定された 相手国にふさわしい技術 リスト.(2013 年 2 月にはインド版が策定され 今後東南アシ アにおいても策定予定 ) パッケージで世界展開 統合的アプローチ ( 日本の管理手法を4 Stepに体系化 ) ISO14404は ステップ 2. 製鉄所の総合エネルギー効率指標 に活用 今後は 世界最高水準のエネルギー効率を達成した ( 製鉄所の最適化 ) 実績のある 1) 技術カスタマイズドリスト上の日本の省エネ機器と 2) 統合的アプローチをパッケージで世界へ展開していくことで 地球規模での省エネに貢献していく まずは 官民連携により インド アセアン諸国の各製鉄国に対し 政策決定者レベル ( 官民高官との会合 セミナー ) 及び現場レベル ( 製鉄所の省エネ診断 ) の双方で普及 啓発を行っている 日本の管理手法がインドや東南アジアの省エネ制度等に活かされ 国家レベルでの省エネに資することを目指す 2013 年度は 省エネルギーセンターと連携し 様々な会合 セミナーで普及 啓発したほか 2 月にはインド 東南アジアと官民会合を開催予定 2013 年度は インド ベトナムにおいて 日本の鉄鋼専門家による製鉄所診断を実施 前回のインドとの官民会合 インド省エネ推進局との会合インドネシア政府等へのセミナー SAIL 社 Bhilai 製鉄所 ( インド ) Vietnam Italy Steel 社 ( ベトナム ) 15
政府施策における ISO14404 への評価 期待 1 ISO14404 の国際展開 日本政府は 2013 年 11 月に Actions for Cool Earth( 美しい星への行動 ) - 攻めの地球温暖化外交戦略 - を発表 出所 )ACE: Actions for Cool Earth 攻めの温暖化外交戦略施策集 ttp://www.mofa.go.jp/mofaj/files/000019459.pdf 16
結言 結言 日本鉄鋼業は世界をリート するエネルキ ー効率と CO 2 排出効率を達成しており その活動を支え 日本が培ってきた製鉄所効率評価手法を国際標準 (ISO) 化 日本の省エネ法 自主行動計画の手法をもとに 国際的に適用可能な手法に 工夫拡大し ISO で初めて 間接排出 の考え方を具体的に標準化 世界中の製鉄所の CO 2 排出効率を共通の指標で評価し 効率改善に資する事ができ 政府 関係機関も高く評価 鉄鋼生産が急増することが確実な新興工業国を対象に 日本の省エネ技術と組み合わせて 海外展開を進めている 製品のみならず 生産プロセスの効率評価手法の標準化も非常に重要 17