ページ番号1010521 更新日 令和7年6月17日
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概要
- 上流での採取から燃焼までのライフサイクル全体でのLNGと石炭の温暖化効果ガス(GHG)排出量を比較した複数の公開されている分析結果では、設定された前提条件によって、どちらのGHG排出量が多いか結論が分かれている。
- LNG、石炭いずれにおいてもライフサイクルGHG排出量の最大部分は燃焼時の排出だが、LNGでは燃焼前の上中流段階で発生する量の割合も大きい。これは天然ガスの生産から液化、輸送の過程で温室効果が大きいメタンの漏洩があるためで、その量は生産地によってばらつきがあり、メタン漏洩の規模と、どの程度の期間を前提とした温室効果を比較するかという条件によっても結果が異なる。
- 特にメタン漏洩の実態の把握は現時点で確立された手法がなく、世界各地で漏洩量の正確な計測の実現に向けた取り組みと削減のための働き掛けが行われている。
1. はじめに
一般にLNGは燃焼時の温暖化効果ガス(Greenhouse Gas、以下GHG)排出量が少なく、脱炭素社会実現に向けた低炭素燃料への移行燃料として期待されている。2025年2月に閣議決定された第7次エネルギー基本計画においても、「化石燃料の中で温室効果ガスの排出が最も少なく、再生可能エネルギーの調整電源の中心的な役割を果たすと同時に、燃料転換等を通じた天然ガスシフトが進むことで環境負荷低減にも寄与する」と評価され、低炭素エネルギーの利用が難しい分野で、石油や石炭からの天然ガスへの燃料転換を含めた対策が求められている[1]。しかし、メタン漏洩を含む上流での採取から燃焼までのライフサイクル全体でGHG排出量を考慮すると、石炭より排出量が多いのではないかという指摘もある。本稿ではLNGのライフサイクルGHG排出量が多いとする分析と少ないとする分析を検証し、異なる主張が生じる要因を考察する。
2. LNGと石炭のライフサイクル排出量の比較に関する報告例
以下、4者による分析結果と要点を簡潔に記載する。それぞれの詳細は原典を参照されたい。
(1) 米国コーネル大学ハワース教授による論文「The greenhouse gas footprint of liquefied natural gas (LNG) exported from the United States(米国から輸出されるLNGのGHG排出量)」(2024年9月)[2]
- 米国産LNGのライフサイクルGHG排出量は、石炭のライフサイクルGHG排出量よりも、20年間の温室効果(GWP(Global Warming Potential)20)で比較する場合は33%大きい(LNGが160gCO2-e/MJに対し石炭が120gCO2-e/MJ(単位について[3]))。100年間の温室効果(GWP100)で比較する場合も石炭を上回る。
- LNGのライフサイクルGHG排出量が石炭を上回る理由は、燃焼時のCO2だけでなく、CO2の80倍以上[4]の温室効果があるメタンが上流施設、天然ガス液化施設、輸送において漏洩(リーク)しているため。GHG排出が大きいLNGを石炭からのブリッジ燃料として推進すべきではない。
(2) 米国独立系シンクタンクRMI(Rocky Mountain Institute)のゴードン教授らによる論文「Evaluating net life-cycle greenhouse gas emissions intensities from gas and coal at varying methane leakage rates(メタンリーク率を変数とした、ガスと石炭の正味ライフサイクルGHG排出強度の評価)」(2023年7月)[5]
- 上流でのメタンリーク率(天然ガス生産量に対するメタンの漏洩量の比率)が4.7%超のガスシステムのライフサイクルGHG排出量はGWP20で石炭と同等。リーク率7.6%ならGWP100で同等。
- 米国の油ガス田におけるガス(メタン)リーク率は0.65%~66.2%と幅広く分布。漏洩の検知の普及とリーク率の低減措置が必要。
(3) Wood Mackenzieによるレポート「Shining a light on the "coal versus LNG emissions" debate(「石炭対LNG排出量」論争に光を当てる)」(2025年3月)[6]
- 米国産LNGを欧州で使用する場合、ライフサイクルGHG排出量は米国産石炭の半分(約48%)に相当。炭素強度が最も高い米国産LNGと炭素強度が最も低い米国産石炭で比較しても、LNGの方がGHG排出量は23%小さい。(いずれもGWP20での評価)
- 中国での使用を仮定して、米国産LNGとインドネシア産石炭(中国の一般炭で最大シェア)のライフサイクルGHG排出量を比較すると、LNGは石炭の63%に相当。炭素強度が最も高い米国産LNGと最も低いインドネシア産石炭で比較してもLNGのGHG排出量の方が23%小さい。
- なお、この比較はLNG、石炭いずれも近代的で高効率な発電所で使用される前提。LNGを石炭の代替燃料とする場合、代替の対象となるのは効率がより低く炭素強度が高い石炭火力発電所であり、LNGの優位性がより顕著になる。

出所:Wood Mackenzie
(4) IEAによるレポート「Global Methane Tracker 2025」(2025年5月)[7]
- 天然ガスと石炭のライフサイクルGHG排出量は天然ガスの方が平均で35%小さい。これはGWP100を採用した結果だが、GWP20を採用した場合でも、石炭が天然ガスの排出を上回るのは、ガスの採掘・処理・輸送に伴うメタン排出量が非常に高い場合に限られる。
- 図2は世界の天然ガスと石炭のGHG排出量(GWP100)を少ないものから順に並べ、燃焼時のGHG排出量で10等分し、それぞれのCO2とメタンのライフサイクル排出量の平均値を上乗せして表示したもの。黄色のドットはGWP20での総GHG排出量を表し、排出量が最も多い天然ガスの集団も、排出量が最も少ない石炭の集団より低い。
- 各国、地域のメタン排出量は実際よりも過小評価されている可能性がある。排出量を有効に削減するために漏洩量をより正確に把握する必要性がある。

出所:IEA Global Methane Tracker 2025, p15
上記の内、一定の条件下の比較で(1)、(2)は石炭の方がLNGよりもライフサイクルGHG排出量が少ないと結論付け、(3)、(4)はその逆の分析結果を報告している。石炭のライフサイクルGHG排出量は燃焼時が大部分を占めるのに対し、LNGでは燃焼時の排出が最大であるものの、それ以前の排出量の割合が大きいことは(1)、(2)、(3)の報告で共通していて、その中で特に上中流(採取、パイプライン輸送、ガス処理、液化、タンカー輸送)での排出が多いことが示されている。よって、上中流での排出量をどう評価するかによって主張が分かれている。また(2)と(4)では、メタンリークの規制・監視が重要だと指摘している。
3. 米国産天然ガスのGHG排出量に関する指摘
米国産天然ガスの上中流でのGHG排出量は世界的に見ても多い。Wood Mackenzieの報告によると、米国・メキシコに所在するLNG施設に供給されているガスの井戸元からLNG積出しまでのGHG排出量はロシア、中東等他の地域の3倍程度とされる(GWP20、単位kgCO2-e/MMBtuで、米国・メキシコの平均30.2に対し、ロシア8.2、中東9.2、アジア・太平洋11.8)。

出所:Wood Mackenzie
米国エネルギー省傘下のアルゴンヌ国立研究所(Argonne National Laboratory)のEnergy Systems Analyst ・Yu Gan氏らによる論文[8]でも、中国に供給される天然ガスの中で米国産LNGのGHG排出量が他地域に比べて大きいことが示されている。
図4の横軸Gas field no.はガス供給源に割り振られた数字となっていて、1から34が中国国内在来型ガス田、35から59が中国国内非在来型ガス田、60から67がパイプライン輸入、68から104がLNG輸入で、83以降が米国産を示す。全般的に米国産LNGの上中流の排出量が他地域からのLNGや他の天然ガスより多いことが分かる。

出所:Yu Gan et al(脚注8), Fig.1に加筆
4. 上中流のGHG排出量をどう設定するか
ハワース教授の論文では、前提としてLNGの原料ガスをPermian盆地産とし、天然ガス生産量に対する上流(ここでは、地下から採取し液化施設までパイプラインで輸送する間)でのメタンリーク率を最新の研究値(2024年3月Sherwinら[9])に基づく2.8%と設定している。
この数値は米国環境保護局Environmental Protection Agency(EPA)が発表している数値より高く、過剰評価との指摘もあるが、ハワース教授の論文では、EPAの数値は産業当事者の申告値に基づいているのに対し、Sherwinらの調査による数値は第三者によるより客観的な数値であり、その値を採用したとしている。米国の石油・ガスシステムのメタン漏洩量の公表推定値が、独自の調査結果より小さかったことは他の研究でも報告されている。(2024年7月Environmental Defense Fund[10]、IEA Global Methane Tracker等)
パーミアン盆地のメタン漏洩率が高いことは多くの調査で指摘されている。ただし、Wood Mackenzieの報告では、稼働中の米国LNGの原料ガスに占める同盆地のシェアは10%程度で、メタンリーク率1%未満とされるHaynesvilleが48%、同0.7%とされるNortheastが19%を占めている。さらに、これらのリーク率は天然ガス生産全体の平均値であり、LNGに使用されるガスの多くはメタンリーク率0.2%以下であることが認証されていると指摘している。

出所:Wood Mackenzie
5. GHGの温暖化効果をどの期間で評価するか
CO2とメタンは大気中に存在する期間が異なるため、どの程度の期間で評価するかで、その温室効果が変化する。CO2は熱を放出する性質が弱いものの排出されると長いものでは数百年にわたり大気に存在する。一方、メタンはCO2の80倍を超える熱放出があるが、10数年程度で分解されていくため、評価が長期になるほど温室効果が下がることになる。このため、特にメタンを含めたGHGの温室効果を評価する際には、この計測期間で変化するGWPの値が重要になる。
1.で挙げた4件の報告の内、(1)、(3)ではGWP20を採用、(2)ではGWP20とGWP100の双方を採用、(4)ではGWP100を基本とし、GWP20での排出量も検討している。2040〜2050年までの限定的な期間だけをターゲットとした気候変動対策、排出削減を考えるならばGWP20を採用するのが妥当だろう。しかし、気候変動対策は2050年以降も含めた継続的な取り組みが必要であることを考えると、GWP100を含めたより長期の評価指標も併せて検討するのが妥当であると考えられる。
他方、IPCCによる温室効果の評価も評価報告書(Assessment Report、以下AR)毎に変化してきており、メタンのGWP20は、2007年から順次公表された第4次評価報告書(AR4)では72kgCO2-e/kg(つまりCO2の72倍)と評価されたが、2013年から公表された第5次評価報告書(AR5)では85kgCO2-e/kg(化石燃料由来)と18%引き上げられ、2021年から公表された第6次評価報告書(AR6)で、82.5kgCO2-e/kg(化石燃料由来)と若干の引き下げがあった。今後も評価手法の変化などで、メタンの温室効果の見積もりが変わる可能性があり、注意が必要である。

出所:各IPCC報告書より作成
6. 上中流におけるGHG排出量の規制と監視強化の取り組み
1.で挙げた4件の報告の中で、(2)と(4)ではメタン漏洩の規制・監視が重要であるとしている。また(1)でも上中流で排出されるGHGの割合がLNGのライフサイクル排出量全体において大きく、その量を正確に把握せず企業の申告値等を元にした数値を使用すれば排出量全体が過小評価されると指摘している。
ここでは、天然ガスの生産、輸送におけるメタン漏洩への対策と排出量のより正確な測定のための取り組みを例示する。
米国においては民間の認証スキームの検討が進められている。石油・ガスセクターにおけるメタン排出の削減を目的とした認証制度を提供する非営利団体であるMiQによる認証規格は、事業者による排出量を測定および検証するために使用するツールについて、独立した第三者による検証が義務付けており、その監査後に事業者はAからFのグレードを受けることとなっている[11]。またContext Labsは、GHG排出の正確な測定と削減を支援するための「Decarbonization-as-a-Service(DaaS)」プラットフォームを提供している。このプラットフォームは、Asset Grade Data(AGD)というAIを活用したデータ分析と検証機能を組み合わせることにより、事業者がメタン排出量を正確に把握し、検証することを可能にするとしている[12]。
また、天然ガスや石炭も含めて、メタンの大量排出を防ぐための衛星からの監視の動きが加速している。米国の非営利団体Environmental Defense Fundは、2024年3月にMethaneSATという衛星を打ち上げている。この衛星は、世界の主要なメタン排出地域を高解像度で観測し、排出源の特定と排出量の定量化を可能にし、今後衛星データは公開され、企業や政府の排出削減努力の透明性向上に貢献することが期待されている[13]。日本においても、環境省、国立環境研究所(NIES)、宇宙航空研究開発機構(JAXA)等が共同でGOSAT-GWという衛星による観測を進めている。2025年6月下旬に打ち上げが予定されており、従来よりも高い空間分解能と広い観測幅を持ち、詳細なモニタリングが可能とされている[14]。衛星から得られたデータの処理や分析については、三菱電機株式会社、株式会社三菱UFJ銀行、衛星データサービス企画株式会社、GHG Sat Inc.の4社がパートナーシップ契約を締結し、リアルタイムに情報提供するための検討を行うとしている[15]。
米国は欧州委員会とともに、2021年にグラスゴーで開催されたCOP26で、世界のメタン排出を削減するイニシアティブであるGlobal Methane Pledgeを発表した[16]。これはメタン排出を2030年までに2020年比で30%削減することを目標としている。欧州では、世界に先駆けてメタン規制法を2024年8月に施行し、2030年までに段階的にEUおよび国際サプライチェーンでのメタン排出規制を強化していく[17]。この規制では、石油・天然ガス・石炭サプライチェーンでのメタン排出量の測定、報告を義務付けており、漏洩した場合の即時の修復の他、ベントやフレアリングの原則禁止などが盛り込まれている。米国においてはトランプ政権下で気候変動対策規制を緩和していく方向性が示されているが、企業レベルでは上記のとおりメタン削減対策は継続されており、EU等の規制強化への対応が検討されている。
日本ではLNG購入者がLNG生産事業者とともにLNGバリューチェーンにおけるメタン排出の削減と透明性の確保を目的としたCLEANイニシアティブを、LNG産消会議2023の場で株式会社JERA、Korea Gas CorporationとJOGMECが立ち上げ、LNGバリューチェーン全体のクリーン化に貢献する活動を行っている。[18]
7. まとめ
ライフサイクルGHG排出量を考慮する時、LNGでは上中流部分でのメタン排出量が大きく、その量次第ではLNGのライフサイクルGHG排出量が石炭を上回る場合がある。ただしその計算は米国産のGHG排出量が多い天然ガスをモデルとする、短期的な温室効果を評価する、など一定の条件下のもので、石炭のGHG排出量の方が少ないとする主張は一般化できるものではない。
化石燃料利用による温室効果を精緻に把握するためには燃焼時だけでなく上中流でのGHG排出量の把握が必要である。現状では統一された数値がなく、研究によってばらつきがあり、その結果異なる主張が導かれる場合がある。米国産LNGも上中流でのGHG排出量を低減する努力がされているところではあるが、上中流のメタン測定技術の強化・普及、およびメタン漏洩対策による更なるGHG排出削減が求められる。日本としても、LNGをトランジションの手段として利用していくために、その動向については注視していきたい。
以上
(この報告は2025年6月10日時点のものです)
[1] 経済産業省2025年2月18日付プレスリリース「第7次エネルギー基本計画が閣議決定されました」https://www.meti.go.jp/press/2024/02/20250218001/20250218001.html(外部リンク) (2025/5/29閲覧)
[2] Howarth RW, The greenhouse gas footprint of liquefied natural gas (LNG) exported from the United States, 16 September 2024, https://scijournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ese3.1934(外部リンク) (2025/5/29閲覧)
[3] 単位は、メガジュール当たりの二酸化炭素換算グラム。「160g CO2-e/MJ」は、「1メガジュール分(LNGであれば約18g)を使用した場合、二酸化炭素160g分(のGHGが発生する)」という意味。
[4] メタンの単位量当たりの温室効果は排出から20年間の場合、CO2の約83倍、100年間の場合、約30倍とされる。本稿5.も参照。
[5] Deborah Gordon, Frances Reuland, Daniel J Jacob, John R Worden, Drew Shindell and Mark Dyson, Evaluating net life-cycle greenhouse gas emissions intensities from gas and coal at varying methane leakage rates, 17 July 2023, https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/ace3db(外部リンク) (2025/5/29閲覧)
[6] Gavin Law, Daniel Toleman, Sean Harrison and Adam Woods, Shining a light on the "coal versus LNG emissions" debate, 4 March 2025, https://www.woodmac.com/reports/lng-shining-a-light-on-the-coal-versus-lng-emissions-debate-150353238/(外部リンク) (2025/5/29閲覧)
[7] IEA, Global Methane Tracker 2025, May 2025, https://www.iea.org/reports/global-methane-tracker-2025(外部リンク) (2025/5/29閲覧)
[8] Yu Gan, Hassan M. El-Houjeiri, Alhassan Badahdah, Zifeng Lu, Hao Cai, Steven Przesmitzki and Michael Wang, Carbon footprint of global natural gas supplies to China, 11 February 2020, https://www.nature.com/articles/s41467-020-14606-4(外部リンク) (2025/5/29閲覧)
[9] Evan D. Sherwin, Jeffrey S. Rutherford, Zhan Zhang, Yuanlei Chen, Erin B. Wetherley, Petr V. Yakovlev, Elena S. F. Berman, Brian B. Jones, Daniel H. Cusworth, Andrew K. Thorpe, Alana K. Ayasse, Riley M. Duren and Adam R. Brandt, US oil and gas system emissions from nearly one million aerial site measurements, 13 March 2024, https://www.nature.com/articles/s41586-024-07117-5(外部リンク) (2025/5/29閲覧)
[10] Jon Coifman, New Data Show U.S. Oil & Gas Methane Emissions Over Four Times Higher than EPA Estimates, Eight Times Greater than Industry Target, 31 July 2024, https://www.edf.org/media/new-data-show-us-oil-gas-methane-emissions-over-four-times-higher-epa-estimates-eight-times(外部リンク) (2025/5/29閲覧)
[11] MiQウェブサイト https://miq.org/(外部リンク) (2025/5/29閲覧)
[12] Context Labsウェブサイト https://contextlabs.com/(外部リンク) (2025/5/29閲覧)
[13] EDFウェブサイト https://www.edf.org/methanesat/how-this-satellite-different (外部リンク)(2025/5/29閲覧)
[14] GOSAT-GWウェブサイト https://gosat-gw.nies.go.jp/index.html(外部リンク) (2025/5/29閲覧)
[15] 三菱電機、2024年11月15日付ニュースリリース「三菱UFJ銀行、衛星データサービス企画、GHGSat Inc.の3社と衛星データを利用した温室効果ガス排出量の可視化に関するパートナーシップ契約を締結」https://www.mitsubishielectric.co.jp/ja/pr/2024/1115-b/?category=&year=(外部リンク) (2025/5/29閲覧)
[16] U.S. Department of State, Joint U.S.-EU Statement on the Global Methane Pledge , 11 October 2021, https://2021-2025.state.gov/joint-u-s-eu-statement-on-the-global-methane-pledge/(外部リンク) (2025/5/29閲覧)
[17] European Commission, Methane emissions, https://energy.ec.europa.eu/topics/carbon-management-and-fossil-fuels/methane-emissions_en(外部リンク) (2025/5/29閲覧) and European Union Law, Regulation (EU) 2024/1787 of the European Parliament and of the Council of 13 June 2024 on the reduction of methane emissions in the energy sector and amending Regulation (EU),
https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=OJ:L_202401787&pk_campaign=todays_OJ&pk_source=EURLEX&pk_medium=X&pk_keyword=energy_sector&pk_content=Regulation&pk_cid=EURLEX_todaysOJ(外部リンク) (2025/5/29閲覧)
[18] JERA、2023年7月18日付プレスリリース「KOGASとJERAによるメタン排出削減イニシアティブCLEANの立ち上げについて」https://www.jera.co.jp/news/information/20230718_1565(外部リンク) (2025/5/29閲覧)。また、JOGMEC、2024年10月7日ニュースリリース「LNG産消会議2024におけるCLEANイニシアティブの成果発表」https://www.jogmec.go.jp/news/release/news_08_00054.html(外部リンク)
(2025/5/29閲覧)