炭層メタン市場 – 世界の産業規模、シェア、傾向、機会、予測、タイプ別 (CBM 井戸と炭鉱)、技術別 (水平掘削、水圧破砕、CO2 隔離)、材料タイプ別 (CBM 井戸、炭鉱)、用途別 (発電、住宅、商業、工業、輸送)、地域別、競合状況 2018-2028 年

市場概要

世界の炭層メタン市場は2022年に120億4000万米ドルと評価され、予測期間中に5.57%のCAGRで成長しています。炭層メタン（CBM）の需要は、セメント製造や鉄鋼業界での発電用としての使用が増えているため、増加しています。温室効果ガス（GHG）緩和の意識の高まりも市場の成長に貢献しており、CBMは石油や石炭などの従来の燃料に比べてGHGの排出量が少ないためです。さらに、市場は、予測期間を通じて、天然ガス生産に CBM に依存する進行中の天然ガスパイプライン プロジェクトと、産業部門における環境に優しい燃料の需要の高まりによって推進されると予想されます。

主要な市場推進要因

エネルギー需要とエネルギー安全保障上の懸念の増加

世界の炭層メタン (CBM) 市場は、世界的なエネルギー需要の増加と、エネルギー安全保障強化のためのエネルギー源多様化の必要性によって推進されています。世界の人口が拡大し続けるにつれて、エネルギー需要もそれに追随します。石炭鉱床から抽出された天然ガスである CBM は、貴重なエネルギー資源として認識されています。石炭や石油などの従来の化石燃料に代わる、よりクリーンな燃焼の代替品として、CBM はエネルギー需要の増加を満たす魅力的な選択肢となっています。多くの国がエネルギー安全保障についてますます懸念を強めており、これには経済成長と発展を支える安定した信頼できるエネルギー供給の確保が含まれます。

CBM は豊富で広く分布しているため、安全なエネルギー源とみなされており、輸入化石燃料への依存を減らし、エネルギー安全保障を強化します。CBM は石炭に比べて炭素排出量が少なく、発電やさまざまな工業プロセスの原料として使用された場合の温室効果ガスの排出量が少ないためです。これにより、CBM はよりクリーンな燃焼エネルギー オプションを提供することで、気候変動の懸念に対処する触媒としての地位を確立しています。

環境規制と排出削減目標

政府や国際機関によって確立された厳格な環境規制と排出削減目標は、世界の CBM 市場の重要な推進力となっています。ここに、この触媒の包括的な分析があります。発電と工業プロセスのための石炭の燃焼は、二酸化硫黄 (SO2)、窒素酸化物 (NOx)、粒子状物質 (PM) を含む大気汚染の主な原因となっています。大気質の問題に対処し、健康関連の懸念を軽減する取り組みの一環として、世界中の政府が厳格な排出基準を積極的に施行しています。CBM はよりクリーンな燃焼燃料として、石炭に比べて汚染物質の排出レベルが大幅に低いため、これらの規制に適合しています。

各国は、気候変動と闘う取り組みの一環として、排出削減の野心的な目標を設定しています。CBM は、発電や産業用途で石炭を代替することで、これらの目標を達成する上で重要な役割を果たします。CBM の炭素含有量が減ると CO2 排出量が減り、よりクリーンなエネルギー源への移行を実現できる選択肢となります。CBM の抽出および利用技術に関する継続的な研究と進歩により、この資源のアクセス性とコスト効率が向上しています。水圧破砕法（フラッキング）などの掘削および抽出方法の革新により、CBM プロジェクトの実行可能性が拡大しました。

経済的実行可能性とエネルギー価格の変動性

CBM プロジェクトの経済的実行可能性とエネルギー価格の変動性は、世界の CBM 市場の重要な推進力となっています。CBM は、特に価格が変動する時期に、他の化石燃料と比較してエネルギー価格の面で競争上の優位性があります。その比較的安定した価格は、エネルギー費用の予測可能性を提供する費用対効果の高いエネルギー ソリューションを求める業界や公益事業にとって魅力的です。エネルギー資源ポートフォリオの多様化は、エネルギー価格の変動や供給途絶に伴うリスクを軽減するために、政府や業界にとって戦略的な必須事項です。

CBM の競争力のある価格設定と豊富な埋蔵量は、エネルギー資源の多様化に貢献しています。CBM プロジェクトの経済的実現可能性は、公共部門と民間部門の両方からの投資を引き付け、CBM インフラストラクチャ、探査、および抽出活動の開発をサポートしています。技術の進歩により CBM 抽出コストが下がるにつれて、その経済的実現可能性は向上し続けています。

主要な市場の課題

環境上の懸念と規制上の課題

世界の炭層メタン (CBM) 市場が直面している大きな課題の 1 つは、CBM の抽出と生産に関連する環境上の懸念と、規制枠組みの複雑さです。

CBM の抽出は、潜在的な地下水汚染、メタン排出 (強力な温室効果ガス)、および地域生態系の破壊などの環境への影響をもたらす可能性があります。このプロセスには掘削と水圧破砕が伴い、適切に管理されなければ水資源汚染の懸念が生じる可能性があります。CBM の抽出と生産を管理する規制の枠組みは、地域によって異なります。これらの規制の遵守は、事業者にとって複雑でリソースを大量に消費する可能性があります。

CBM 開発と環境保護のバランスをとることは、入念な監視、緩和策の実施、進化する環境基準の順守を必要とする課題です。CBM 抽出現場の近くに住む地域社会は、掘削と水圧破砕の環境的および社会的影響について懸念を表明する場合があります。コミュニティの懸念に対処し、CBM プロジェクトに対する社会的受容を得ることは困難であり、多くの場合、広範なコミュニティの関与と透明性のある取り組みが必要です。

地質学的および技術的な課題

炭層メタン (CBM) の抽出には、その開発と生産を妨げる可能性のあるさまざまな地質学的および技術的な課題があります。 CBM 貯留層は、炭層の厚さ、深さ、浸透性のばらつきなど、地質学的に複雑です。これらの貯留層を正確に特定し、特性評価することが、CBM 生産の成功に不可欠です。

地質学的不確実性により、掘削や抽出の決定が最適ではなくなる可能性があります。CBM 生産では、炭層から地下水を抽出してメタンを放出します。この脱水プロセスの管理は困難です。過剰な水分除去は、地盤沈下、土地の不安定化、環境問題につながる可能性があるためです。

脱水速度とメタン抽出のバランスを取ることは、微妙な技術的課題です。CBM 抽出では、多くの場合、水圧破砕技術を使用する必要がありますが、これは技術的な課題をもたらす可能性があり、環境および安全リスクを軽減するために精度が求められます。効果的な掘削および破砕方法を採用することは、メタン回収を最適化するために不可欠です。

主要な市場動向

技術の進歩と強化された抽出技術

世界の炭層メタン（CBM）市場における重要な動向の1つは、技術と抽出技術の継続的な進歩です。これらの革新は、CBM生産の効率と経済的実現可能性を高めることを目的としています。技術の進歩により、CBM貯留層にアクセスするためのより正確で効率的な掘削方法の開発が促進されました。

水平掘削および方向性掘削技術は、抽出プロセスを最適化し、石炭層に到達する効率を向上させるためにますます採用されています。水圧破砕、またはフラッキングの利用は、CBM抽出における注目すべき動向を表しています。この技術では、石炭層に水、砂、化学物質を注入して破砕を誘発し、メタンの放出を可能にします。フラッキング技術の進歩により、メタン回収率が向上し、環境への影響が軽減されました。

貯留層モデリングおよびシミュレーション ソフトウェアは、CBM オペレーターにとって不可欠なツールになりました。これらのツールにより、地下の石炭層の詳細なモデルを作成し、貯留層の特性評価、坑井配置の最適化、ガス生産率の予測を容易にすることができます。

環境と持続可能性の取り組み

世界の CBM 市場における 2 つ目の注目すべき傾向は、環境の持続可能性と責任ある抽出慣行への重点が高まっていることです。この傾向は、気候変動と環境への影響に関する懸念の高まりと一致しています。強力な温室効果ガスであるメタンは、CBM 抽出中に排出されるため、環境への懸念を引き起こしています。掘削、生産、輸送プロセス全体を通じてメタンの漏れと排出を効果的に最小限に抑える技術と手法を導入することが、現在の傾向です。

持続可能な水管理手法は、CBM 運用において重要性を増しています。業界では、CBM 抽出の環境フットプリントを削減するための標準的な手法として、水圧破砕で使用される水のリサイクルと再利用、および責任ある廃水処理をますます採用しています。政府と規制機関は、CBM 運用に対してより厳しい環境規制を課しており、この分野の企業は、コンプライアンスを確保し、環境への影響を最小限に抑えるために、よりクリーンかつ持続可能な手法を採用するよう促しています。

セグメントの洞察

テクノロジーの洞察

予測期間中、水平掘削セグメントが市場を支配すると予想されます。水平掘削は、世界の炭層メタン (CBM) 市場における極めて重要な技術であり、資源回収を強化し、CBM プロジェクトの経済的実現可能性を向上させる上で重要な役割を果たしています。水平掘削は、資源回収率を大幅に高めることで、CBM 抽出に革命をもたらしました。単一の入口から CBM 貯留層にアクセスする垂直掘削とは対照的に、水平掘削では、オペレーターは複数の炭層に到達し、炭層内のより広い表面積を利用できます。これにより、メタン生成量が増加し、全体的な資源回収量が増加します。

さらに、水平掘削では、炭層のより広い部分にアクセスできるだけでなく、石炭のより広い部分が坑井に露出します。この炭層への露出度が高まると、坑井へのメタンの流れが促進され、坑井の生産性が向上します。その結果、水平に掘削された CBM 坑井は、垂直坑井と比較して、生産率が高く、生産寿命が長くなります。

環境の観点から見ると、水平掘削は地表の撹乱を最小限に抑えることで、いくつかの利点があります。1 つの水平坑井で複数の垂直坑井を置き換えることができるため、CBM 作業のフットプリントが削減されます。その結果、土地の破壊、生息地の断片化、および地域の生態系への影響が最小限に抑えられます。さらに、景観の美観が向上し、目立たない CBM 作業になります。 CBM 抽出における課題の 1 つは、坑井への地下水の流入を管理することです。

水平掘削技術を効果的な貯留層圧力管理と組み合わせることで、過剰な水生産を緩和できます。複数の炭層を掘削し、特殊な仕上げ技術を採用することで、オペレーターは水の流入を制御しながらメタン生産を最大化できます。

地域別インサイト

予測期間中、北米が市場を支配すると予想されます。北米は、その膨大な CBM 埋蔵量、高度な抽出技術、確立されたインフラストラクチャにより、世界の炭層メタン (CBM) 市場で重要な役割を果たしています。特に、米国とカナダは、豊富な CBM 埋蔵量で北米で際立っています。これらの埋蔵量は大陸全体の石炭盆地に存在し、米国のパウダーリバー盆地とカナダのホースシューキャニオン層に大きく集中しています。

北米の豊富な CBM 資源により、この地域は世界市場で主要なプレーヤーとしての地位を確立しています。さらに、北米は、水圧破砕（フラッキング）、水平掘削、最先端の掘削機器や坑井仕上げ技術の使用など、革新的なCBM抽出技術の開発と実装の最前線に立ってきました。これらの進歩により、CBM坑井の効率と生産性が大幅に向上しました。

さらに、北米のCBM市場は比較的成熟しており、確立されたサプライチェーンと流通ネットワークを誇っています。この成熟により、CBM生産者は天然ガスの国内外の需要に効果的に対応できるようになりました。実際、北米にはCBMを国際市場に輸出する可能性があり、米国は排出量を削減するためによりクリーンな燃焼の天然ガスを求める国々への重要なCBM輸出国として浮上しています。

CBMの輸出は、北米の生産者に経済的利益をもたらすだけでなく、世界のエネルギー安全保障にも貢献します。CBMは北米のエネルギー分野でシェールガスと競合しており、シェール革命によりシェールガス生産がこの地域で大幅に増加していることは注目に値します。その結果、CBM事業者はコスト効率と市場シェアの面でシェールガスと競争するよう努めなければなりません。

最近の動向

• 2019年7月、Origin Energy、ConcoPhillips、Sinopecの合弁会社が、炭層メタンを液化天然ガスに変換する250億ドルのプロジェクトの契約を獲得しました。この合弁会社の株式37.5％を保有するOrigin Energyは、この契約を通じて9億4,300万ドルを調達する予定です。
• 2019年7月、ボツワナ政府は炭層メタン火力発電所の開発計画を発表しました。この発電所の発電能力は約 10MW になると予想されており、推定総収益は年間約 1,000 万ドルです。

主要市場プレーヤー

• Arrow Energy Holdings Pty Ltd.
• Baker Hughes Company
• BP PLC
• Essar Group
• Halliburton Company
• Petroliam Nasional Berhad (PETRONAS)
• Reliance Industries Limited
• Royal Dutch Shell plc
• Santos Limited
• The ConocoPhillips Company