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CO2の二重商品としての価格設定：CCUS展開のための工学主導の市場設計

Pricing CO2 as a dual commodity: Engineering-driven market design for CCUS deployment (原題)

Giakoumi, Matheos, Konstantinou, Charalampos, Ciola, Emanuele, Papanastasiou, Panos, Pontoni, Federico

Applied Energyプレプリント2026-03-01#CCUSOrigin: EU
DOI: 10.1016/j.apenergy.2025.127214
原典: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2025.127214

🤖 gxceed AI 要約

日本語

本研究は、EU排出権取引制度（ETS）の枠組みでCO2を二重商品と捉え、工学的要素を組み込んだ経済モデルを開発。キプロスのアフロディーテガス田と主要排出源を結ぶCCUSインフラを想定し、EGR（強化ガス回収）によるCO2利用効率を定量化。協力ゲーム理論を用いて排出者間の協力を分析し、補助金による規制介入の必要性とCO2利用価格を推定した。

English

This study develops an engineering-informed economic model for CO2 as a dual commodity under the EU ETS. Using a case study of Cyprus' Aphrodite Gas Field and major emitters, it simulates CCUS infrastructure, quantifies CO2 utilization efficiency via Enhanced Gas Recovery (EGR), and applies cooperative game theory. Results show an empty core requiring subsidy intervention, and estimate a CO2 utilization price driven by engineering parameters.

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

日本でもCCUSの実証・商用化が進む中、EU ETSのような排出量取引とCCUSの連携モデルは参考になる。特に、工学的パラメータと経済的インセンティブを統合した市場設計は、日本のGXリーグや炭素価格付け議論に示唆を与える。

In the global GX context

This paper contributes to global CCUS deployment by integrating engineering constraints into market design. It demonstrates how cooperative game theory can inform carbon pricing and subsidy mechanisms, relevant for the EU ETS and other emissions trading systems. The methodology can be adapted to other regions, including Asia, where CCUS infrastructure is being planned.

👥 読者別の含意

🔬研究者:A novel methodology for integrating engineering models with cooperative game theory to derive CO2 utilization prices under an ETS.

🏢実務担当者:Provides a framework for evaluating CCUS infrastructure investments and pricing CO2 as a commodity, useful for project developers and utilities.

🏛政策担当者:Highlights the need for regulatory intervention (subsidies) to ensure cooperation in CCUS networks, informing carbon pricing and CCUS policy design.

📄 抄録（日本語訳）

本研究は、EU排出量取引制度（ETS）の二重商品枠組み内で、実行可能なCO2利用・市場価格を予測するための工学的知見に基づく経済モデルを開発する。本モデルは、キプロス排他的経済水域内のアフロディーテガス田と、モニ、ヴァシリコス、デケリアの各港における主要排出源ノード（電力およびセメント生産を対象とする）を結ぶ、提案された炭素回収・利用・貯留（CCUS）インフラに基づいて構築される。キプロスのエネルギーミックスと関連排出量は、PLEXOSにおける時間別ディスパッチモデルを用いて、IPCC AR6の3つのカテゴリー（C1、C3、C6）により予測される。この予測は、化石燃料、再生可能エネルギーの統合、グレートシーインターコネクター（GSI）の計画、およびアフロディーテガス田の生産スケジュール（2027年～2045年）を対象とする。得られた排出プロファイルは、CO2圧入を模擬してガス増進回収（EGR）を行うリザーバ工学モデルに入力される。置換原理を適用することにより、本モデルはEGRによる生産増加量を定量化し、CO2利用効率を推定する。この効率は、協力ゲーム理論を通じて3つの排出源事業者とアフロディーテ鉱区運営事業者間の協力を評価する経済枠組みに統合され、その後、CO2利用・市場価格が推定される。分析によりコアが空であることが明らかになり、協力を確保するための補助金による規制介入の必要性が示される。その後、CO2利用・市場価格が推定され、政策措置のみならず工学的パラメータによって影響を受ける値が明らかになり、明確な経済的インセンティブを伴うCCUSインフラ拡大のための調整されたメカニズムが提供される。

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）

This study develops an engineering-informed economic model to predict a viable CO2 utilization/market price within the dual commodity framework of the EU Emissions Trading System (ETS). The model builds on a proposed Carbon Capture, Utilization, and Storage (CCUS) infrastructure that connects the Aphrodite Gas Field in Cyprus' Exclusive Economic Zone with major emitter nodes at the ports of Moni, Vassilikos, and Dhekelia, serving electricity and cement production. Cyprus' energy mix and associated emissions are forecast using three IPCC AR6 categories (C1, C3, and C6) via an hourly dispatch model in PLEXOS. This forecast covers fossil fuels, renewable integration, plans for the Great Sea Interconnector (GSI), and the production timeline for the Aphrodite Gas Field (2027–2045). The resulting emissions profile feeds into a reservoir engineering model that simulates CO2 injection for Enhanced Gas Recovery (EGR). By applying displacement principles, the model quantifies the production increase due to EGR and estimates CO2 utilization efficiency. This efficiency is then integrated into an economic framework that assesses cooperation among the three emitters and the Aphrodite field operator through cooperative game theory, after which the CO2 utilization/market price is estimated. The analysis reveals an empty core, indicating the need for regulatory intervention via subsidization to secure cooperation. The CO2 utilization/market price is then estimated, revealing a value influenced by engineering parameters rather than policy measures alone and offering a coordinated mechanism for expanding CCUS infrastructure with clear economic incentives.

🔗 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。