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CCUSバリューチェーンの超構造最適化：オマーン・ソハールフリーゾーンのケーススタディ

Superstructure Optimization of CCUS Value Chain: Case Study on Sohar Freezone in Oman (原題)

S. Al-Salmani, M. Qyyum

Systems and Control Transactions2026-06-19#CCUS対象セクター: industrial
DOI: 10.69997/sct.173782
原典: https://doi.org/10.69997/sct.173782

🤖 gxceed AI 要約

日本語

本論文は、オマーンのソハール港フリーゾーンを対象に、CCUSバリューチェーンの超構造最適化フレームワークを開発。MILPモデルにより、CO2回収技術、輸送手段（パイプライン、トラック、船舶）、利用・貯蔵オプションを同時最適化し、年間7～14MtのCO2削減（30～70%削減）を50～85USD/tCO2のコストで達成可能と示した。感度分析では、港湾ハブと船舶輸送の組み合わせがコストを23～31%削減することを確認。

English

This paper develops a superstructure optimization framework for designing an integrated CCUS value chain, applied to Sohar Port and Freezone in Oman. Using a mixed-integer linear programming (MILP) model, it simultaneously selects capture technologies, transport modes (pipeline, truck, shipping), and CO2 utilization or storage options. The results show that 7-14 MtCO2 annual net reduction (30-70% cluster decarbonization) can be achieved at 50-85 USD/tCO2 levelized cost. Sensitivity analysis reveals that port-based CO2 hubs with short-haul shipping reduce costs by 23-31% compared to single-mode configurations.

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

📝 gxceed 編集解説 — Why this matters

日本のGX文脈において

日本ではCCUSの実装が進みつつあるが、本論文の超構造最適化アプローチは、港湾・産業クラスターの統合的脱炭素計画に応用可能。特に、複数の輸送モードを考慮したコスト最適化は、日本のコンビナートや臨海部のCCUS戦略に示唆を与える。

In the global GX context

This paper provides a decision-support tool for CCUS value chain design that integrates techno-economic, spatial, and policy dimensions. While applied to Oman, the methodology is transferable to other industrial clusters globally, especially those near ports. The MILP framework with GIS-based route generation offers a replicable approach for optimizing CCUS infrastructure under regional policy constraints.

👥 読者別の含意

🔬研究者:A novel MILP framework for CCUS superstructure optimization that integrates capture, transport, and storage with GIS-based routing, offering a replicable methodology for industrial clusters.

🏢実務担当者:Practical insights into cost-effective CCUS deployment for industrial clusters, including the benefits of port-based CO2 hubs and multimodal transport.

🏛政策担当者:Evidence for policy design: shows that integrated CCUS value chain optimization can achieve 30-70% decarbonization at 50-85 USD/tCO2, with port hubs reducing costs by over 20%.

📄 抄録（日本語訳）

Sohar Port and Freezoneは、継続的な拡張、持続可能なエネルギーへの依存度向上、そして高度なデジタルツールの統合を通じて、オマーンの経済的未来を牽引する好位置にある。Soharはオマーンにおける現在のGHG排出量の25%を占めている。Soharの産業クラスターの脱炭素化は、ネットゼロ目標の達成を目指す新興経済国にとって戦略的課題である。本研究は、オマーンのSohar Port and Freezoneに特化して適用される、統合的二酸化炭素回収・利用・貯留（CCUS）バリューチェーンを設計するためのスーパーストラクチャ最適化フレームワークを開発するものである。回収技術の選択、最適な輸送手段（パイプライン、トラック輸送、船舶輸送）の特定、および利用・地質学的貯留オプション間でのCO2フローの配分を同時に行う混合整数線形計画法（MILP）定式化である。本研究の新規性は、技術経済的、空間的、政策的側面のマルチスケール統合と、GISベースのルート生成を最適化モデルに組み込んだ点にある。現在、Sohar Freezoneからの総CO2排出量は約20.3 MtCO2/年であり、CCUSバリューチェーン最適化を適用後、年間7～14 MtCO2の正味削減が達成可能であり、これは50～85 USD/tCO2のCO2回収・輸送・貯留の均等化コストで、クラスターレベルの脱炭素化30～70%に相当する。感度分析により、港湾ベースのCO2ハブと洋上貯留への短距離船舶輸送を組み合わせることで、単一モード構成と比較してシステムコストが23～31%削減されることが明らかになった。本フレームワークは、技術経済的最適化と地域の炭素規制政策を統合し、政策立案者や産業関係者向けの意思決定支援ツールを提供する。Soharのケーススタディは、湾岸地域の産業クラスターにおけるCCUS導入を加速するための計算論的スーパーストラクチャ設計の能力を示している。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

📄 Abstract（原文）

Sohar Port and Freezone is well-positioned to drive Oman`s economic future through continued expansion, increased reliance on sustainable energy, and the integration of advanced digital tools. Sohar contributes 25% of the current GHG emissions in Oman. Decarbonizing Sohar industrial clusters is a strategic challenge for emerging economies striving to attain net-zero objectives. This research develops a superstructure optimization framework for designing an integrated Carbon Capture, Utilization and Storage (CCUS) value chain, specifically applied to the Sohar Port and Freezone in Oman. A mixed-integer linear programming (MILP) formulation that simultaneously selects capture technologies, identifies optimal transport modes (pipeline, trucking, and shipping), and allocates CO2 flows among utilization and geological storage alternatives. The novelty of this work lies in the multi-scale integration of techno-economic, spatial, and policy dimensions, coupled with GIS-based route generation into the optimization model. Currently, the total CO2 emission from Sohar Freezone is around 20.3 MtCO2/yr, after applying the CCUS value chain optimization, 7 – 14 MtCO2 annual net reduction could be achieved, corresponding to 30-70% cluster-level decarbonization at 50 – 85 USD/tCO2 levelized cost of CO2 capture, transport, and storage. Sensitivity analysis reveals that port-based CO2 hubs, combined with short-haul shipping to offshore storage, reduce the system cost by 23–31% compared to single-mode configurations. The framework offers decision–support tools for policymakers and industrial stakeholders, integrating techno-economic optimization with regional carbon control policies. The Sohar case study demonstrates the capabilities of computational superstructure design to expedite CCUS implementation in the industrial clusters in the Gulf region.

🔗 Provenance — このレコードを発見したソース

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gxceed は公開メタデータに基づく研究支援データセットです。要約・翻訳・解説は AI 支援で生成されています。 最終的な解釈・検証は利用者が原典資料に基づいて行うことを前提とします。