GCRI · 先端産業とロボティクス
産業のエネルギーと水
Industry is a large user of energy, heat and water, and its demand shapes grids, water resources and emissions. Efficiency, electrification, heat pumps, hydrogen and water recycling can change that footprint, while energy price shocks and droughts can stop production. This page sets out how industrial energy and water use work, how they are measured, and what evidence serves the firms, regulators and planners involved.
Industrial energy and water on the record.
Industrial energy and water: how the risk develops.
Resource needs, utility interdependence. The dossier below sets out how the risk develops, what is measured, where the data come from, how it is modelled and who decides.
Heat dominates industrial energy
Much industrial energy is used as heat, at temperatures from low to very high. High-temperature heat is the hardest to electrify.
Price shocks hit energy-intensive sectors
Steel, chemicals, cement, glass and paper are sensitive to energy prices. Sharp rises can curtail production and shift it elsewhere.
Water is a production input
Cooling, processing and cleaning use large volumes of water. Drought and competing demands can force cutbacks.
Efficiency has many small parts
Motors, compressed air, steam システム and heat recovery offer savings that add up but are often overlooked without energy management.
Water now in Germany.
Night lights, flood water and population density over Germany, from NASA GIBS. Each layer carries its own date.
インタラクティブマップにはJavaScriptが必要です。レイヤー一覧と出典は以下にあります。
レイヤー 3
このページの現在の水の状況
このレイヤーについて
- エビデンス
- 観測
- 出典
- VIIRS Black Marble(VNP46A2)(NASA LAADS DAAC)
- 提供者
- NASA LAADS DAAC
- ライセンス
- NASA オープンデータ
- 年次
- 日次、衛星放射輝度、月光と大気の補正済み
- ビルド時点で最新
- 2026-10-12
- 解決
- 約 500 m メッシュ
- 不確実性
- 表示日の夜間放射輝度の衛星観測値で、灯りは電力使用と停電の代理指標であり、供給やアクセスの測定値ではありません。
- 到達経路
- gibs.earthdata.nasa.gov(ライブ地図を許可した後にのみ)
このレイヤーについて
- エビデンス
- 観測(雲により欠測あり)
- 出典
- VIIRS 全球洪水プロダクト(NASA LANCE)
- 提供者
- NASA LANCE
- ライセンス
- NASA オープンデータ
- 年次
- 日次、衛星による検出、雲により欠測あり
- ビルド時点で最新
- 2026-10-14
- 解決
- 約 250 m メッシュ
- 不確実性
- 衛星による検出、雲により欠測あり。衛星またはモデルのラスターを、提供者が公開したままの形で示します。雲、観測幅の隙間、取得誤差により欠測やノイズが生じるため、値は指標であり、ある場所での測定値ではありません。
- 到達経路
- gibs.earthdata.nasa.gov(ライブ地図を許可した後にのみ)
このレイヤーについて
- エビデンス
- 推定
- 出典
- 世界人口グリッド v4.11(NASA SEDAC(CIESIN、コロンビア大学))
- 提供者
- NASA SEDAC(CIESIN、コロンビア大学)
- ライセンス
- CC BY 4.0
- 年次
- null。国勢調査に基づく推計値、静的(2020 年)
- 解決
- 約 1 km メッシュ
- 不確実性
- 2020 年の 1 平方キロメートル当たりの人口の国勢調査に基づく推定値で、エクスポージャーの文脈として示します。いずれかのハザードの影響を受けた人数ではありません。
- 到達経路
- gibs.earthdata.nasa.gov(ライブ地図を許可した後にのみ)
このレイヤーについて
- エビデンス
- 観測
- 出典
- VIIRS NOAA-20 補正反射率(NASA LANCE)
- 提供者
- NASA LANCE
- ライセンス
- NASA オープンデータ
- 年次
- 日次、衛星画像
- ビルド時点で最新
- 2026-10-14
- 解決
- 約 250 m メッシュ
- 不確実性
- 衛星画像です。衛星またはモデルのラスターを、提供者が公開したままの形で示します。雲、観測幅の隙間、取得誤差により欠測やノイズが生じるため、値は指標であり、ある場所での測定値ではありません。
- 到達経路
- gibs.earthdata.nasa.gov(ライブ地図を許可した後にのみ)
このレイヤーについて
- エビデンス
- 推定
- 出典
- GPM IMERG(NASA GES DISC)
- 提供者
- NASA GES DISC
- ライセンス
- NASA オープンデータ
- 年次
- 日次、ほぼリアルタイムの衛星推定値
- ビルド時点で最新
- 2026-10-12
- 解決
- 約 2 km メッシュ
- 不確実性
- ほぼリアルタイムの衛星推定値です。衛星またはモデルのラスターを、提供者が公開したままの形で示します。雲、観測幅の隙間、取得誤差により欠測やノイズが生じるため、値は指標であり、ある場所での測定値ではありません。
- 到達経路
- gibs.earthdata.nasa.gov(ライブ地図を許可した後にのみ)
このレイヤーについて
- エビデンス
- モデル化
- 出典
- SMAP Level 4(NASA NSIDC DAAC)
- 提供者
- NASA NSIDC DAAC
- ライセンス
- NASA オープンデータ
- 年次
- 日次。衛星データを同化したモデル
- ビルド時点で最新
- 2026-10-11
- 解決
- 約 2 km メッシュ
- 不確実性
- 衛星データを同化したモデル。提供元が公開する衛星またはモデルのラスター。雲、観測幅の隙間、推定誤差によって欠落やノイズが生じます。値は指標であり、特定の地点での測定値ではありません。
- 到達経路
- gibs.earthdata.nasa.gov(ライブ地図を許可した後にのみ)
キーボード(地図にフォーカスがある場合)
Ctrlまたは⌘を押しながらスクロールしてズーム
最新の利用可能データ
NASA GIBS / EOSDIS · ASTER GDEM(METI、NASA)· Blue Marble(NASA)· © OpenStreetMap 貢献者(ODbL)· Natural Earth
最新のNASA画像を読み込んでいます。
ドラッグで移動。Ctrlまたは⌘を押しながらスクロール、ピンチ、またはボタンでズーム。ポインター下の値はホバーで表示。リセットで地域表示に戻ります。
Water now, framed on Germany.NASA が公開するままの衛星およびモデルのプロダクトで、それぞれに固有の日付があります。指標であり、特定の場所の評価ではありません。
データ:NASA GIBS・ASTER GDEM・Blue Marble・ © OpenStreetMap 寄稿者 · Natural Earth · NASA EONET · NASA SMAP · NASA JPL OPERA DIST-ALERT情報源とライセンス
- We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into hexagonal cells where shown (modified). NASA オープンデータ
- We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into hexagonal cells where shown (modified). NASA オープンデータ
- VIIRS Black Marble 夜間光、NASA ゴダード宇宙飛行センター。NASA レベル1・大気アーカイブ配布システム(LAADS DAAC)が配布、画像は NASA GIBS 経由。色は公開カラーマップから再描画し、表示箇所では値を六角形セルに平均化しています(改変)。 NASA オープンデータ
- VIIRS 準リアルタイム・プロダクト(洪水、地表面温度、積雪被覆、補正反射率)、NASA LANCE。画像は NASA GIBS 経由。色は公開カラーマップから再描画し、表示箇所では値を六角形セルに平均化しています(改変)。 NASA オープンデータ
- Center for International Earth Science Information Network (CIESIN), Columbia University. 2018. Gridded Population of the World, Version 4 (GPWv4): Population Density, Revision 11. NASA Socioeconomic Data and Applications Center (SEDAC). CC BY 4.0 でライセンス。色は公開カラーマップから再描画し、表示箇所では値を六角形セルに平均化しています(改変)。 doi:10.7927/H49C6VHW. CC BY 4.0
- GPM IMERG 降水量、NASA 降水処理システム。NASA ゴダード地球科学データ情報サービスセンター(GES DISC)が配布、画像は NASA GIBS 経由。色は公開カラーマップから再描画し、表示箇所では値を六角形セルに平均化しています(改変)。 NASA オープンデータ
- SMAP Level 4 土壌水分と積雪水量、NASA 全球モデリング・同化オフィス。NASA 国立雪氷データセンター DAAC が配布、画像は NASA GIBS 経由。色は公開カラーマップから再描画し、表示箇所では値を六角形セルに平均化しています(改変)。 NASA オープンデータ
- ASTER GDEM は METI と NASA のプロダクトです(ASTER Global Digital Elevation Model V003、NASA LP DAAC)。画像は NASA GIBS 経由。色は公開カラーマップから再描画し、表示箇所では値を六角形セルに平均化しています(改変)。引用:NASA/METI/AIST/Japan Spacesystems and U.S./Japan ASTER Science Team (2019). ASTER Global Digital Elevation Model V003. doi:10.5067/ASTER/ASTGTM.003. NASA オープンデータ
- Natural Earthを使用して作成。無料のベクターおよびラスター地図データ @ naturalearthdata.com。 パブリックドメイン
- © OpenStreetMap 貢献者(ODbL)、NASA GIBS 経由(海岸線、境界、道路、地名)。色は公開カラーマップから再描画し、表示箇所では値を六角形セルに平均化しています(改変)。 ODbL
- Blue Marble、NASA Earth Observatory。画像は NASA GIBS 経由。色は公開カラーマップから再描画し、表示箇所では値を六角形セルに平均化しています(改変)。 NASA オープンデータ
- 地球儀と平面地図の背景情報:NASA GIBS参照レイヤーによる海岸線、境界、道路、地名(OpenStreetMapデータ、ODbL、© OpenStreetMap contributors)。オプションのベースとしてBlue Marble画像。ASTER GDEM標高カラー指数による3D地形と標高の読み取り(5 mから200 mの階級、判読しやすいよう誇張)。境界は公表されたとおりに描画しており、いかなる領域に関する立場を示すものでもありません。
- ライブイベント:NASA Earth Observatory Natural Event Tracker(EONET)。イベントは参考情報であり、元の出典へのリンクを保持しています。
- ライブ:NASA EONET。イベントは参考情報であり、当局の警報ではありません。
- Observed (EO): NASA SMAP. We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
- Observed (EO): NASA JPL OPERA DIST-ALERT (contains modified Copernicus Sentinel data 2026). We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
- NASA GIBS: We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
- 河川流量予測、30日間・幅付き(Open-Meteo経由のGloFAS):Copernicus緊急管理サービスの改変情報を含みます(2026年)。洪水警報ではありません。
- 過去1年の日別気温(ERA5、Open-Meteo 経由):改変した Copernicus 気候変動サービスの 2026 年の情報を含みます。
- 過去1年の日別気温と日照(NASA POWER):これらのデータは、NASA 地球科学・応用科学プログラムの資金による NASA ラングレー研究センター(LaRC)の POWER プロジェクトから取得しました。
- Open-Meteo.com の気象データ (https://open-meteo.com/), ライセンスは CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).
- 任意レイヤー(レイヤー一覧に 14 のソース:ライブ、予報、観測、背景)は、オンにすると地図上とここに提供元のクレジットを表示します。予報はモデル出力であり、派生指数は推定値です。
レイヤーと日付
- 夜間光(日次):VIIRS Black Marble(VNP46A2)、NASA LAADS DAAC · 2026 年 10 月 12 日
- 洪水域、3日間合成:VIIRS Global Flood Product、NASA LANCE · 2026 年 10 月 14 日
- 人口密度、2020年:人口:CIESIN, Columbia University, Gridded Population of the World v4.11 (2018), NASA SEDAC, CC BY 4.0 · 静的
- トゥルーカラー:VIIRS NOAA-20 補正反射率、NASA LANCE・ 2026年10月13日
- 降水強度、日平均:GPM IMERG、NASA GES DISC · 2026 年 10 月 12 日
- 根域土壌水分、0〜100 cm:SMAP Level 4、NASA NSIDC DAAC · 2026 年 10 月 11 日
Industry is a major user of energy and water.
Findings are designed for the グローバル部門別リスク・レジリエンス・シリーズ. Energy management follows ISO 50001 (2018); emissions controls follow the EU Industrial Emissions Directive and its BAT references.
- Plant energy and water data.
- Efficiency programme evaluations.
Energy and circularity board.
このテーマを追跡するためにチームが使う画面:その指標、状態、決定。名前は例であり、値はイメージです。
Energy and circularity board
Industrial energy and water · Industrial park A · Year 2
Material flows
- Recycled
- Recovered
- Landfill
Targets
何を、どの程度うまく測定しているか。
各指標には、その単位、更新頻度、背後にある出典の種類、値が持つことになるエビデンスのラベルが付いています。値は表示しません:プログラムが自らの権限のもとで値を提供します。
| 指標 | 単位 | 周期 | 出典の種類 | ラベル |
|---|---|---|---|---|
| Industrial final energy consumption | petajoules by sector | 年次 | Energy balances | 公表統計 |
| Energy intensity of industry | energy per unit of value added | 年次 | Energy and economic statistics | 推定 |
| Industrial water withdrawal | cubic metres | 年次 | Water statistics | 公表統計 |
| Share of electricity in industrial energy | percent | 年次 | Energy balances | 公表統計 |
| Firms with an ISO 50001 energy management certificate | 件数 | 年次 | Certification statistics | 報告値 |
| Production curtailed due to energy or water constraints | イベント | 事象ごと | Industry and news reports | 報告値 |
相互依存するネットワークを通る連鎖。
A ハザードの影響範囲 takes out co-located assets in every layer; fragmentation, dependency between layers and overload of the survivors then spread the failure. The 3D view separates the layers by depth. Teaching model with stated illustrative values, not a prediction. The map on this page shows Germany; the model itself is not tied to a place.
管理策
- レイヤーごとの資産
- 18
- ハザードの影響範囲
- 面積の 8%
- 別のレイヤーに依存する資産
- 60%
- 予備容量(許容度)
- 30%
読み取り値
- ハザードを受けた資産
- 7%
- 稼働を続ける資産
- 17%
- 初期被害の増幅
- 11.3 times
- 決着までのステップ数
- 3
数値、手法、出典
| ステップ | Water working (%) | 稼働中の電力(%) | 稼働中の通信(%) |
|---|---|---|---|
| 0 | 89 | 89 | 100 |
| 1 | 44 | 44 | 89 |
| 2 | 17 | 17 | 39 |
| 3 | 17 | 0 | 33 |
手法
- 相互依存ネットワーク Buldyrev ほか(2010)、Catastrophic cascade of failures in interdependent networks、Nature 464
- 過負荷カスケード Motter and Lai (2002), Physical Review E 66
- 媒介負荷 Brandes (2001), Journal of Mathematical Sociology 25
- 多層ネットワーク Kivela and others (2014), Journal of Complex Networks 2
- インフラの相互依存 Rinaldi, Peerenboom and Kelly (2001), IEEE Control Systems 21(6)
- 不確実性ファン(パラメータ・モンテカルロ) Spiegelhalter, Pearson and Short (2011)、Visualising uncertainty about the future、Science 333
- 一因子ずつの感度分析(トルネード図) Saltelli and others (2008), Global Sensitivity Analysis: The Primer, Wiley
データ
The model runs on the teaching values set by the controls. To calibrate it for a place, read it against these admitted layers and series, which this page’s map can draw:
- 主要道路 Natural Earth
- 鉄道 Natural Earth
- 港湾 Natural Earth
- 空港 Natural Earth
- 都市域 Natural Earth
- 今夜の夜間光と停電(VIIRS 昼夜バンド) NASA/NOAA VIIRS(Suomi NPP)· 登録 nasa.gibs.context-live-layers
- 自然現象(NASA EONET) NASA EONET · 登録 nasa.eonet.events
6 本の柱を通じて、Nexus Consortium が主導
エビデンスの出所。
名前の明示された公開データセットと機関の記録。それぞれにライセンス区分があります。合意に基づく出典は、その条件のもとでのみ使用し、再公開することはありません。
| 出典 | 提供するもの | ライセンス区分 |
|---|---|---|
| IEA World Energy Balances and industry tracking | Industrial energy use by sector and fuel | Licence per product (to check) |
| FAO AQUASTAT | Water withdrawal by sector | Open, FAO terms |
| Eurostat energy statistics | Final energy consumption in industry | Open, Eurostat reuse policy |
| ISO Survey of management system certificates | ISO 50001 certification counts | Public, ISO terms |
| Industrial decarbonisation roadmaps from governments | Plans and data for heavy industry | Public records, licence per government |
Model industrial energy and water as a system. Run the cascade.
Assembled from the Nexus Standards area profile 産業と製造業: the hazards it names, the システム and sectors that carry the loss, the controls that dampen it and the data that observe it. Choose the components, pick an initiating hazard and step through the cascade. The Map view places the run on an example geography with open data. Every coupling weight is a stated assumption you can change. A teaching model, not a forecast, an assessment or a certification. To model a place of your own choosing, open the full System Builder.
ハザード
- Natech event
- ダム決壊
- 河川洪水 (下流で誘発)
- Flash flood (set off downstream)
- 大規模な避難(下流で誘発)
- Chemical spill or leak (set off downstream)
- Emergency-response overload (set off downstream)
- 広域停電(下流で誘発)
- 給水不足(下流で誘発)
- Toxic gas release (set off downstream)
- Industrial fire (set off downstream)
システムと連成
管理策
NS-0憲章と原則NS-9文脈 UNI(展開、インスタンス、プログラム・インスタンス)NS-11検証とモニタリング(エビデンス、証明、ゼロトラストの適合性観測)NS-12ソフトウェア、モデル、AI/ML の成果物(サプライチェーン、モデルカード、データセットシート)NRS-H60ハザード分類:サプライチェーンと流れの途絶(NHS-1 sys.supply-chain)NRS-H50ハザード分類:産業・プロセス事故(NHS-1 infra.industrial)NRS-H109ハザード・ファミリー:エネルギー移行技術の障害(NHS-1 tech.energy-transition)NRS-X10化学・産業・原子力・放射線の安全NRS-H54ハザード・ファミリー:信号とプラットフォームの途絶(NHS-1 cyber.platform)NRS-K14ドメイン・パックのプロファイル:製造・産業(DOMAIN-014)
観測
- eMARS Major Accident Reporting System (listed for reference)
- World Development Indicators (listed for reference)
- ILOSTAT (listed for reference)
- Manufacturing value added as a proportion of GDP and per capita
- CO2 emission per unit of value added
- Manufacturing, value added (% of GDP)
- Direct economic loss to all other damaged or destroyed productive assets attributed to disasters
例示の地理
- The Strait of Malacca: 227 hexagonal cells
- 今夜の夜間光と停電(VIIRS Day/Night Band)、NASA GIBS
- 雲を透過した地表水、30 m(OPERA DSWx-S1 レーダー)、NASA GIBS
- 直近 30 分間の降雨強度(IMERG)、NASA GIBS
- 表層土壌水分(SMAP)、NASA GIBS
誰が決め、エビデンスが何に役立つか。
Advanced Industry and Robotics prepares evidence. The decisions below are taken by the authorities named, under their own rules, and never by the platform.
| 誰が決定するか | 質問 | このページが提供するエビデンス |
|---|---|---|
| Industrial firms | Which efficiency, electrification and water measures to invest in | Option analyses; profiles |
| Energy and water regulators | How to plan supply for industrial demand | Profiles and exposure evidence |
| Industry ministries | How to support energy-intensive sectors through transition | Exposure assessments |
このトピックが生み出す成果物
- Industrial energy and water profiles by sector
- Heat decarbonisation option analyses
- Energy price exposure assessments
- Water risk reviews for industrial clusters
The sector signature of industrial energy and water.
The sectors industrial energy and water touches and how strongly they depend on each other: what a study has to observe and model together.
署名
Water and Energy
Water gives energy cooling water and hydropower (0.6): the strongest relations between the sectors this subject joins.
W · E · I · F · H · B
- セクター
- 4 全 6
- 関係
- 6 全 15
- 結合
- 0.46 全体に占める割合
作用している最も強い関係
- Energy → Infrastructure ・交通と通信のための電力0.8
- Water → Energy ・冷却水と水力発電0.6
- Water → Food ・灌漑0.8
- Infrastructure → Water ・パイプ、ダム、処理施設0.6
専門家が問うこと。
- 01
How much does production depend on each utility?
Which processes stop, and how quickly, when power, gas, steam or water is interrupted.
- 02
How do plants affect shared resources?
How industrial demand and discharges affect grids, rivers and aquifers used by others.
- 03
What does decarbonisation change?
How electrification and new fuels shift dependence from fuels to grids.
- 04
How do droughts and heat affect industry?
Cooling limits, water rights and discharge temperature constraints.
How industrial energy and water is modelled, measured and tested.
モデル、その仮定、データ、不確実性を、科学者やエンジニアが確認する形で示します。構造は公表された手法に従っています。描かれた値は例示であり、知見ではありません。
システム・モデル
The couplings between the systems in industrial energy and water: signs of influence, a reinforcing and a balancing loop, and cross-links where stress jumps.
What drives the risk.
Energy-intensive processes such as steel, cement, chemicals, glass and paper depend on high-temperature heat and continuous operation. Interruptions can damage equipment and create unsafe conditions during shutdown and restart.
Water is used for cooling, processing, cleaning and steam. In drought, intake may be restricted; in heat, discharge temperatures may exceed permit limits. Plants and power stations on the same river compete for the same resource.
Electrification of industrial heat and the use of hydrogen shift dependence onto power grids and new infrastructure, raising questions about grid capacity and reliability.
Industrial demand also supports utility システム. Large consumers can provide flexibility to grids, and industrial symbiosis lets one plant’s waste heat or water serve another.
エビデンスがどのように集められ、どこで止まるか。
| 手法またはデータ | 表示内容 | その限界 |
|---|---|---|
| Energy and water audits | Site consumption by process | Snapshot of current operations |
| Utility dependency mapping | Which processes rely on which supplies | Backup durations often assumed |
| Catchment and grid models | Competition for shared resources | Regional data may be coarse |
| シナリオ分析 | Effects of curtailment and price shocks | Depends on scenario design |
どのように研究され、手法が言えないことは何か。
Where this page’s references lead.
このページの読解の基準となる機関と文書。状態と版は変わります。各リンクは発行機関へ移動します。
質問と回答。
Why is industrial heat hard to decarbonise?
What is energy intensity?
What is ISO 50001?
Why does shutdown create safety risk?
Does the platform advise on energy procurement?
What is industrial symbiosis?
このページからエビデンスを提供する。
報告書 is the Consortium’s quarterly publication. What you know about this subject can become evidence, a case or a correction in the next edition, credited to you and published under CC BY 4.0 where it is your own work.
- メールゲートウェイ GW-GCRIこのページから送信するエビデンス、訂正、事例、手法、レビュー、翻訳、プロファイルへの入力。このページのタグが付いて届くため、担当の編集者が受け取ります。
- Zenodoオープンな寄託寄託してコミュニティに提出するORCID iD を使って Zenodo に自分の記録を公開し、そこから Reports コミュニティに提出してください。キュレーターが審査し、DOI は引き続きあなたのものです。
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手法、データセット、または問いを持ち込んでください。
情報提供と問い合わせは本日から受け付けています。問い合わせには参照番号が付き、次の手順が示されます。申請、支払い、計算資源の割り当て、登録は、担当チーム、規約、審査体制が整ってから開始します。
法的文書。
このサイトの地図、データ、図表は、背景と一般的な情報として示すものです。助言、予報、警報ではありません。情報の限界は免責事項とデータに関する注意事項に記載しています。