低炭素海運。持続可能な海運のためのガイド

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低炭素海運

低炭素海運-システムズ・アプローチ」は、英国工学・物理科学研究評議会（170万ポンド）と多くの産業界のパートナーの出資により、2010年1月に開始し、2013年6月に終了した研究プロジェクトです。

など5つの大学で行われた研究に加えて ユニバーシティ・カレッジ・ロンドン, ニューキャッスル大学, ストラスクライド大学, ハル大学 と プリマス大学を含む、産業界、NGO、政府省庁のコンソーシアムメンバーによる充実した自社研究およびデータによって支えられています。 シェル, マースク, ロールスロイス, ビーエムティー と ロイズレジスター.

概要

2007年、海運業は世界の人為的なCO2排出量のうち3.3%を占めると推定されました。第2回 国際海事機関 (IMO）の温室効果ガス（GHG）調査（Buhaug et al., 2009）において、海運からの排出を削減するための措置を講じない場合、2050年までに世界のCO2排出量の12～18%を海運が占めると予測されています（2100年までに世界の気温上昇が2℃を超えないように許容する）。

さらに問題を深刻にしているのは、輸送用燃料の大半を占める世界の石油・ガス埋蔵量の寿命が、数十年単位で測られるようになってきたことだ（国際エネルギー機関、2008年）。そのため RCUK (エネルギープログラムでは、この分野のさらなる研究の必要性を認識し、2009年に低炭素海運に関する提案の募集が行われました。

そのうちの1つ「Low Carbon Shipping - A Systems Approach」は、ロンドン大学、ニューカッスル大学、ストラスクライド大学、ハル大学、プリマス大学を含むコンソーシアムが提出し、多くの産業界のパートナーによってサポートされた提案で、成功しました。

コンソーシアムの活動の中核となる資金（150万ポンド）はRCUKから提供され、さらにシェル、ロイズレジスター、BMT、ロールスロイスという4つの主要産業パートナーの支援により、スタッフの時間や博士課程の学生が提供されました。

プロジェクトのねらい

2010年、コンソーシアムは、海運業界に対する全体的な理解が不足していると考えました。海運業界は、契約、技術、金融の進化に伴い、トップダウンとボトムアップの両方のシステムレベルでその繊細さを理解することが難しく、多くの商習慣が文字通り何百年も前から染み付いたまま変わっていないのです。

プロジェクトの狙いは

1.海運システム、特にその主要構成要素、輸送物流、船舶設計の関係について知識と理解を深め、海運業界における多くの複雑なインターフェースを明確にする(運送会社, ポート 業務、所有者と運営者の関係、契約上の合意、他の輸送手段との関連性）。

2.2. 理解を深め、将来の物流や船舶のコンセプトを検討し、それらがどのように費用対効果の高い二酸化炭素排出量の削減を実現し得るかを検討すること。 郵送料.

3.海運需要の将来動向の予測、技術的・政策的解決策の影響とそれに伴う実施上の障壁、最も妥当な測定と配分の仕組みを開発する。

これらの包括的な目的を達成するために、地理学者、経済学者、船舶設計技師、海洋エンジニア、人的要因の専門家、エネルギー・モデラーなどの学際的なチームが必要で、作業は6つのワークパッケージに分けられ、そこから得られたアウトプットは、本書で行われる全体的な分析へのインプットとして集約されています。

WP1：トリスタン・スミス博士（UCLWP2）：低炭素輸送のための技術 サンディ・デイ教授（ストラスクライド）が主導
WP3「海運・港湾・物流」（代表：John Mangan教授（Newcastle）、David Gibbs教授（Hull）、Chandra Lalwani教授（Hull））。
WP4 - 海運経済学（Miss Melanie Landamore, Newcastle, and Professor John Dinwoodie, Plymouth)
WP5「規制、政策、インセンティブ」 主宰：トリスタン・スミス博士（UCL
WP6「ヒューマンファクターと船舶運航」（担当：オスマン・トゥラン教授、ストラスクライド州

研究内容

また、これらの各WPからのアウトプットを、5つの分野横断的なリサーチクエスチョンを共同で分析することにより、結びつけました。

RQ1「輸送ロジスティクスと将来の船舶設計（新型推進システムなど）の関係、およびそれらが港湾業務、人的要因、サプライチェーン（航空、鉄道、道路など他のモードとの統合を含む）などのシステム全体の効率に与える影響について。
RQ2 海運の需要：他の輸送手段よりも海運を利用する（貨物や人の）ドライバーを見ること。
RQ3「技術的・政策的解決策が将来の海運シナリオに与える影響。
RQ4「低炭素海運の実現に向けた障壁。
RQ5「測定と配分：海運の影響を測定し、国際的な文脈で環境利益を最適化する最善の方法は何か？

インパクト

研究成果は、主にコンソーシアムの国際年次大会や査読付き学術誌を通じて論文として発表されています。低炭素海運プロジェクトは、その研究や派生プロジェクトを通じて、以下のようなインパクトを与えています。

国際海事機関（IMO） - IMOの会員であるNGOと協力し、海運の温室効果ガス排出に関する国際的な規制のための政策開発に活用される出版物に貢献しています。

気候変動委員会 - 英国海運会議所が推進する協議プロセス、および英国に起因する海運の排出量の推定と予測に関する継続的な対話。

国際エネルギー機関 - 海運業からの GHG 排出量予測および緩和戦略の影響に関する推定を行うため、IEA のモビリティモデルにおける海運モジュールを開発する。このモデルは、政策決定やIEAの定期刊行物（World Energy Outlook, Energy Technology Perspectives）への情報提供のために使用される。

「エネルギー環境と輸送」-政策立案者や研究者向けの近刊の「低炭素輸送」の章を執筆。

Carbon War Room - 海運業界のGHG排出量を削減するために、市場の障壁を取り除き、商機を促進するためのウェブサイト「shippingefficiency.org」や国際サミット「Creating Climate Wealth London」に関連するイベントへの協力。

サステイナブル・シッピング・イニシアチブ（Sustainable Shipping Initiative） - ファイナンスとテクノロジーのワークストリームにおける研究を支援する博士課程の学生の派遣を通じて。

プロジェクト期間

2010年1月～2013年6月

気候変動下での輸送

Shipping in Changing Climates は、英国工学・物理科学研究評議会（3年半で350万ポンドの資金提供）、ロイズレジスター、ロールスロイス、シェル、BMT、MSIが出資して最近開始した研究プロジェクトである。

SCCプロジェクトは、供給側のエネルギー効率向上の可能性を理解し、需要側のドライバーを理解し、海運における需給の相互作用を理解することを目的としています。

この多大学・多分野にわたるシステム研究プロジェクトでは、コンソーシアムが他に類を見ないほどアクセスしやすい衛星AISデータ、船舶レベルのスマートデータなどの「ビッグデータ」ソースを利用するとともに、コンソーシアムが確固たるバックグラウンドを持っている定量・定性的研究手法を組み合わせていきます。

概要

海運業が長期的に存続できるかどうかは、生態系、環境、経済、人間の各システムとのさまざまな相互関連性にかかっています。現在、海運業界は、大気汚染から騒音公害、人の安全から海洋の生物多様性に至るまで、さまざまな問題で監視の目を向けられています。

この業界にとって最も差し迫った問題は、おそらく気候変動とその緩和でしょう。なぜなら、現在、世界のCO2排出量に占める割合は約3%であるが、今後、他のセクターの脱炭素化に伴い、2050年までに世界の人為的CO2排出量に占める割合は約20〜25%に増加すると予想されるからである。

しかし、その影響は、2050年までのビジネスアズユージャルでのCO2排出量の削減が25%程度と試算されており、産業が持続可能であるために必要な削減には程遠いものとなっています。SCCプロジェクトは、海運システム、そのエネルギー効率と排出量、そして低炭素でより強靭な未来への移行というテーマについて、新しい知識と理解を深めることで、政策決定プロセスに情報を提供することを目的としています。

2013年のエネルギー効率設計指標（EEDI）と船舶エネルギー効率管理計画（SEEMP）の導入はどのように船隊に変化をもたらすのか、2015年には船舶は硫黄除去技術を搭載するか留出燃料に切り替えるのか（MARPOL）、海運業界が直面する重要な問題のいくつかがあります。選択的触媒還元と排気ガス再循環技術は、2016年以降も排出規制区域で重油を使用できるよう、スクラビングソリューションと互換性があるか（MARPOL）、液体天然ガスは主流の燃料となるか、風力発電はルネッサンスとなるか、船舶は減速したままか再びスピードアップするか（MARPOL）。

長期的には、緩和と適応のレトリックは依然として2℃の気温上昇を回避することに焦点を合わせているが、これを達成するための実施は大幅に遅れており、現在の世界のエネルギー消費レベルでは、2100年までに産業革命以前のレベルより6℃温暖化する軌道に乗ることになる。

海運も例外ではない。IMO、EU、英国で脱炭素化の役割と責任について対話が行われているが、炭素政策はまだ実施されていない。実際、EUは最近、海運に関する地域的なCO2規制を導入する計画を中断し、当面はモニタリング、報告、検証に重点を置くことを希望している。気候の変化が生み出す可能性のある景観の急激な変化は（直接的または間接的に）、海運が主要な役割を果たすエネルギー、食糧、経済システムにより大きな影響を及ぼし、戦略的かつ長期的な計画の必要性を強調している。

プロジェクトのねらい

SCCプロジェクトのコンソーシアムは、供給側のエネルギー効率向上の可能性を理解し、需要側のドライバーを理解し、海運における需給の相互作用を理解することを目的としています。これらのテーマを研究するために、コンソーシアムは「ビッグデータ」へのアクセスやモデリングを活用して、実際の性能の傾向やドライバーの理解、仮定、計算シミュレーション、モデルの検証、システム全体の結果の検証を行っています。SCCプロジェクトの全体的な目的は、以下を達成することです。

気候変動の影響と適応に関する最新の分析結果を、海運業界の知識とモデルに初めて結びつけ、気候変動に対する海運業界の脆弱性を探ります。

炭素と気候の制約を受ける世界において、将来の食糧と燃料の安全保障を支える海運の役割について、より深い理解を得る。

英国内外の数多くの研究プロジェクト（工学、エネルギーシステム、海運）で行われている研究を統合する。

RCUK Energy の 2009 年度低炭素輸送プロジェクトで開発されたモデリング能力をさらに発展させ、2009 年以降、また過去 3 年間に実施された研究の結果、ますます増えている新たな疑問に答える。

データとモデリング技術の改善により、海運システムのモデルと分析にかつてないほどの信頼性を持たせ、海運業界の関係者と政策立案者が不確実性を管理し、長期的な展望を持つことができるようにする。

公法と私法に関する知識を統合し、あらゆるレベルのガバナンスにおける政策オプションと、民間の基準設定機関（船級協会など）が他の懸念と整合性のある方法で大幅なGHG削減を達成するためのオプションを特定する。

海運の GHG 排出量管理をめぐる英国と EU の議論に関与し、法的その他の制約を考慮しつつ、政府と利害関係者が世界的な産業の進路に最も効果的に影響を与える方法を評価するためのツールを提供すること。

横断的なテーマ

全体システムアプローチは、目的を達成するために引き受け、現状で露呈している知識の欠損に対する我々の認識に対処し、プロジェクトの目的を達成するために極めて重要である。複数大学、複数分野のシステム研究において成果を管理、提供するという課題を認識し、SCCプロジェクトは3つのテーマの研究構造として組織されている。

テーマ1：輸送の供給側におけるエネルギー効率向上の可能性の理解-システムとしての船舶-（UCL機械工学、Strathclyde、Newcastle）。

目的船舶の設計技術や性能解析と、環境条件や運航戦略との相互接続を、実際の運航データを用いて検証し、既存船舶の改善や将来の船舶のためのステップチェンジソリューションの提案を行うこと。このテーマでは、船体、推進器、主要機器、補助システムの流体力学的相互作用を十分に考慮したシステムとしての船舶を、現実的な条件の範囲でシミュレーションするためのツールを開発する予定です。このツールは、既存船への改造の影響を評価し、相乗効果と意図しない負の影響の両方を含む、段階的に変化する解決策を探るために使用される予定です。

テーマ2：需要サイドのドライバーとトレンドの理解 - 貿易と輸送需要、（UCL Energy, マンチェスター, サウサンプトン)

目的国際貿易と資源の利用可能性に関するもっともらしい将来の展開を調査し、海運需要とその推進要因に関する一連の世界的なシナリオを作成すること。a) 気候変動と緩和政策が海運システムに及ぼす直接的な影響（特に船舶と港湾を対象とした政策、または海運インフラに対する気候の影響を含む）、および b) エネルギーシステムの脱炭素化が化石燃料の取引に及ぼす影響、または主要取引品目に対する気候の影響など、同様に重要な間接的影響を評価すること。

テーマ3：需要と供給の相互作用を理解する-海運システムの変遷と進化-（UCL-Energy, UCL Mechanical engineering, UCL Laws, Strathclyde Newcastle, Manchester)

目的海運業界の様々な道筋を分析し、どのように移行を加速させるかについて、供給側のエネルギー効率と需要側のドライバーに関するプロジェクトの作業と組み合わせて、ツールの開発とその展開。

横断的な研究

テーマ間の相互関連性とプロジェクトの目的を達成する能力は、3つの横断的なリサーチクエスチョンによって実現されています。

技術的・運用的な介入によって、既存・新造船隊のエネルギー需要はどの程度削減できるのか？理論上の性能向上は現実の世界で証明されているのか、また、業界は適切な技術的・運用的介入の取り込みを改善することができるのか。

2100年までに気温が4～6度上昇するという軌道に関連するものを含む）予測可能な「もしも」のシナリオは何か、輸送の需給は食糧や燃料の安全保障の問題からどのように影響を受けるのか、また、より耐性のあるシステムを可能にするために関係者はこれらのシナリオに対する認識と理解を高めることができるのか。

海運システムにとって「最適な」未来とはどのようなものか、現在海運システムのどこに最適でない部分があるのか、現在の構成からより回復力のある低炭素の未来に移行するにはどうすればよいか、そこに至る研究・実施のロードマップはどのようなものなのか。

プロジェクト期間

2013年11月～2017年4月

人

ポール・ローベル教授。SCCプロジェクトおよびLCSプロジェクトの主任研究員。FREng (MoD Chair of Naval Architecture)。MoDのデザインインテグレーションマネージャー、ビッカース造船エンジニアリング社のテクニカルディレクターとしてTRIDENT開発に携わり、新たに設立されたタレス・ナバル社の多国籍チームを率いて将来空母（CVF）の設計コンペを勝ち抜き、QinetiQでは海軍プログラムディレクターとして大型プロジェクトを主導してきました。王立工学アカデミーフェロー、王立造船学会フェロー、評議会メンバー。

トリスタン・スミス博士SCCプロジェクト・ディレクター、LCSプロジェクト・コーディネータ。2010年以来、海運に特化したエネルギー研究グループ（博士研究員5名、博士課程学生7名）を大きく成長させてきたエネルギー・トランスポートの講師を務める。また、Energy Technologies Institute Heavy Duty VehiclesプログラムおよびVirtual Centre for Ship Energy Efficiencyの主任研究員も務めている。

Kayvan Pazouki博士：SCCプロジェクトのテーマ1に携わる。物理的および推論的測定システムによるエンジン監視ツールの専門家である。CNSSのエネルギー効率管理および船舶の排出ガス予測に関する共同研究者である。ロイストンとのKTPでは、コンピュータベースの船舶用エンジン性能モニタリングおよびエミッション予測ツールの開発を担当。

Joanne Scott教授：SCCプロジェクトのテーマ3に関わっている。EU法、WTO法、特に法律と新しいガバナンス、環境法・政策、国内・国際間の異なる法秩序の交錯に関心を持つ。2012年から2014年まで、Leverhulme TrustのMajor Research Fellowshipを受け、「The Global Reach of EU Climate Change Law」のプロジェクトに取り組んでいる。英国王立環境汚染委員会（Royal Commission on Environmental Pollution）メンバー（2009-2011年）。

Dr. Alan Murphy：SCCプロジェクトのテーマ1に関わっている。元海上船舶技師、上級講師。専門分野は、船舶の排気ガス低減と燃料消費量の削減、低減技術、代替燃料、エンジンのモデリングとシミュレーション、排気ガス指標など。低炭素海運のCI、INTERREG（EU）のクリーン北海海運（CNSS）プロジェクト（～400万ユーロ）の主任・運営委員を務める。また、Svitzer UKと共同で船舶の排出ガス削減などのJIPも行っている。

ケビン・アンダーソン教授SCCプロジェクトの共同研究者。ティンダルセンターの副所長でもあり、MACEでエネルギーと気候変動の講座を持つ。また、RESNETとSPRingプロジェクトの主任研究員および共同研究員でもある。彼の研究は、ティンダルの幅広い専門知識を統合し、気候変動をシステムレベル、学際的に理解することに重点を置いています。

アリス・バウズ博士SCCプロジェクトのテーマ2リーダー。エネルギーと気候変動におけるMACE上級講師であり、ティンダルセンターと連携し、持続可能な消費研究所に組み込まれている。物理科学をベースにしたシステムレベルの気候変動・エネルギー研究において国際的な実績を持ち、公海プロジェクトでは主任研究員を務める。

オスマン・トゥラン博士SCCプロジェクトのテーマ1に携わる。船舶の設計、運航、ヒューマンファクターの研究に従事し、現在のLCSプロジェクトではヒューマンファクターWPをリードしている。抵抗低減、ヒューマンファクター、船舶運航の分野で幅広い国際プロジェクトで活躍中。

リチャード・バックノール教授SCCプロジェクトのテーマ1リーダー。また、海洋研究グループの議長であり、海洋発電システムの教授として、上記のEPSRCプロジェクトにおけるMRGの活動を主導。また、400万ポンドを超える学術研究を管理し、約100の学術論文を発表している。

アンドレアス・シェーファー教授。エネルギーと交通の教授であり、Transportation in a Climate-Constrained World, MIT Press, 2009の主執筆者。 ケンブリッジ 大学、ケンブリッジ大学航空環境研究所の共同ディレクターを務める。

サンディ・デイ教授SCCプロジェクトのテーマ1に関わっている。ケルビン流体力学研究所の所長であり、船舶、海洋構造物、海洋エネルギー機器に適用される計算および実験的海洋流体力学に幅広い経験を持つ。LCSプロジェクトでは、低炭素船のための技術に関するWP2をリードしている。また、国際曳航水槽会議（ITTC）の船舶抵抗に関する委員を6年間務め、現在はITTCの海洋再生可能エネルギー装置の流体力学試験に関する専門委員会の委員長として、世界中の大規模流体力学施設の試験基準を設定する役割を担っている。

ロバート・ニコルズ教授SCCプロジェクトのテーマ2に関わっている。工学・環境学部の海岸工学の教授で、ティンダール気候研究センターの「都市と海岸」テーマの共同リーダーを務める。(現在、ESPA DeltasとICOASSTプロジェクトの主任研究員、Infrastructure Transitions Research Consortiumの共同研究員。）

スーザン・ハンソン博士：SCCプロジェクトのテーマ2に携わる。エネルギー・気候変動部門の研究員で、英国やEUが資金提供する洪水・浸食管理に関するプロジェクトや、世界銀行、OECD、AVOIDプロジェクトの一環として港湾都市におけるコストとグローバルな影響に関するプロジェクトに取り組んでいる。

Alistair Greig博士：SCCプロジェクトにおける渉外担当。海洋工学を専門とし、IMOやEUが出資する海洋プロジェクトで活躍するほか、IMarEST評議会のメンバーでもある。

パオロ・アグノルッチ博士：SCCプロジェクトのテーマ2におけるUCLのリーダー。経済学者、統計学者であり、様々な分野で経験を積み、査読付き学術誌に20以上の論文を発表、いくつかのコンサルタント・プロジェクトにも携わっている。

Paul Gilbert博士：SCCプロジェクトのテーマ2に関わっている。MACEの気候変動とサステイナビリティの講師であり、ハイ・シー・プロジェクトにおける研究の技術的側面を指揮した。

Atilla Incecik教授：SCCプロジェクトのテーマ1に関わっている。海洋工学の教授。

レイチェル・ポーリング博士SCCプロジェクトのテーマ1に携わる。船舶の設計やモデリングなどの専門知識を持つ。

ニック・ブラッドベア博士テーマ1プロジェクトマネージャー。UCLの海軍建築リサーチアソシエイト。

メラニー・ランダモアさんSCCプロジェクトの共同研究者。MEng、MBAを取得。専門は、持続可能な海運、船舶の生涯環境・経済・社会会計、欧州近海海運の革新的コンセプト、船舶設計・運航における人的要因の影響に関する研究など。また、FP6&7プロジェクトのコーディネートも行っている。

Amrita Sidhuさん：テーマ2のプロジェクトマネージャー。ケビン・アンダーソン教授とペアを組んでいる。

John Calleya博士：まもなく低炭素船に関する博士号を取得予定。

ソルマズ・ハジ・ホセインルー博士。SCCプロジェクトのテーマ2に携わる。UCLエネルギー研究所の研究員で、専門は交通モデリング。

Dr. Nishatabbas Rehmatulla：SCCプロジェクトのテーマ3に関与している。UCLエネルギー研究所の研究員で、エネルギー効率化対策の実施について研究している。

Sophia Parker博士（2013年11月～2015年7月） - ：SCCプロジェクトのテーマ3に関わる。UCLエネルギー研究所のリサーチアソシエイトで、金融と投資のモデリングを研究している。

Nicholas Joseph Lazarou博士：SCCプロジェクトのテーマ2に携わる。UCLエネルギー研究所の研究員で、海運システムにおける貿易と輸送コストについて研究している。

Julia Schaumeier博士：SCCプロジェクトのテーマ3に関わっている。UCLエネルギー研究所の研究員で、AISデータと可視化を研究している。

Christophe McGlade博士：SCCプロジェクトのテーマ2に携わる。UCLエネルギー研究所のリサーチアソシエイトで、エネルギー商品を中心に研究している。

出版物

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