|
最終更新日:2016年9月14日
|
|||
全般 | 上流 | 下流 | その他 |
リンク⇒こちら| 石炭とは| 石炭の分類| 世界の需給| 日本の需給| 将来の石炭(ピーク・コール)| |
根源植物| 生成過程(石炭化作用)| 石炭埋蔵量| |
石炭価格| CCT(クリーンコールテクノロジー)| |
石炭メジャー| 環境問題| |
石炭(Coal)資源は、エネルギー資源(Energy Resource)の中で石油に次いで世界での消費量が多い。化石燃料(Fossil Fuel)の一つであるので、過去の生物体(Ancient
Biomass)から生成されたものであるが、固体(Solid)であるので元の生物(Source Organism)についての研究は進んでいる。主に森林(Forest)を形成するような大型の植物(Plant)からなるが、固体であるために同時に堆積した鉱物(Mineral)粒子との分離が良くない場合も多いために不純物(Impurity))粒子が多い。また、生元素(Bio-element)の炭素(Carbon)・水素(Hydrogen)・酸素(Oxygen)を主成分元素とするが、硫黄(Sulfur)や窒素(Nitrogen)成分(Content)なども比較的多いために、消費の際に硫黄酸化物(SOx)や窒素酸化物〔NOx:ただし、これは大気中窒素ガス(N2)から高温燃焼時に形成される割合も大きいと言われている〕を発生しやすい。 石炭(Coal)は品位(Grade:炭素と水素の濃度など)の違いが大きく、品位の違いに応じて埋蔵量なども示されることが多い〔石炭化度が高い方から、無煙炭(Anthracite)、瀝青炭(Bituminous Coal)、亜瀝青炭(Subbituminous Coal)、褐炭(Brown Coal−Lignite)と呼ばれる:通常は、泥炭(Peat)は石炭に含めない〕。埋蔵量(Reserve)は化石燃料(Fossil Fuel)の中で最も多いが、消費(Consumption)に伴って排出される負荷(Load)物質も多い。 石炭の場合も、石油と同様に、物質資源(Material Resource)としての利用も行われているが、その大部分はコークス(Coke)としての利用である。製鉄(Iron Manufacturing)において、鉄鉱石(Iron Ore)などを支え、それを還元〔Reduction:炭素(Carbon)によって鉄鉱石中の酸素を二酸化炭素として分離する〕し、熱エネルギー(Thermal Energy)によって反応を進めるために、固体状態の炭素が使われるが、コークスは石炭を蒸し焼きにして(Baking in an Airless Furnace)、炭素成分の割合を大きくしたものである。 |
石炭とは |
石炭の分類 |
資源エネルギー庁(HP/2004)によるエネルギー白書2004年版の『第2部 エネルギー動向 5.石炭』から |
|
|
(財)電力中央研究所(HP/2002)による『電中研レビュー第46号 微粉炭火力発電技術の高度化 ―環境性の向上と発電コストの低減―』の『第1章 石炭の特徴・性状』から |
世界の需給 |
【第222-1-30】世界の石炭生産量の推移(国別) (注) 2014年データは見込み値。 出典: IEA「Coal Information 2015」を基に作成。 |
|
【第222-1-32】世界の石炭消費量の推移(国別) (注) 2014年データは見込み値。 出典: IEA「Coal Information 2015」を基に作成。 |
【第222-1-33】世界の石炭消費量の推移(用途別) (注1) その他には誤差値が含まれる。 (注2) 用途別の内訳は2013年までしか公表されていない。 出典: IEA「 Coal Information 2015」を基に作成。 |
【第222-1-34】世界の石炭輸出量(2014年見込み) (注) 各国・地域の輸出量を積み上げたもので、第222-1-35の輸入量合計と一致しない。 出典: IEA「Coal Information 2015」を基に作成。 |
【第222-1-35】主要輸入国・地域における石炭輸入量(2014年見込み) (注) 各国・地域の輸入量を積み上げたもので、第222-1-34の輸出量合計と一致しない。 出典: IEA「Coal Information 2015」を基に作成。 |
【第222-1-36】世界の主な石炭貿易(2014年見込み) (注) 褐炭を除く。400万トン未満のフローは記載しておらず、青字は対前年比増、赤字は対前年比減、黒字は増減なしを示している。輸入側の「北米」には、メキシコを含む。中国の輸入量は「その他アジア」に含む。 出典: IEA「Coal Information 2015」を基に作成。 |
|
資源エネルギー庁による『エネルギー白書2016』から |
【第 222-1-18】世界の石炭可採埋蔵量 (注) BP統計では、World Energy Council, Survey of Energy Resources 2010(2008 年末のデータ)を引用。 出典: BP「BP Statistical Review of World Energy June 2013」を基に作成 |
|
【第 222-1-19】世界の石炭生産量の推移 (注) 2012 年データは見込み値。出典: OECD/IEA「Coal Information 2013」を基に作成。 |
【第 222-1-20】世界の石炭消費量の推移 (注) 2012 年データは見込み値。 出典: OECD/IEA「Coal Information 2013」を基に作成。 |
【第 222-1-21】世界の石炭輸出量(2012年見込み) (注) 【第 222-1-22】の輸入統計と本輸出統計では、出所データが異なるため合計値が一致しない。出典: OECD/IEA「Coal Information 2013」を基に作成。 |
【第 222-1-22】主要輸入国における石炭輸入量(2012年見込み) (注) 【第 222-1-21】の輸出統計と本輸入統計では、出所データが異なるため合計値が一致しない。出典: OECD/IEA「Coal Information 2013」を基に作成。 |
資源エネルギー庁による『エネルギー白書2014』から |
出典:Survey of Energy Resources 2013, WEC 註 *1 : 2013 年と 2010 年の可採埋蔵量の増減 JCOAL(2014/3)による『ワールドコールレポート(Vol.6)2013年版』から |
原子力百科事典ATOMICAによる『世界のエネルギー資源の埋蔵量』から |
世界の石炭の生産量消費量 上原(2011)による『石炭採掘技術』から |
【第222-3-1】世界の石炭可採埋蔵量 (注) BP 統計では、World Energy Council, Survey of Energy Resources 2009(2007 年末のデータ)を引用 (出所) BP, Statistical Review of World Energy 2009 をもとに作成 |
|
【第222-3-2】世界の石炭生産量の推移 (注) 2008 年データは見込み値。 (出所) OECD/IEA, Coal Information 2009 をもとに作成 |
【第222-3-3】世界の石炭消費量の推移 (注) 2008 年データは見込み値 (出所) OECD/IEA, Coal Information 2009 をもとに作成 |
【第222-3-6】世界の主な石炭貿易(2008年見込み) (注) 300 万トン未満のフローは記載しておらず、青字は対前年比増、赤字は対前年比減を示している。輸入側の「北米」には、メキシコを含める。中国の輸入量は「その他アジア」に含む (出所) OECD/IEA, Coal Information 2009 をもとに作成 |
|
資源エネルギー庁(HP/2011/5)による『エネルギー白書2010』から |
〔外務省の『外交政策』の『経済』の『エネルギー』の『エネルギー基礎統計』の『世界の石炭の埋蔵量、生産量、消費量上位10カ国(2005年)』から〕 |
【第222-5-2】世界の石炭生産(2002年)
【第222-5-11】世界の主要な石炭貿易(2002年) 〔資源エネルギー庁による『エネルギー白書 2004年版』から〕 |
Share of world electricity generation by fuel type. 〔WCI(世界石炭協会)の『The Coal Cycle』の『What is Coal?』の『Introduction』から〕 |
日本の需給 |
【第213-1-19】国内炭・輸入炭供給量の推移 (注) 国内一般炭には国内無煙炭17、輸入一般炭には輸入無煙炭をそれぞれ含める。 出典: 2000年度までは経済産業省「エネルギー生産・需給統計年報」、2001年度より財務省「日本貿易統計」、JCOAL「炭鉱別石炭生産月報」を基に作成。 |
|
【第213-1-21】石炭の用途別消費量の推移 出典: 2000年度までは経済産業省「エネルギー生産・需給統計年報」、2001年度以降同「石油等消費動態統計年報」、「電力調査統計年報」、日本エネルギー経済研究所「エネルギー・経済統計要覧」を基に作成。 |
|
資源エネルギー庁による『エネルギー白書2016』から |
【第 213-1-19】国内炭・輸入炭供給量の推移 (注) 輸入炭には無煙炭を含める。 出典: 2000 年度までは経済産業省「エネルギー生産・需給統計年報」、2001 年度より財務省「日本貿易統計」、JCOAL「炭鉱別石炭生産月報」を基に作成 |
【第 213-1-20】日本の石炭輸入先(2012年度) 出典: 財務省「日本貿易統計」を基に作成 |
【第 213-1-21】石炭の用途別消費量の推移 出典: 2000 年度までは経済産業省「エネルギー生産・需給統計年報」、2001 年度以降同「石油消費動態統計年報」、「電力調査統計年報」、日本エネルギー経済研究所「エネルギー・経済統計要覧 2014 年版」を基に作成 |
|
【第 213-1-22】国内炭・輸入炭価格(CIF)の推移 (注) 輸入炭は月次平均データ、国内原料炭は 1983 年度から 1990 年度までの年度平均データ、国内一般炭は 1983 年度から 2001 年度までの年度平均データを示す。 国内原料炭は 1991 年度で生産が終了したために、1992 年度以降の価格は取り決められていない。 国内一般炭の価格は、2002 年度以降公表されていない。 出典: 輸入炭については財務省「日本貿易統計」、国内炭については資源エネルギー庁「コール・ノート 2012 年版」を基に作成 |
【第 213-1-23】石炭の輸入価格と輸入全体に占める割合 出典: 財務省「貿易統計」、日本エネルギー経済研究所「エネルギー・経済統計要覧 2014 年版」を基に作成 |
||
資源エネルギー庁による『エネルギー白書2014』から |
日本の石炭賦存状況 日本の石炭可採埋蔵量は瀝青炭と無煙炭を合わせて3億5,500万トンと評価されている。JCOALでは、平成20年度に既存資料から日本の石炭埋蔵量の再評価を実施した(民間企業独自調査結果は除く)。JIS M1002に従い算出された結果は、確定埋蔵量約48億9,900万トン、推定埋蔵量約34億2,200万トン、予想埋蔵量約118億2,600万トン、総埋蔵量約201億4,700万トンである。 日本の代表的な炭田は、北から北海道の留萌炭田、石狩炭田、釧路炭田、福島県富岡町付近から茨城県日立市北部付近にかけて広がる常磐炭田、福岡県の中央部から北部にかけて広がる筑豊炭田、長崎県西部、西彼杵半島の西彼杵炭田などがある。 |
単位:千トン 出典:JCOAL調査(平成20年度) |
||||||||||||
日本の石炭生産量
|
|||||||||||||
日本の石炭輸入量 |
日本の産業別石炭販売量推移 |
||||||||||||
(財)石炭エネルギーセンター(HP/2015/4)による『コールデータバンク』の『各国の石炭事情』の『日本』の『日本の石炭生産・需給』などから |
日本の石炭生産量、輸入量 上原(2011)による『石炭採掘技術』から |
【第112-2-5】日本の石炭供給量の推移 (出所) EDMC「エネルギー・経済統計要覧2010」 |
|
【第213-1-15】国内炭・輸入炭供給量の推移 (注) 輸入一般炭には無煙炭18 を含める。 (出所) 2000 年度までは経済産業省「エネルギー生産・需給統計年報」、2001 年度より財務省「日本貿易統計」、JCOAL「炭鉱別石炭生産月報」をもとに作成 |
【第213-1-16】日本の石炭輸入先(2008年度) (出所) 財務省「日本貿易統計」をもとに作成 |
【第213-1-17】石炭の用途別消費量の推移 (注) コークスのデータは統計の変更により2000 年度まで (出所) 2000 年度までは経済産業省「エネルギー生産・需給統計年報」、2001 年度以降「石油消費動態統計年報」、「電力調査統計年報」より.日本エネルギー経済研究所計量分析ユニット算定(「エネルギー・経済統計要覧2009 年版」)をもとに作成 |
|
資源エネルギー庁(HP/2011/5)による『エネルギー白書2010』から |
〔資源エネルギー庁による『エネルギー白書 2004年版』から〕 |
〔(財)石炭エネルギーセンター(Japan Coal Energy Center)の『クリーンに利用される石炭』の中から〕〕 |
日本と九州の石炭の生産量の変化 〔九州大学総合研究博物館による石炭・金・地熱−九州の地下資源−の『石炭コーナー』の中から〕 |
将来の石炭 |
Fig. 2. The best multi-Hubbert cycle match of the historical rate of production of energy in coal of all ranks worldwide. The year of peak production is 2011, and peak coal energy production (higher heating value) is 160 EJ/y. Data sources: US DOE EIA, (www.eia.doe.gov/fuelcoal.html) IEA (www.iea.org), and Supplemental Materials to (Mohr and Evans, 2009) [9]. |
Fig. 4. The best multi-Hubbert cycle match of the historical cumulative production of coal of all ranks worldwide. The ultimate higher heating value of global coal production is 13,200 EJ. Data sources: US DOE EIA, (www.eia.doe.gov/fuelcoal.html) IEA (www.iea.org), and Supplemental Materials to Mohr and Evans (2009) [9]. |
Fig. 8. The best multi-Hubbert cycle match of the historical rate of production of energy in coal of all ranks worldwide (thick black line). The 40 IPCC coal energy production scenarios are the thin color curves. Note that most of the IPCC scenarios seem to have little to do with reality predicted by the actual coal production data. In the year 2100, the physical Earth will not be producing 5-7 times more than at the peak in 2011. Data sources: US DOE EIA, (www.eia.doe.gov/fuelcoal.html) IEA (www.iea.org), Supplemental Materials to Mohr and Evans (2009) [9], and IPCC (2000) [10]. |
|
Patzek and Croft(2010)による『A global coal production forecast with multi-Hubbert cycle analysis』から |
Fig. 5. The Hubbert peak model applied to the world exergy consumption of coal, oil and natural gas.
Fig. 7. The exergy countdown of the most extracted minerals in the 20th century. Valero & Valero(2010)による『Physical geonomics: Combining the exergy and Hubbert peak analysis for predicting mineral resources depletion』から |
Fig. 12. Logistic curve assessment for global coal production (source data: see Table 3).
Fig. 13. Global coal production trends and projections (source data: see Table 3). Nel and Cooper(2009)による『Implications of fossil fuel constraints on economic growth and global warming』から |
Future coal production(39/48) 〔Mikael Hook(両方のoの頭に¨)氏によるCoal future of China and the World Peak coal is coming!から〕 |
Figure 2: Coal production prediction for major producers in Gt/y for a) The HL scenario b) The R+C scenario c) The BG scenario
Figure 3: Coal production prediction for different coal types in Gt/y for a) The HL scenario b) The R+C scenario c) The BG scenario
Figure 4: Coal production prediction for different coal types in EJ/y for a) The HL scenario b) The R+C scenario c) The BG scenario
aIf production has flat plateau type peak, then the peak year is the first year of the plateau, bracket number refers to peak year in an energy basis, otherwise mass basis. bBracked value is production in EJ/y, otherwise Mt/y. Abstract HL:worldwide coal URR based on Hubbert's Linearisation
Technique⇒700 Gt Mor & Evans(2009)による『Forecasting Coal Production Until 2100』から |
Figure 5: World coal production in the equivalent of a million tons of oil as calculated in this study based on proved recoverable reserves.〔図5 確認(確定)可採埋蔵量に基づいた本研究において計算された石油換算百万トン単位での世界の石炭生産量〕 〔Energy Watch Group(2007)によるCoal: Resources and future productionから〕 |
Primary energy shares 1850 to 2100. Scenario assumes high levels of growth, adequate fossil fuel reserves and availability of new technologies, but no nuclear growth until after 2050. Source: IIASA/WEC (A2 Scenario) 〔WCI(世界石炭協会)の『The Coal Cycle』の『What is Coal?』の『Introduction』から〕 |
根源植物 |
生成過程 |
Figure 1: H/C and O/C ratio for several solid fuels (Van Krevelen diagram). IFRF(HP/2011/5)による『What is biomass?』から |
The Anatomy of a Swamp This is a detailed look under the surface of a coal forming swamp. On the left are the two major processes in action: Diagenesis - bacterial decay, and Metamoprhism - change through heat. On the right are the products of these processes - peat through anthracite. The white arrows on top show how impurities can get into the peat eventually forming the ash in coals. 〔Natural Science Program, University of Wyomingによる『Wyoming Coal』の『Coal Swamp』から〕 |
相原(1979)による『石炭のダイヤゼネシスと石炭化作用』から |
石炭埋蔵量 |
【第222-1-29】世界の石炭可採埋蔵量(2014年末時点) 出典: BP「Statistical Review of World Energy June 2015」を基に作成。 資源エネルギー庁による『エネルギー白書2016』から |
【第 222-1-18】世界の石炭可採埋蔵量 (注) BP統計では、World Energy Council, Survey of Energy Resources 2010(2008 年末のデータ)を引用。出典: BP「BP Statistical Review of World Energy June 2013」を基に作成。 資源エネルギー庁による『エネルギー白書2014』から |
【第222-5-1】世界の石炭可採埋蔵量 〔資源エネルギー庁による『エネルギー白書 2004年版』から〕 |
|
石炭価格 |
|
|
【第222-1-37】我が国の輸入炭FOB価格の推移 (注) オーストラリア産日本向け長期契約ベースの石炭価格。原料炭(強粘結炭):グニエラ炭などの強粘結炭の契約価格で代表させた。2010年度以降は年度始(各年4月)における改定価格。一般炭:1997年度までがベンチマーク価格、1998 〜 2002年度が参考価格、2003年度が東北電力(株)の長契更新価格、2004年度以降は電力各社の契約更新価格。 出典: 2005年度まではBarlow Jonker(現IHS Energy)「Coal 2005」、2006年度以降は各種情報を基に作成。 |
【第222-1-38】スポット価格とベンチマーク価格の関係 (注) 長期契約改定価格:年度ごとに更新されるオーストラリア産日本向け一般炭の長期契約をベースとしたFOB価格(4月改定価格)。 豪州産一般炭スポット価格:Energy Publishing Incが集計・発表するオーストラリア・ニューカッスル港出し一般炭スポットFOB価格(NEX Spot Index)の月平均。 出典: Barlow Jonker(現IHS Energy)「Coal 2005」、「Australian Coal Report」等を基に作成。 |
【第222-1-39】化石エネルギーの単位熱量当たりCIF価格 出典: 日本エネルギー経済研究所「エネルギー・経済統計要覧2016」を基に作成。 |
|
資源エネルギー庁による『エネルギー白書2016』から |
CCT |
|
|
|
|
原田(2011)による『日本のクリーンコールテクノロジー』から |
クリーン・コール・テクノロジー体系 (財)石炭エネルギーセンター(2006)による『日本のクリーン・コール・テクノロジー』から |
石炭資源開発技術 | 石炭資源探査技術 | ||
石炭生産技術 | |||
炭鉱保安技術 | |||
資源開発環境技術 | |||
多目的石炭利用技術 | 石炭ガス化・水素化技術 | 噴流層石炭ガス化技術 (HYCOL) | |
多目的石炭ガス製造技術(EAGLE) | |||
石炭利用CO2回収型水素製造技術(HyPr-RING) | |||
石炭液化技術 | 日本の石炭液化技術開発 | ||
瀝青炭液化技術(NEDOL) | |||
褐炭液化技術 (BCL) | |||
ジメチルエーテル製造技術 (DME) | |||
熱分解技術 | 多目的石炭転換技術 (CPX) | ||
石炭部分水素化熱分解技術 | |||
粉体化・流体化・共利用技術 | コール・カートリッジ・システム(CCS) | ||
石炭スラリー製造技術(CWM) | |||
ブリケット製造技術 | |||
石炭・バイオマス混焼技術 | |||
脱灰・改質技術 | ハイパーコール利用高効率燃焼技術(Hyper Coal) | ||
低品位炭改質技術(UBC) | |||
石炭利用基盤技術 | 石炭ガス化反応のモデル化とシミュレーション | ||
高効率利用技術 | 石炭火力発電技術 | 燃焼技術 | 高効率微粉炭火力発電技術(USC) |
循環型常圧流動床ボイラ(CFBC) | |||
常圧内部循環流動床ボイラ(ICFBC) | |||
加圧内部循環流動床ボイラ(PICFBC) | |||
石炭部分燃焼炉技術(CPC) | |||
加圧石炭部分燃焼技術(PCPC) | |||
加圧流動床燃焼技術(PFBC) | |||
高度加圧流動床燃焼技術(A-PFBC) | |||
ハイパーコール利用高効率燃焼技術(Hyper Coal) | |||
ガス化技術 | 噴流層石炭ガス化技術 (HYCOL) | ||
石炭ガス化複合発電技術 (IGCC) | |||
石炭ガス化燃料電池複合発電技術(IGFC) | |||
次世代高効率石炭ガス化発電プロセス(A-IGCC/A-IGFC) | |||
製鉄技術 | 成型コークス製造技術 | ||
高炉微粉炭吹込み技術 (PCI) | |||
石炭直接利用溶融還元製鉄技術 (DIOS) | |||
石炭高度転換コークス製造技術(SCOPE21) | |||
コークス乾式消火設備技術(CDQ) | |||
一般産業技術 | 流動床セメント焼成キルンシステム(FAKS) | ||
石炭直接利用金属溶融システム(NSR) | |||
コプロダクションシステム | コージェネレーションシステム | ||
燃料併産発電システム | |||
CO2対策技術 | 石炭利用CO2回収型水素製造技術(HyPr-RING) | ||
CO2回収・固定・隔離技術 | |||
CO2転換技術 | |||
微粉炭酸素燃焼技術(CO2回収技術) | |||
排煙処理・ガスクリーニング技術 | SOx処理技術 | ||
NOx処理技術 | |||
同時脱硫脱硝技術 | |||
ばいじん処理技術・微量元素除去技術 | |||
ガスクリーニング技術 | |||
石炭灰有効利用技術 | 石炭灰発生プロセスとその利用 | ||
セメント・コンクリート分野 | |||
土木建築・農林水産分野 | |||
人工鉱物製造技術(人工ゼオライト)等 |
石炭メジャー |
環境問題 |
【第132-5-4】主なクリーン・コール・テクノロジーの概要 〔資源エネルギー庁による『エネルギー白書 2004年版』から〕 |