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May 08, 2023

炭素回収と貯留:私たちはまだそこにいますか?

I mercati del carbonio sono uno dei principali motori della transizione al carbonio.

炭素市場は、低排出慣行への移行を促進し、イノベーションを加速する主な推進力の 1 つです。 しかし、削減技術がより利用しやすくなる転換点に近づいている今、これは EU 手当 (EUA) 市場にとって何を意味するのでしょうか? クライメート・ファイナンス・パートナーズ（CLIFI）のパートナーであるオクタイ・クルバノフ氏は、包括的な分析で、削減技術、特に二酸化炭素回収・貯留（CCS）が今後10年間のEUA価格に及ぼす影響を調査している。 同氏は、EUA価格がこのような技術が広く普及する水準に達するには、まだかなりの距離があることを明らかにした。 一方、投資家は、KraneShares欧州手当戦略ETF（ティッカー：KEUA）を通じてEU市場に戦略的に配分することができ、削減技術のさらなる開発と採用を奨励しながら、今後数年間の手当価格の上昇圧力から利益を得ることができます。

炭素排出枠の将来の価格軌道に関する議論では、削減技術のコストが欧州連合排出枠 (EUA) 価格の「上限」を設定する可能性のある基本的な要因としてしばしば話題になります。 言い換えれば、炭素許容量が削減コストのレベルに達した場合、企業は単に新しい削減技術を導入し、CO2 排出を停止するだけです。 未使用の炭素排出量の売却による収益や、よりクリーンな活動により炭素排出量を購入しなかったことによる節約によって費用が賄われます。 同じ理由に沿って、炭素許容価格の潜在的な上昇幅を評価するために、主要な汚染セクターのそれぞれの削減コストが、それぞれの市場の炭素許容価格レベルと比較されます。 最近の EUA のトン当たり 1001 ユーロレベルへの上昇により、一部の低コスト削減技術よりも引当金の価格が上昇しました。 軽減技術のせいでEUA価格が逆風に直面し始めているということでしょうか?

このロジックは直感的ですが、これらのテクノロジーを実装する現実は、2 つの数値を単に比較するよりもはるかに微妙です。 この文書では、この点を説明し、2030 年までの EUA 価格に対する CCS の影響は最小限であると予想されることを示すために、炭素回収・貯留 (CCS) 技術に焦点を当てています。 CSS は基本的に、化石燃料の燃焼または工業プロセスによって生成される CO2 を捕捉し、捕捉した CO2 を輸送して地下に安全に保管し、大気中への再放出を防ぎます。 炭素回収および貯蔵技術の例には、化石燃料を純粋な酸素で燃焼させて CO2 の回収を促進する酸素燃料燃焼や、特殊な装置または構造を使用して空気から直接 CO2 を抽出する直接空気回収などがあります。

上記の高い目標 EUA レベルは、主要な経済的、物流的、およびリスク要因によって説明されます。

以下では、危険因子についてさらに詳しく説明します。

この論文では、天然ガス発電所の例を用いて、二酸化炭素回収技術導入の主要なコスト要素と、CCS プロジェクトを経済的に魅力的なものにするために必要な EUA 価格レベルを決定する追加要因を分析します。 これらのプロジェクトを大規模に実施する動機を与え、必要な資金を確保するには、EUA 価格が軽減コストよりも大幅に高くなければならないことがわかります。

国家石油評議会 (NPC) がまとめたデータによると、560 メガワット (MW) のガスベースの発電所は年間最大 1.5 トンの CO2 を排出します。7 NPC によると、そのような CCS 施設の建設には 613 ユーロの費用がかかります。資本投資額は100万ドル。 このような高額な投資を行うには、資金提供団体は大きな利益を必要とします。 NPC は、必要な投資収益率として 12% の IRR を想定していますが、これはこの種のプロジェクトでは一般的です。

このプロジェクトからの収益は、未使用の炭素許容量の売却、または排出削減によるコンプライアンスに必要な炭素許容量の購入の回避によって得られると想定されます（このような回避は、プロジェクト計画の目的で収益として扱われます）。 したがって、EUA 枠の価格に年間炭素回収量を乗じたものが、このプロジェクトからの収益となります。 12% の IRR を満たすための「必要収益プレミアム」は、収益の計算に使用される目標 EUA 価格レベルに組み込まれています。 これらの仮定に基づいて、図 1 はこのプロジェクトからのキャッシュ フローを示しています8:

出典: National Petroleum Council CCS 施設データ、CLIFI キャッシュ フロー モデル

上のグラフからいくつかの観察が得られます。 設備投資9は非常に高額で、収益が得られるまでに建設リードタイムが3年かかります。 この投資の現金回収期間は 9 年です (時間価値を差し引くと)。 12% という魅力的な財務収益を得るには、さらに長い 23 年 (リード タイム + プロジェクト期間) 待つ必要があります。 最後に、図 1 の簡略化されたモデルでは、収益が毎年一定の保証されたレベルに維持されると想定しています。 ただし、EUA 価格の変動が大きいため、この収益は保証されたものではありません。 目標収益レベルを高い確実性で達成するために、プロジェクトの財務上の意思決定者は、逆向きの価格軌道であってもプロジェクトからの収益で十分であると安心できるよう、目標 EUA 価格に価格リスク プレミアムを追加する必要があります。定められた IRR 目標を達成します。 このプレミアムは、目標 EUA 価格に約 10% 追加されます。10

このプロジェクトの総コストを表す単一の数値を算出するには、すべてのコストがプロジェクト期間 (20 年) にわたって平均化され、「平準化された」コスト数値が生成されます。 以下の表 1 は、炭素削減の平準化コストの内訳を示しています。

初期資本投資は、コスト全体の数少ない主要な要素の 1 つにすぎないことがわかります。 また、CCS プロジェクトでは、コンプレッサー、モーター、ポンプ、ファンに電力を供給するための施設の稼働や、CO2 が最初に吸収される溶媒から CO2 を分離するための蒸気を生成するために、高いエネルギーコストがかかります。 また、装置の運転と保守、およびプロセス化学薬品の交換には、エネルギー以外のコストもかかります。 最後に、CCS 施設は、回収した CO2 の輸送と保管の費用を支払う必要がありますが、これは重要なコスト要素です。

以下の表 2 は、12% の IRR (リターンプレミアム)11 を達成し、価格変動に対する追加のクッション (価格リスクプレミアム) を提供するプロジェクトを魅力的なものにする、目標 EUA 価格レベルの追加要素を示しています。

上の表は、削減コストだけでは、大規模な CCS プロジェクトへのコミットメントを誘導するために必要な目標 EUA 価格レベルを予測するのに不十分であることを示しています。 EUA価格は、運営プロジェクトのリスクに対する適切な補償（必要収益プレミアム）および収益リスクに対する補償（価格リスクプレミアム）を提供するために、軽減コストを大幅に上回る必要があります。

図 2 は、前述の 20 年間の平準化コスト手法に従って、設備投資および運用コスト 12、ならびにさまざまなセクターおよび地域にわたる輸送および保管コストを分析することにより、ヨーロッパ諸国全体の CCS 導入コストの概要を示しています 13。各部門の CO2 濃度の違い、および CO2 回収プロセスに利用できるプロセス熱の利用可能性によって異なります。 輸送と保管のコストは、利用可能なパイプラインからの距離、輸送手段、地域内の保管ハブの空き状況によって異なります。 これらのコスト見積もりには 12% の必要収益率も組み込まれているため、上記の目標 EUA レベルとより同等になることに注意してください。 価格リスクプレミアムは含まれていないため、これらの推定値に約 10% が追加されます。

上記の概要は、膨大な数の CCS プロジェクトの目標 EUA 価格レベルが現在のレベル (1 トンあたり約 90 ユーロ) を依然としてはるかに上回っていることを示しています。14 すべてのセクターの平均コストに注目し、10% の価格リスク プレミアムを加えると、欧州の大部分の部門および地域における大規模な CCS 導入に必要な平均目標 EUA レベルには 165 ユーロ。 この目標は現在の EUA 価格より 80% 高く、大規模な CCS 移行を奨励するために平均的な重要目標を達成するには EUA の値上げの余地がかなり残されています。

最近の CCS プロジェクトの例は、コスト超過のリスクと、プロジェクト計画において見返りと価格リスク プレミアムを構築する必要性を示しています。 2023 年 4 月 26 日、ノルウェーがコスト超過の予測を受けて、クレメストルート廃棄物発電施設での二酸化炭素回収プロジェクトを中止したと報じられました。15 初期プロジェクト費用は約 4 億 7,900 万ユーロと見積もられました。 この廃棄物発電施設は 400,000 tCO2 を排出し、排出量の 90% が回収されると予測されています。 20 年間のプロジェクト期間と上記の分析と同じ方法論を使用すると、必要なリターンと価格リスク プレミアムを追加する前でも、1 トンあたり 222 ユーロの平準化コストに相当します。 図 2 に見られるように、この数字自体は、ヨーロッパの廃棄物管理施設における CCS プロジェクトの妥当な範囲外であり、これらの実現可能性を向上させるために EUA 価格の継続的な値上げを期待している政府および規制機関の既得権益を示しています。プロジェクト。

たとえ経済的ハードルが克服されたとしても、以下で説明するように、バリューチェーンの他の 2 つの部分、輸送と貯蔵のインフラ整備が必要なペースで行われない場合、排出事業体は回収技術の導入を躊躇する可能性があります。

実際、CO2 の国境を越えた輸送と貯留は、ヨーロッパにおいて非常に関連性の高い問題です。 排出量の多い多くの EU 諸国には、CO2 貯留（陸上か海洋かにかかわらず）に必要な地質学的容量がありません。CO2 は貯留容量が豊富な国に輸出する必要があります。 北海ノルウェー棚で CO2 を輸送し貯蔵するというドイツとオランダのノルウェーとの協定など、ヨーロッパの国境を越えて CO2 を輸送するための二国間協定が見られるようになったのはつい最近のことである 16。 CCS プロジェクト開発の合理化を確実にするためには、欧州横断が必要です。

規制措置の 1 つは、ネットゼロ産業法 (NZIA) を通じて欧州委員会によって講じられ、2030 年までに大陸レベルで年間 5,000 万トンの CO2 貯留の目標を設定しました。17 これにより、CO2 が回収されたという投資家の信頼が高まるはずです。彼らが融資するCCS施設には、最終的には出口ができることになるだろう。 国際エネルギー機関 (IEA) は、2030 年までにヨーロッパで年間約 7,000 万トンの CO2 が回収されると予測しています 18。 どんなに有望ではありますが、これらの数字は、ヨーロッパで年間 1,260 万トンに達する回収可能な CO2 総量のほんの一部にすぎません。 ETS への潜在的な影響という観点から見ると、これらの目標は現在の欧州の排出量上限の 3 ～ 4% にすぎません 19。IEA の 2030 年の予測も欧州における現在の CCS 運用能力の 26 倍であり、これを実現するために必要な努力がわかります。この野望に応えます。

技術的には成熟しているにもかかわらず、CCS は依然として高い資本コストと運用コストを伴うソリューションであり、EUA のボラティリティが高いことを考慮すると、プロジェクトのリスクや将来の収益源の不確実性をはらんでいます。 現在の EUA 価格は、100 ユーロのレベルをテストしているにもかかわらず、これらの複雑なコストをカバーするにはまだ不十分です。 業界では CCS ベースの削減とネットゼロ目標達成における CCS ベースの削減の役割に強い熱意が寄せられていますが、この文書で説明した財政的ハードルとリスクの考慮事項により、CCS テクノロジーの広範な導入が遅れています。 このため、CCS がすぐに EUA 価格に重大な影響を与える可能性は低いです。 税額控除、補助金、差額炭素契約などの金銭的インセンティブの仕組みは、投資のリスクを軽減するのに役立ちます。 しかし、大規模な CCS の導入を促進する最も直接的かつ市場主導のメカニズムは、本稿で説明するように、EU ETS に対する強力な政策支援と、必要な目標レベルに達するための EUA の継続的な評価です。 現在のプロジェクトの経済性とリスク要因に基づくと、EUA の実現には長い道のりがあります。