世界の炭素回収&貯留市場(2024 – 2031):サービス別、エンドユーザー別、地域別分析レポート


 

市場概要

炭素回収・貯留市場の概要
世界の二酸化炭素回収・貯留市場は、予測期間中(2024年~2031年)に年平均成長率13.5%で成長する見込みです。Global CCS Instituteによると、2020年には24のCO2回収・注入施設が稼動しており、そのうちアメリカの12施設が稼動しています。CO2回収施設や開発中のプロジェクトは、肥料生産、化学生産、水素生産、天然ガス処理、発電の5つの産業分野で稼動しています。これらの施設は、CO2を注入して地下の地層に隔離したり、原油増進回収と呼ばれる、老朽化した油田からの石油生産を高めるためにCO2を使用したりします。

炭素回収・貯留(CCS)は、炭素排出量を削減する効果的な方法であり、地球温暖化対策の鍵となります。CCSは、発電や産業活動によって発生した二酸化炭素を回収し、輸送し、地下に貯留するという3段階のプロセスを含みます。CCSは、セメントや鉄鋼の生産などの工業プロセスや、発電における化石燃料の燃焼によって排出される二酸化炭素を回収するものです。CO2はパイプラインで輸送されますが、トラックや列車、船で輸送することもできます。貯留に適した地層には、枯渇した油田やガス田、塩水層、深い石炭層などがあります。

ヨーロッパでは燃料の燃焼によるCO2排出量は減少していますが、アルミニウム、セメント、鉄鋼、パルプ・製紙、製油所などの産業では、エネルギーを大量に消費する産業プロセスからCO2が排出されています。炭素の回収・利用・貯留は、これらのセクターの排出量削減に貢献します。さらに、バイオエネルギーの炭素回収・貯留、直接大気中の炭素回収・貯留、低炭素水素製造のプラットフォームを通じて、大気から炭素を除去することができます。

市場ダイナミクスと動向
世界の炭素回収・貯留市場は、地球温暖化防止のための需要の高まりに後押しされると予想されます。

地球温暖化防止の需要拡大

気候変動に関する政府間パネルによると、パリ協定の野望を達成し、将来の気温上昇を1.5度に抑えるためには、単に排出量を減らす努力を増やすだけでは不十分です。大気から炭素を除去する技術の導入も不可欠です。二酸化炭素は一般的に発生する温室効果ガスです。炭素隔離は、二酸化炭素が地球の大気圏に入るのを防ぐために確保するものです。ビジョンは、炭素を固体と溶解の形で安定化させ、大気の温暖化を引き起こさないようにすることです。国際エネルギー機関の報告書によると、地球温暖化を2℃に抑えるCCS技術の目標は、2025年までに年間4億トンのCO)排出を回収すること。

2018年、EUでは200万トン以上のゴミが処理されましたが、その半分以下が埋立地に運ばれ、気候に悪影響を与えるメタンを排出しています。埋め立てや輸送の代わりに、残余廃棄物は廃棄物焼却発電所で燃やされます。そうすることで、エネルギーを生み出し、金属などの特定の物質を回収することができます。焼却は埋め立てよりも環境に良いとはいえ、廃棄物焼却発電所では地球温暖化の原因となるメタンガスが排出されます。CCSによって、工場は廃棄物の焼却を再開することができますが、排出物は捕捉され、貯蔵場所に輸送されます。焼却炉が生物由来の廃棄物を使用している場合、CCSによって大気中から排出される炭素の量が生産される量を上回り、排出量がマイナスになる可能性があります。

高額な設備投資が必要

コメンテーターはしばしば、CCSはコストが高すぎ、太陽光発電や風力発電に太刀打ちできないとしています。過去10年間で、CCSのコストは驚くほど下がりましたが、一方で、カーボンプライシングを含む気候政策は、CCSを経済的に魅力的なものにするほど強力ではありません。CO2回収にかかるコストは、CO2発生源によって異なり、高濃度のCO2ストリームを生成する産業プロセス(天然ガス処理やエタノール生産など)では1CO2あたり15~25米ドル、発電やセメント生産など希薄なガスストリームを生成するプロセスでは1CO2あたり40~120米ドルです。大気からCO2を回収するのは最も高価な方法ですが、炭素除去において重要な役割を果たす可能性があります。炭素回収技術の中には、商業的に利用可能なものもあれば、まだ開発中のものもあり、これがコストの幅を広げています。

しかし、さまざまな企業が炭素回収・隔離技術のコスト削減に向けた研究開発に取り組んでいます。例えば、アーカー・ソリューションズは2021年に、新しい炭素貯留施設のコストを70%削減する研究プロジェクトを立ち上げました。これは、CO2のバリューチェーンを最適化することによって達成されるもので、炭素を回収した後の輸送と永久貯蔵に焦点を当てています。

COVID-19 炭素回収・貯留市場への影響
世界中で実施されたロックダウンと経済活動の崩壊は、産業活動による温室効果ガス排出の大幅な削減を生み出しました。例えば、2020年2月、中国の産業閉鎖により、2019年と比較してCO2排出量は25%減少しました。IEAは、2020年の世界のCO2排出量が2019年比で8%減少すると予測しています。排出量の一時的な減少は、気候変動政策が実施されない限り、気候変動にとって取るに足らないものです。COVID-19の大流行は、一時的な排出量の減少にとどまらず、産業界における恒常的な行動の変化を引き起こしました。

注目すべきは、COVID-19への対応策に削減目標の引き上げを盛り込んだ政府があることです。例えば、2021年、ノルウェー議会はCCS実証プロジェクト(länk)であるロングシップ・プロジェクトを承認しました。ノルウェー政府は、プロジェクトの第一段階における費用の3分の2を負担する予定。EUの「コネクティング・ヨーロッパ・ファシリティ」は、このプロジェクトに資金を提供します。ネットゼロ排出と2℃未満の気温上昇を達成するためには、利用可能なあらゆる削減技術の迅速な導入、排出集約型施設の早期閉鎖、CCSのような技術による他の施設の改修が必要であることは明らかです。

市場セグメント分析
世界の炭素回収・貯留市場は、サービス、エンドユーザー、地域によって区分されます。

発電所からの大幅な炭素排出が、この分野でのCCS利用を後押し

現在の化石燃料燃焼発電所は、気候変動の主な原因とされる大量の二酸化炭素(年間120億トン以上のCO2)を排出しています。国際エネルギー機関(IEA)によると、化石燃料による電力生産は2035年までに約30%増加し、必然的にCO2排出量も増加すると予想されています。発電所は世界のCO2排出量の3分の1を占めています。炭素回収・貯留は、かなりのコストでCO2削減に大きな役割を果たす可能性を秘めています。現在、既存の発電所に適用すれば、発電コストは2倍になります。燃焼後回収を利用する利点は、燃焼を変えることなく既存の発電所と統合できることです。例えば、アミンベースの吸収・脱着燃焼後システムの場合、タービンから大量の低圧蒸気を取り出す必要があります。これは高いエネルギー・ペナルティーを引き起こし、プラントの電気出力を約20~30%低下させます。

初期および先進の導入プロジェクトに基づくと、電力におけるすべてのCCS導入の潜在的な回収能力は、2030年に約60 Mt CO2に達すると予測されています。近年、CCSの機運は大きく高まっており、2020年から2021年にかけて、主にアメリカにおける新たな投資奨励策によって、CCUSを搭載した30基の発電所(合計で年間30Mt-CO2以上の回収能力)の新設計画が発表されました。

 

主要企業・市場シェア

市場の地理的シェア
二酸化炭素回収・貯留の開発に対する政府の継続的な資金援助と支援が北米の需要を後押し

二酸化炭素回収・貯留は、発電所からの低炭素発電を可能にすると同時に、温室効果ガスの排出を削減する上で重要な役割を果たします。アメリカのInventory of Greenhouse Gas Emissions and Sinksによると、アメリカのCO2排出量の40%以上が発電によるものです。CCS技術は、化石燃料を燃やす発電所からのCO2排出を80~90%劇的に削減することができます。

年間300万トンのCO2を排出する500MWの石炭火力発電所に導入した場合、回避できる温室効果ガス排出量(削減効率90%)は、6,200万本以上の木を植え、それらが成長するのを10年間待つことと、30万戸の家庭から排出される年間電力関連排出量を回避することに相当します。アメリカ・エネルギー省は、少なくとも1997年以来、FECMポートフォリオにおいてCCSの研究開発に資金を提供してきました。2010年度以降、アメリカ議会はCCS関連活動に73億米ドルを計上しており、近年は毎年増加しています。2021年度、連邦議会はFECMに7億5,000万米ドルを提供し、そのうち2億2,830万米ドルはCCUSに向けられました。

アメリカ環境保護庁は、地下の飲料水源を保護するため、地下注入規制プログラムを通じてCO2注入を規制しています。米国環境保護庁は、UICプログラムの最低基準と基準を設定していますが、ほとんどの州は、EORのためにCO2を注入する井戸の規制と許可に責任を負っています。議会は、CCSまたはEORまたはその他の目的のための三次注入剤としてのCCSの使用に対する内国歳入法第45Q条税額控除を創設することにより、CCSプロジェクトの開発を奨励しました。この税額控除に関する最近の内国歳入庁のガイダンスは、他の要件の中でも特に「CO2の安全な地中貯留」に関する基準を定めることにより、業界に確実性を提供することを意図しています。

二酸化炭素回収・貯留企業と競争環境
世界の二酸化炭素回収・貯留市場は、費用対効果の高い技術を開発するために多額の投資と研究開発が必要なため、競争は中程度です。同市場の主要企業には、Linde AG、Carbfix、Fluor Corporation、Climeworks、Mitsubishi Heavy Industries、General Electric、NET Power、Siemens、Global Thermostat、Shell CANSOLVなどがあります。

同市場のプレーヤーは、世界の炭素回収・隔離市場の成長を達成するために数多くの市場戦略を取り入れていることが知られています。これらには、新規プロジェクト、政府との協力、研究開発などが含まれます。

Linde AG

概要 リンデは世界的な産業ガス・エンジニアリング企業で、2020年の売上高は270億アメリカドル(240億ユーロ)。高品質な技術、ソリューション、サービスを提供し、顧客の成功と地球の持続的な保護に貢献しています。

リンデは、化学・精製、製造、食品・飲料、電子、ヘルスケア、金属など、さまざまな最終市場にサービスを提供しています。リンデの産業ガスは、電子機器製造用の特殊ガスから、病院用の救命酸素、クリーン燃料用の水素など、数え切れないほどの用途で利用されています。リンデは最先端のガス処理ソリューションを提供し、お客様の効率改善と排出削減をサポートします。

製品ポートフォリオ

炭素回収: リンデは以下のオプションを通じて炭素回収を提供しています:
予備燃焼
酸素燃焼
燃焼後
重要な開発 2021年、リンデ・エンジニアリング・アメリカズはアメリカ・エネルギー省の国立エネルギー技術研究所に選ばれ、イリノイ大学評議員会への資金提供により、イリノイ州スプリングフィールドにあるCWLP発電所に200トンのCO2回収大型パイロットプラントを設置し、試験を行うことになりました。このプロジェクトは、CWLP、BASF、イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校、ACSと共同で実施されます。

 

【目次】

目次
調査方法と調査範囲
調査方法
調査目的と調査範囲
市場の定義と概要
エグゼクティブサマリー
サービス別市場
エンドユーザー別市場
地域別市場スニペット
市場ダイナミクス
市場への影響要因
促進要因
地球温暖化防止に対する需要の高まり
XX
阻害要因
高い設備投資が必要
XX
機会
XX
影響分析
産業分析
ポーターのファイブフォース分析
サプライチェーン分析
価格分析
規制分析
COVID-19分析
COVID-19の市場分析
COVID-19市場シナリオ以前
現在のCOVID-19市場シナリオ
COVID-19後または将来のシナリオ
COVID-19の価格ダイナミクス
需給スペクトラム
パンデミック時の市場に関連する政府の取り組み
メーカーの戦略的取り組み
まとめ
サービス別
はじめに
市場規模分析および前年比成長率分析(%):サービス別
市場魅力度指数:サービス別
キャプチャ
サービス別
市場規模分析と前年比成長率分析(%)
予備燃焼
酸素燃料
燃焼後
輸送
貯蔵
エンドユーザー別
市場紹介
市場規模分析および前年比成長率分析(%):エンドユーザー別
市場魅力度指数:エンドユーザー別
石油・ガス
製品紹介
市場規模分析と前年比成長率分析(%)
発電所
鉱業
鉄鋼
化学工業
セメント産業
農業
その他
地域別
市場紹介
市場規模分析および前年比成長率分析(%):地域別
市場魅力度指数:地域別
北米
市場紹介
地域別主要ダイナミクス
市場規模分析および前年比成長率分析(%):サービス別
市場規模分析およびYoY成長率分析(%):エンドユーザー別
市場規模分析および前年比成長率分析(%):国別
アメリカ
カナダ
メキシコ
ヨーロッパ
序論
主な地域別ダイナミクス
市場規模分析と前年比成長率分析(%):サービス別
市場規模分析およびYoY成長分析(%):エンドユーザー別
市場規模分析およびYoY成長率分析(%):国別
ドイツ
イギリス
フランス
イタリア
ロシア
その他のヨーロッパ
南米
序論
地域別主要ダイナミクス
市場規模分析と前年比成長率分析(%):サービス別
市場規模分析およびYoY成長率分析(%):エンドユーザー別
市場規模分析およびYoY成長率分析(%):国別
ブラジル
アルゼンチン
南米のその他
アジア太平洋地域
序論
地域別主要ダイナミクス
市場規模分析と前年比成長率分析(%):サービス別
市場規模分析およびYoY成長率分析(%):エンドユーザー別
市場規模分析およびYoY成長率分析(%):国別
中国
インド
日本
オーストラリア
その他のアジア太平洋地域
中東およびアフリカ
主要な地域別動向
主な地域別ダイナミクス
市場規模分析と前年比成長率分析(%):サービス別
市場規模分析および前年比成長率分析(%):エンドユーザー別
競争環境
競合シナリオ
市場ポジショニング/シェア分析
M&A分析
企業プロフィール
Linde AG*
Carbfix
Fluor Corporation
Climeworks
Mitsubishi Heavy Industries
General Electric
NET Power
Siemens
Global Thermostat
Shell CANSOLV(*LIST NOT EXHAUSTIVE)
プレミアムインサイト
DataMインテリジェンス
付録
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