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※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序章
鉄鋼業界は、気候変動に関して行動を起こす緊急の必要性を認識しています。地球温暖化を遅らせ、食い止めるには、地球規模で GHG 排出量を削減する必要があります。これらの削減に貢献するためには、製鉄所が鉄鋼製品の生産時に排出するCO 2の量を把握し、次のCO 2削減の機会を特定する必要があります。
鉄鋼業におけるCO 2排出量とCO 2 原単位の算定方法として、2013年にISO 14404-1（高炉を有する製鉄所）およびISO 14404-2（電炉を有する製鉄所）が発行され、ISO 14404 -3 (電気アーク炉および石炭ベースまたはガスベースの直接還元鉄設備を備えた製鉄所向け) は 2017 年に発行されました。
ISO 14404 シリーズでは、天然資源、中間製品、エネルギーなどの主要なインプット (購入品) とアウトプット (販売品) の量から、製鉄所の二酸化炭素 (CO 2 ) 原単位を計算する方法が規定されています。概念を図 1 に示します。
図1 − ISO 14404シリーズにおける計算方法の概念図
この計算方法は、プラントによって一般的に測定および記録される基本的な輸入と輸出のみを使用します。したがって、この方法では、個々の機器やプロセスの特定の効率を測定する必要も、材料や廃熱の複雑な流れとリサイクルを専用に測定する必要もありません。このように、この計算方法は、鉄鋼プラントが専用の測定装置を追加で設置したり、プラントの管理で一般的に使用されるデータ以外の追加の専用データを収集したりする必要がなく、その単純さと普遍的な適用性を保証します。
さらに、ISO 14404 シリーズは、このような「外部委託された鉄鋼生産活動」で生産される中間製品の上流排出を考慮することによって、敷地境界外に位置する境界内の活動を考慮するためのガイダンスを提供します。バウンダリとサイトバウンダリの概念図を図 2 に示します。
図 2−境界及び敷地境界の概念図
上流の排出を考慮する可能性のある中間生成物には、次のものがあります。
- 電気/蒸気;
- 対象プロセスルートに存在する基本的な活動で生成された物質 (例: BF - BOF ルートで使用される購入コークス);
- 対象プロセスルートに存在しなくても、プロセスルートの鉄源を代替する物質（例えば、BF - BOF ルートで使用される購入した DRI）。
ISO14404シリーズは、世界60の国と地域の161以上の大手鉄鋼会社で構成される世界鉄鋼協会（worldsteel）が策定した「CO 2排出量データ収集ユーザーガイド」に基づいています。 2007 年からこのガイドに基づいて、worldsteel メンバー間の実際のデータ収集が毎年行われています。 ISO 14404 シリーズの規格と worldsteel の「CO 2排出量データ収集ユーザー ガイド」は同じ概念を共有していますが、worldsteel のユーザー ガイドが提供する点で異なる特徴があります。 ISO 14404 シリーズは、世界中の製鉄所から統一的にデータを収集するのに適した方法であり、ISO 14404 シリーズは、製鉄所の CO 2原単位をプロセス ルート (つまり、鉄源と製鋼プロセスの組み合わせ) ごとに評価するのに適した方法を提供します。
したがって、worldsteel 方式では、プロセス ルートに関係なく、すべての製鉄所に共通のバウンダリと CO 2排出係数が適用されますが、ISO 14404 シリーズでは、プロセス ルートごとに上流の排出が考慮されるバウンダリ、CO 2排出係数、および中間製品が定義されています。 BF-BO, Scrap-EA, DRI-EAF (14404-3) など。
この文書は、ISO 14404-1, ISO 14404-2, および ISO 14404-3 でカバーされていないプロセス ルートを持つ製鉄所 (BF 以外のプロセス ルートを持つ製鉄所) を含む、すべてのタイプの製鉄所で CO 2強度を計算するためのガイダンスを提供します。 - BOF, Scrap - EAF, DRI - EAF) および複数のプロセス ルートを持つ鉄鋼プラントを対象に、バウンダリ、CO 2排出係数、およびすべてのタイプの鉄鋼プラントの上流の排出が考慮される中間製品を定義することによって。このドキュメントには、CO 2排出量の計算を支援するために、ISO 14404-1, ISO 14404-2, および ISO 14404-3 からのすべての関連する排出源をカバーするユニバーサル計算シートも含まれています。
さらに、このドキュメントは、ISO 14404-1, ISO 14404-2, および ISO 14404-3 でカバーされていない次のトピックについて、ISO 14404 シリーズ全体に追加のガイダンスを提供します。
- a)輸出スラグの評価
- b)副生ガスの評価
- c)ストックの評価
- d)電気と燃料の発熱量と排出係数の選択
Introduction
The steel industry recognizes the urgent need to take actions concerning climate change. Slowing and halting global warming requires reductions in GHG emissions on a global scale. To play a part in achieving these reductions, it is necessary for steel plants to identify the amount of CO2 emitted during the production of steel products, in order to identify next opportunities for reduction of CO2.
As the calculation methods for CO2 emission and intensity in iron and steel industry, ISO 14404-1 (for steel plants with blast furnace) and ISO 14404-2 (for steel plants with electric arc furnace) were published in 2013, and ISO 14404-3 (for steel plants with electric arc furnace and coal-based or gas-based direct reduction iron facility) was published in 2017.
The ISO 14404 series specifies calculation methods for the carbon dioxide (CO2) intensity of a steel plant from the amounts of the major inputs (purchased items) and outputs (sold items), such as natural resources, intermediate products, and energy. The concept is shown in Figure 1.
Figure 1—Conceptual diagram of calculation method in the ISO 14404 series
This calculation method only uses basic imports and exports that are commonly measured and recorded by the plants; thus, the method requires neither the measurement of the specific efficiency of individual equipment or processes nor dedicated measurements of the complex flow and recycling of materials and waste heat. In this way, the calculation method ensures its simplicity and universal applicability without requiring steel plants to install additional dedicated measuring devices or to collect additional dedicated data other than commonly used data in the management of plants.
In addition, the ISO 14404 series provides the guidance to consider the activities in the boundary that are located outside of the site boundary by considering the upstream emissions of the intermediate products produced in such “outsourced steel production activities”. The conceptual diagram of boundary and site boundary is shown in Figure 2.
Figure 2—Conceptual diagram of boundary and site boundary
Intermediate products with possibilities of considering upstream emissions include the following:
- Electricity/ steam;
- Substances produced in the basic activities existing in the target process route (e.g. purchased coke used in the BF - BOF route);
- Substances that substitute the iron source of the process route even if they do not exist in the target process route (e.g. purchased DRI used in the BF - BOF route).
The ISO 14404 series is based on “CO2 Emissions Data Collection User Guide” established by the World Steel Association (worldsteel), which consists more than 161 major steel companies in 60 countries and regions of the world. Actual data collection among worldsteel members has been conducted yearly based upon this guide since 2007. While the ISO 14404 series of standards and worldsteel"CO2 Emissions Data Collection User Guide" share the same concept, they have different characteristics where the worldsteel’s User Guide provides the method suitable for collecting data from steel plants across the world in a uniform way, and the ISO 14404 series provide methods suitable for the evaluation of CO2 intensity of steel plant for each process route (i.e. combination of iron source and steelmaking process).
Therefore, while worldsteel method applies common boundary and CO2 emission factors to all steelworks regardless of their process routes, the ISO 14404 series defines the boundary, CO2 emission factors and intermediate products for which upstream emissions are considered for each of the process routes, such as BF-BOF (14404-1), Scrap-EAF (14404-2) and DRI-EAF (14404-3).
This document provides the guidance for calculating the CO2 intensity at all types of steel plants, including steel plants with process routes not covered in ISO 14404-1, ISO 14404-2 and ISO 14404-3 (steel plants with process routes other than BF - BOF, Scrap - EAF, DRI - EAF) as well as steel plants with multiple process routes, by defining the boundary, CO2 emission factors and the intermediate products for which upstream emissions are considered for each of all types of steel plants. This document also includes Universal Calculation Sheet, which covers all relevant emission sources from ISO 14404-1, ISO 14404-2 and ISO 14404-3 to assist the calculation of CO2 emissions.
Moreover, this document provides additional guidance to the entire ISO 14404 series for the following topics, which have not been covered by ISO 14404-1, ISO 14404-2 and ISO 14404-3.
- a) Evaluation of exported slags
- b) Evaluation of by-product gas
- c) Evaluation of stock
- d) Selection of calorific values and emission factors for electricity and fuel