低炭素社会形成 正しい情報伝達で意識・アクションを誘導 安井 至 （独）製品評価技術基盤機構理事長 東京大学名誉教授 国際連合大学名誉副学長 http://www.yasuienv.net/ 1 最初に提示する結論 （過去の環境施策の反省） 日本の環境汚染（公害）対策は有効で、世界でももっともキレイ な国になった＝規制 グリーン購入法などで、国、自治体、意識の高い企業はグリーン 購入へ。省エネ家電、自動車の燃費改善進行＝規制 気候変動・生物多様性時代になり、地球環境問題を自分のこと だと考える国民が減少＝知識不足・特に未来 そのため、インセンティブを多用した。そのため、エコ＝エコノミ ーという考えが普及し、厄介な状況になっている＝経済誘導 ISO14000、EA21などの取得企業が増えたが、現時点では頭打 ちから、減少へ＝経済的誘導の限界か 東日本大震災と福島原発事故で、電力不足を経験。節電で夏を 乗り切り環境意識も全般的に向上した＝理解と協力 しかし、今後の対策によっては、原発から化石燃料転換を容認 し温室効果ガスへの意識を喪失？＝知識不足・特に未来 今後、国民の意識をどのように変えるかが、重大な課題。 2 3 4 グリーン・マーケット・プラス研究会資料 5 6 環境意識と支払い意思額 7 8 対応仮説 １．知識仮説 事実関係を知れば、意識が変わる 未来社会、例えば、孫の世代を考えるようになれば、意識 が変わる ２．責任仮説 神との契約を感じる欧米人に対して、現在の日本人のマ インドでは、「社会的責任」という言葉の影響が弱い 以前の日本では、公私のバランスが適正だった 真＝善＝美、みっともない、といった感覚が日本流社会 的責任。年齢層によっては残っているのではないか 近江商人三方よし 「売り手よし、買い手よし、世間よし」 若干変更して、 「売り手よし、買い手よし、世間よし、ひ孫よし」 9 環境関連の本来の対応 地球市民として考えるべき環境必須項目は、 UNFCCC（気候変動枠組み条約）への対応 CBD（生物多様性条約）の対応 UNFCCCは、COP15以降、様変わりをした。今後の見 通しは？ 自然エネルギーの役割と限界。COP16は 予想通り「何も無し」だった。 世界の状況を熟慮し、震災後の日本の戦略を決める COP17（南ア・ダーバン）で、京都議定書の単純延長 案に反対して離脱。 カナダは、現在の京都議定書から離脱。 10 １９９７年に京都議定書が合意さ れたのは奇跡だった！ １９８９年：ベルリンの壁崩壊 １９９１年：ソ連邦崩壊 １９９２年：リオのサミット １９９３年：EUの成立 １９９４年：生物多様性条約発効 １９９７年：京都議定書合意 ２０００年：ミレニアムサミット ２００２年：ヨハネスブルグサミット 拡 大 期 縮 小 期 世 界 の 環 境 マ イ ン ド 11 475ppm – 国環研によるシナリオ 475ppm Scenario by NIES 12 ２０５０年までの 途上国と先進国の分担 13 経済発展に必要なエネルギー量 Japan2050 14 ２０２０年中期目標 ◆鳩山国連演説 ２００９年９月 ２０５０年長期目標 ◆安倍Ｇ８演説 ２００７年７月 ２０２０年 GHG25%削減（国内・国外） ２０５０年 GHG80%削減（国内） 多くの関係者も、この数値は無理だと考えている？ ２０５０年 世界でGHG５０％削減 環境省は１５％程度が適切と考えている？ これは相当難しい しかしダーバンCOP17で、 日本は京都議定書単純延長には反対しKP2から離脱。 15 2050年日本の排出量 14 なりゆき ケース エネルギー起源CO2排出量（米国エネルギー省 オークリッジ国立研究所，1965年まで表示） エネルギー起源CO2排出量（国際エネルギー機関） CO2排出量（億トンCO2） 12 エネルギー起源CO2排出量（環境省） 10 8 6 4 1990年 比80% 削減 2 0 1950 1970 1990 2010 2030 出典：国立環境研究所AIMプロジェクトチーム「中長期ロードマップを受けた音質効果ガス排出量の試算（再計算）」,H21,12,21.より作成 ★ 2050 16 Energy Consumption Kg Oil Eq. per capita ジャパン・アズ ・ナンバーワン 1994 1973 1987 バブル経済 1960 岩戸、いざなぎ景気 GDP per capita (PPP in $) 17 経済発展に必要なエネルギー量 Costa Rica 2050 すべての国で １／３にする Japan 18 総発電量推移 19 原油輸入状況の推移 20 天然ガス輸入量推移 21 石炭輸入生産量推移 22 2050年日本の将来人口（ ＜国立社会保障・人口問題研究所の推計＞ 出典：国土交通省 「長期展望に向けた検討の方向性について」p4.より引用 23 2050年日本の将来人口構成（ ＜国立社会保障・人口問題研究所の推計＞ 総人口 (才) （男） 2050年 （女） 100 2050年 65歳以上人口 90 2005年 1億3千万人 ↓ 2050年 9500万人 （25%減） 80 70 60 50 40 80歳以上人口 30 20 10 2005年 1,500 1,000 2005年 500 0 500 日本の人口ピラミッド 2005年 20% ↓ 2050年 40% 1,000 0 1,500 （千人） 黄色の帯はWS参加者の2005年時点の年齢帯。緑の帯はWS参加者の2050年の年齢帯。 出典：国立社会保障・人口問題研究所,日本の将来推計人口（H18,12月推計）より作成 2005年 5% ↓ 2050年 17% 24 電力供給の基本的な考え方 消費者の選択に沿った形で、進める 日本国民は、古い原発から廃炉、新規は当面無しという選択 をすることになるだろう（確率９０％）。 「絶対に停電しない、いくらでも使える、しかも値段が安い」電 力を望んでも、無い物ねだり。 妥協点：「現時点ほど安定ではない。しかし停電はしない、量 もまあ足りる程度、価格もそれほど高くない」電力を目指すと したら、これから示すような考え方になるのではないか。 ８５～１２０V、周波数は５５Hz±５Hz程度 周波数に意味を！ まず、妙な機器を導入して、Lock-inすることを避ける。コスト 的に妥当な経路を経る。 ただし、政治的な視点からは、この方法が正しくない可能性 はある。口頭で説明。 25 基本方針：エネルギーの選択は、リスク とコストとのトレードオフ。 （１）エネルギー供給不足 （２）エネルギー価格の高騰 （３）電力供給不足による大停電 （４）電力料金高騰のリスク 良すぎる品質もリスク （５）想定外の停電の有無 （６）使用済み核燃料の対応 （７）現存の、特に古い原発のリスク （８）低い自給率による供給変動のリスク （９）２０２０年の温暖化予測への対応 （１０）２０５０年の温暖化予測への対応 26 ベースロード 深夜電力はなぜ安い 真夏 晴天時 価格 高い 価格 安い 27 2050年日本の排出量 原発依存型シナリオ 1200 350 300 250 200 150 運輸 100 50 0 産業 民生 2005 運輸 ４割減 運輸 民生 産業 2050 最終エネルギー消費量 900 民生 1990年比 ▲8割 600 運輸 300 産業 産業 2005 CO2換算百万トン 石油換算百万トン 400 これが実現でき れば80%削減 が可能との試 算あり 0 2050 CO2排出量 ３．１１の事態を含まない 含めれば６割減か 出典：脱温暖化2050プロジェクトスナップショットモデルの試算結果より作成 28 CO2排出量の恒等式 第１項：低炭素エネルギーを大量に使え！ 自然エネ・CCS・原子力 CO2排出量 第２項：徹底的な 省エネ・高効率化だ！ ＝CO2排出量／エネルギー量 ×エネルギー量／サービス提供量 ×一人あたりサービス提供量／個人の満足量 ×個人の満足量 一定 第３項：新こたつ文明項 ×人口 人口は２０５０年 ９３００万人－α 新コンセプト「満足量が同じなら、 サービスが低下しても良い」 29 ２０１３年以降の対策施策小委員会 技術ＷＧ 30 MTOE 31 MtCO2 32 必 須 ？ 33 34 35 36 最重要事項：電力網の変更をどうするか ＝基本的な考え方をすべて変える 最終的：直流幹線網＋変動を許容した交流電力網 その前に、交流電力網を小さくする その前に、オフラインローカル送電網 その前に、ガス供給網との連携 まず、現状の電力網と整合性の高い自然エネ導入 これらをいつやるのか。コスト的には、できるだけ遅ら せるのが国民視点からも得策 最大の挑戦課題が、省エネ・高効率化をどこまで！ 37 自然エネルギーは、まず分類から １．安定型自然エネルギー これをまず導入 ２．不安定・予測可能型自然エネルギー 次に 水力、地熱、中小水力 バイオマス 太陽熱温水器 スマートメーターを付加した太陽光 将来：潮流発電、潮汐発電 ３．不安定・予測不能型自然エネルギー いきなりは 無理 現状のメガソーラー 風力、波力（天気予報程度では可能） 38 現実的アプローチ その１ Ⅰ．すぐやること １．省電１５％。最初は節電で、その後は、省エネ 機器の開発で。最終目標は６０％以上省エネ。 ２．安定型再生可能エネルギー、地熱、中小水力 を最大量導入（１０年掛かる） ３．太陽光発電は、自家用のものは無制限で導 入、スマートメータ付きで、ちょっと先が読めるよう にすること ４．風力、メガソーラーは、発電容量で１０％を上 限として推進。 39 Energy Consumption Kg Oil Eq. per capita ジャパン・アズ ・ナンバーワン 1994 1973 1987 バブル経済 1960 岩戸、いざなぎ景気 GDP per capita (PPP in $) 40 Trend in COP 効率係数 エアコンのCOP推移 Now >6 Introduction Top Runner By METI 最近では、 自動お掃除 Self-cleaning Air conditioner 1970 80 90 00 41 トップランナー方式 公平な比較のために、 多くの区分に分割。 エアコンだと、 冷暖房用、冷房専用、マルチ、 サイズ、能力などなど ２０１０冷凍年からは４区分 32 categories for Air Conditioners; 4 from 2010 42 京都議定書 自動車：クリーンな排ガス 飛行機：燃費向上 プリウス発売 43 飛行機だけは、方向転換済み ボーイング７４７：初飛行 １９６９年 ７４７－４００：現行モデル ７４７－８：次世代モデル 超音速機コンコルド 初飛行 １９６９年 退役：２００３年１１月 44 さらなる省エネ・新コタツ文明とは 必要なとき 必要なところに 必要なサービスを 必要な量だけ ｃｆ．西欧流は、 セントラルヒーティング 45 発想の原点となった製品 パナソニック ビューティートワレ ＝便座瞬間加熱 （人感センサーによって 起動：６秒） ＝温水瞬間加熱 （使用する水のみ加熱） 「必要なときだけ、 必要なところだけ」 46 連結可能な電気自動車2050 二人乗り 電気自動車 航続距離は３０ｋｍ 新こたつ文明分類 パッシブ型 アクティブ型 例：シートヒータの制御 未来型 例：高断熱＝こたつの布団 例：サービス範囲＝こたつそのもの 例：未来を読むタイプ 複合型 48 現実的アプローチ その１ Ⅰ．すぐやること １．省電１５％。最初は節電で、その後は、省エ ネ機器の開発で。 ２．安定型再生可能エネルギー、地熱、中小水 力を最大量導入（１０年掛かる） ３．太陽光発電は、自家用のものは無制限で導 入、スマートメータ付きで、ちょっと先が読めるよ うにすること ４．風力、メガソーラーは、発電容量で１０％を上 限として推進。 年間発電電力量は、化石燃料利用の同じ発電容量の 49 発電機のそれぞれ １５～２５％、８～１２％ 地熱 日本最大の地熱発電所は九州の八丁原 バイナリー発電も試験中 イスラエル オーマット社製 ２０００ｋW 東北地方にもポテンシャルがある ５５０００ｋWが２基 日本全体で、当面原発２．５～３基分ぐらいか 未来は、高温岩体発電か 50 中小水力 と 揚水発電 発電所出力＝９．８×使用水量（ｍ３/ｓ） ×有効落差（ｍ）×効率 効率＝水車効率×発電効率＝０．９×０．９５ 原発２～３基分は行けるか 揚水発電 この逆をやって揚水 総合効率＝０．７ぐらい これまで、原発の夜間電力で揚水していた これを揺らぐ風力の電力で揚水？？ 実現するには、別枠の送電網か直流電力幹線網 51 日本流スマートグリッド by 2020 実は考え方も原発依存だった 既存の発電 （化石燃料, 原発, 水力） 新規自然エネ スマートメーター 需要 大容量電池（NAS 電池） 電気自動車 （Li 電池） 52 八戸メガソーラー １．５MWの場合 ◆４万９千平方メートルの敷地（２００平米の宅地だとすれば ２４５戸分）に、太陽電池パネル約１万枚を設置する。 ◆年間発電量は約１６０万ｋWh ＝一般家庭約５００世帯分の年間電力消費量 ◆フルパワーでの動作時間は１０６０時間と仮定 ●もっとも注意すべき点 ＝発電容量（ｋW）と、年間発電量（ｋWh）の単位が違う ＝太陽光発電の発電量は、原発などの１／８程度と考える ＝原発１００万ｋWを置き換えるには、太陽光発電であれば、 ８００万ｋW（＝８０００MWの）メガソーラー発電所を作る必要がある。 53 日本の風力の実力 日本では年間２０００ｈｒの運転時間 宮古島では、台風で風速７０ｍを超してもろくも崩壊 秋田県などでは、冬の雷が敵 イギリスなどでは、５MW級の風車が計画中 日本だと、２MW級か ☆沖縄電力： 大宜味村に沖縄県内最大級となる約２MWの設備 を２基導入し、一般家庭約２２００世帯分の電力使用量 （約８００万ｋＷｈ）をまかなう計画。ただし、蓄電池併用。 ２０００時間の稼働を前提としている。 54 現実的アプローチ 第二段階 Ⅱ．５年後から１０年後にやること ５．家庭用SOFC型燃料電池を導入し、電・熱同時供 給型の電力網とする。 ６．電気自動車などの充電用電力も、取り敢えずこれ で供給するが、やはりかなり高くなる。 Ⅲ．２０年後にやること ２０３０年 ８．多少、グリッドサイズを小さくする。 ９．海流発電、潮流発電などが貢献している。 １０．停電をある程度常態化することで、家庭用電池 が普及するので、これを活用する？ １１．オフラインローカル電力網を作り、電気自動車・ プラグインハイブリッド車の充電に使う。 55 電・熱複合型スマートグリッド 発電所（化石燃料＋CCS, 水力、地熱、海洋） 自家用 太陽光 スマートメーター 小規模 風力 需 要 電・熱供給 燃料電池 都市ガスなど ２０１１年新顔登場 56 Solid Oxide Fuel Cell＝SOFC ２０１１年１０月１７日発売 出力過大？ 固体酸化物型燃料電池 将来は、３００W×２ 運転温度 ８００～１０００℃ 燃料は、天然ガス、液体燃料など 電熱同時利用で効率は８７％（最大出力時） （電４５％＋熱４２％） 天然ガスを火力発電で使うより高効率 揺らぐ電力を補う追従性 常時運転で、ベースロードにも しかし、エネファームという名称なので、従前機 種との差が分かっている人は居ない？ http://www.noe.jx-group.co.jp/newsrelease/2011/20110915_01_0950261.html 57 現実的アプローチ 第二段階の２ Ⅱ．５年後から１０年後にやること ５．家庭用SOFC型燃料電池を導入し、電・熱同時供 給型の電力網とする。 ６．電気自動車などの充電用電力も、取り敢えずこれ で供給するが、やはりかなり高くなる。 Ⅲ．２０年後にやること ２０３０年 ８．グリッドサイズを小さくし、不安定対応＝防衛的 ９．海流発電、潮流発電などが貢献している。 １０．停電をある程度常態化することで、家庭用電池 が普及するので、これを活用する？ １１．オフラインローカル電力網を作り、電気自動車・ プラグインハイブリッド車の充電に使う。 58 オフグリッド不安定電力利用 不安定な風力、太陽光発電は、電力網に繋が ない利用法 揚水発電と洋上風力のサイトは遠いため ２０３０年にPlug-in Hybridが乗用車の６５％、 EV車が２５％になれば、この動力の充電用に 風力、太陽光発電を使う 水素にする方法は？ 水素は移動体用の用途が無い 化学原料用はないとは言えない 都市ガスに何％か混ぜるということはありうる 59 IEA予測 EVとPHVの販売量 電気自動車 プラグインハイブリッド プラグイン ハイブリッド車 電気自動車 電力も低炭素 PHVは本命で、 ２０５０年以降も これになる。 ただし、バイオ燃料 自動車WG 相当に 保守的な 予測 61 電・熱複合型スマートグリッド 発電所（化石燃料＋CCS, 水力、地熱、海洋） 自家用 太陽光 スマートメーター 不安定な 大型 自然エネ 電気自動車 少量の 風力 需 要 電・熱供給 燃料電池 都市ガスなど ローカルなオフライン第二送電網 62 Ⅴ．３０年後にやること。 １０．直流幹線網を完成し、風力、メガソーラーか らも揚水を組み合わせて、安定電力網への供給 を可能にする。 Ⅵ．２０５０年に実現できていること １１．省エネが６０％進行。電力供給量も、現在 の５０％（自動車用を除く）。火力発電の割合は、 発電量ベースで２０％でCCS付き。家庭でのガス 発電が５～１０％。再生可能エネルギーが２０～ ２５％（うち、水力が１０％）ぐらい。 １２．自動車の動力も７０％が電力で、不安定電 力網が主体。残り３０％はカーボンフリー燃料（ バイオだがエタノールではない）か天然ガス。 63 直流には位相はない 小さい交流電力網なら、電力の品質 は問題でなくなる 周波数は意図的に変動 交流 電力網 発 電 機 揚水 発電 直流幹線 直流幹線 交流 電力網 交流 電力網 交流 電力網 発 電 機 交流 電力網 交流 電力網 交流 電力網 直流幹線 交流 電力網 発 電 機 64 65 本当のスマートグリッドとは？ インターネットは制御には使わない となると、情報はどこに＝周波数 周波数によって価格を決める Ex．５０Hz＝基本料金 ５１Hz＝１．１倍 ５２Hz＝１．２倍 ５３Hz＝１．４倍 ５４Hz＝３倍 ５５Hz＝１０倍 消費者は、料金を考えて、機器を設定 66 ２２世紀に世界は 世界は６５億人 日本の省エネ技術が世界で使われている 一人あたりのエネルギー使用量は、１／３になって、 世界平均で１．５トン石油相当／人 世界全体で１００億トン石油相当＝２０００年の全エ ネルギー消費量 構成は、化石燃料３０％（石炭はCCS付）、原子力２ ０％、自然エネルギー５０％ アフリカ、アジアの多雨地帯は水力 乾燥地帯は太陽光＋太陽熱発電＋大規模送電 67 経済発展に必要なエネルギー量 1/3 程 度 に Costa Rica 2050 Japan 68 国連の人口予測 12000000 10000000 8000000 中位予測 上位予測 下位予測 6000000 4000000 2000000 2050 2040 2030 2020 2010 2000 1990 1980 1970 1960 1950 0 69 ２２世紀に日本は 日本は人口が４５００万人 一人あたりのエネルギー使用量は、世界平均の１．５トン石 油相当／人 2000年＝１．２６億人×４トン/人＝５．０億トン 2100年＝0.45億人×1.5トン/人＝０．７億トン 化石燃料４０％（家庭用以外はすべてCCS） 自然エネルギー６０％ 自然エネルギーの中身 ■洋上風力発電 ■家庭用太陽電池 ■地熱・高温岩体発電 ■家庭用蓄電池併設 ■海流・潮流発電 ■地中熱利用エアコン ■太陽熱利用 ■不安定エネルギーによる水素 最大の効果は、「エネルギー自給率が６０％」 70 もっとも重要なことは 2050年の日本社会の姿 環境省審議会での検討 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 Herman Dalyの定義 １９７２年 学術的ハードSustainability "再生可能な資源"の持続可能な利用の速度は, その供給源の再生速度を超えてはならない. "再生不可能な資源"の持続可能な利用の速度 は, 持続可能なペースで利用する再生可能な資 源へ転換する速度を越えてはならない. "汚染物質"の持続可能な排出速度は, 環境が そうした汚染物質を循環し, 吸収し, 無害化でき る速度を越えてはならない. 87 エネルギー使用量の長期推移 Ultra-Long Term Scope Fossil Fuel Fossil Fuel Era 500 Years BC 10,000 AD 10,000 88 結論 ２０３０年頃までに、国民的理解の醸成を！ もしも原発ゼロ、化石燃料依存低下、しかも、 CCSなしを目指すと、国民の負担は、エネル ギー代より、むしろ機器の購入になる 具体的には、 家庭用太陽電池 家庭用蓄電池、あるいは、電気自動車・PHV ガス（水素）コジェネによる電熱同時供給機器、 あるいは、太陽熱温水器 真のスマートグリッド対応超高効率機器 これがダメなら、森林バイオマス自給生活 89
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