平成21年1月23日
地球環境産業技術研究機構（RITE）
モデル分析結果概要
(財)地球環境産業技術研究機構（RITE）
1
今回行った仮分析に関して
♦ モデル分析結果は前提条件によって変化し得るので、幅を持って
考えるべきである。
♦ 分析結果の概要一覧は別紙の表を参照
♦ モデル分析は、エネルギー起源CO2排出について実施している。
♦ 1990年比の排出増減率は、
（2020年エネ起CO2 −1990年エネ起CO2）／1990年GHG排出量×100［％］
として表示している。（2005年比の場合も同様。分母がエネルギー起源CO2で
はないことに注意されたい。例えば、各国別に25%削減ケースなどで、-25%と
なっていないのは、この表示方法によるものであり、分母をエネルギー起源CO2
にとれば-25%となっている。）
♦ 費用としては限界削減費用で示している。限界削減費用が他国に
比べて高い場合、海外クレジット購入の可能性が高くなる。ま
た、炭素リーケージ（エネルギー多消費産業の海外移転）の可能
性も高くなる。途上国も含めて各国間の限界削減費用の差異に特
別の留意を行うことが重要。
2
モデル前提条件のモデルチーム間の調整
♦ 人口：国連2006年中位推計（従来どおり）
♦ GDP：日本、世界、主要国について、日本経済研究センター提供
値に準拠
♦ 化石燃料価格：RITEのモデルでは内生的に決定されるが、エネル
ギー需給見通しの値に近いものとなるようにパラメータを調整
♦ 投資回収年数の想定：3∼10年とした（民生3年、発電・エネル
ギー多消費産業10年など。現実に観測される主観的な投資回収年
数からは民生の場合3年でも少々楽観的とも言える。）
♦ 原子力発電電力量：エネルギー需給見通しに準拠。分析ケースに
よらず固定
♦ 水力発電電力量：エネルギー需給見通しに準拠。分析ケースによ
らず固定
♦ 交通量シナリオ：乗用車及びトラックのシナリオを国交省の最新
見通しに基づいて修正
♦ CCS：2020年までは削減ポテンシャルのカウントから除外
3
今回の仮分析における想定ケース
ケースの分類
ベースケース
想定したケース
注
技術固定ケース
0$/tCO2ケース（Negative Cost Achieved
(NCA)ケース）
限界削減費用別の
削減可能量
20, 50, 100, 150, 200 $/tCO2
それぞれの費用の対策は世界すべての
国で一様に想定
主要国の削減目標
との比較ケース
EU –20%、EU –20%_クレジット購入
EU –30%、EU –30%_クレジット購入
US±0%
需給見通し最大導入
-20%、-30%、±0%の数値はGHGとして
扱い、国立環境研提供のNon-CO2 GHG
削減ポテンシャルのデータを基にエネ起
CO2削減相当分に換算した上で計算
EUのクレジット購入ケースは削減努力の
1/3相当をクレジット購入と想定
附属書Ｉ国目標との
関係
附属書Ｉ国–10%（550 ppm CO2eq.対応）
附属書Ｉ国–25%（450 ppm CO2eq.対応）
それぞれ、①限界削減費用均等化（削減
率各国異なる） 、②GDPあたり削減費用
均等化* （削減率、限界削減費用共に各
国異なる） 、③各国別（90年比削減率各
国一定）
一人当たり排出量収 C&C_2050年附属書Ｉ国90年比60%減
斂に関するケース
C&C_2050年附属書Ｉ国05年比60%減
一人当たり排出量収斂の考え方は参考
資料参照。排出削減目標はモデルの外で
決定し、モデルで限界削減費用を推定
* GDPあたり削減費用均等化については、削減費用のバウンダリの取り方がいろいろ考えられ、バウンダリの考え方次第で結果
は大きく変動し得ることに注意が必要
4
5
日本のCO2排出削減の分析
O
2
20
$/
tC
O
2
50
$/
tC
O
10
0$ 2
/tC
O
15
0$ 2
/tC
O
20
0$ 2
/tC
O
EU 2
-2
EU
0%
-2
0%
CD
M
EU
-3
EU
0%
-3
0%
CD
An
An
M
ne 需給
ne
U
x
見
S
Ix
±
通
I10
し最 0%
10
%
%
限
界 大導
G
DP
費
入
用
当
た
均
り
等
An
A
費
化
nn
An
ne
用
ex
ne
x
均
Ix
等
2 5 I -1
I0% 化
25
%
限
%
各
界
G
国
費
D
別
P当
C
用
&C
均
た
_2
An り 費 等化
0
50
C
ne
用
&C
年
均
x
_2
I
An
等
-2
05
化
n
0 年 ex 5% 各
I
90
An
年 国別
ne
比
x
60
I0
%
5年
比 減
60
%
減
0$
/ tC
エネ起CO2 排出量（ MtCO2/yr）
図1：各ケースにおける2020年の
日本のエネルギー起源CO2排出量
1200
1000
6
1400
2005年レベル
京都目達計画
1990年レベル
800
600
400
200
0
図2：各ケースにおける2020年の
日本のCO2限界削減費用
7
400
CO2 限界削減費用（ $/tCO2 ）
350
300
250
200
150
EUETS（第2期）の
セイフティバルブ
(価格上限100 Euro)
100
50
M
需
U
給
S±
見
An
0%
通
I
ne
し最
-1
x
0%
I大
10
限
導
%
界
入
費
G
DP
用
均
当
等
た
り
化
費
An
用
An
ne
均
ne
等
x
An
x
I化
Ine
1
0%
25
x
%
I各
限
25
国
界
%
別
費
G
用
DP
均
当
等
た
C
化
り
&C
費
An
_2
用
ne
均
05
x
等
0年
C
I化
&C
25
An
%
_2
ne
各
05
x
国
I9
0年
別
0年
An
比
ne
60
x
%
I0
減
5年
比
60
%
減
CD
-3
0%
M
-3
0%
An
ne
x
EU
EU
CD
-2
0%
EU
EU
-2
0%
0
♦
♦
限界削減費用から見ると、需給見通し「最大導入ケース」、附属書Ｉ国90年比25%減、2050年附属
書Ｉ国60%減で一人当たり排出量均等化（05年基準）などのケースは概ね整合的。
需給見通し「最大導入ケース」は、ＥＵの２０％目標や米国の９０年横ばいなどのケースよりも限界
削減費用が高く、もっとも野心的な目標の一つと言える。
500
民生部門
450
400
運輸部門
350
その他産業部門
300
250
セメント部門
200
鉄鋼部門
150
その他エネ転
100
50
発電部門：その他再生可能エネルギー
-25%($392/tCO2)
EU-30%($200/tCO2)
需給見通し最大導入
($110/ tCO2)
EU-20%($72/tCO2)
0
US±0%($54/tCO2)
NCAケース比排出削減効果 [MtCO2/yr]
図3：各ケースの日本における
部門別のCO2排出削減量（2020年）
発電部門：太陽光
発電部門：風力
発電部門：火力発電効率向上
発電部門：化石燃料間転換
注）石炭火力からガス複合発電への転換に伴う排出削減効果は、「発電部門：火力発電効率向上」（一般に石炭火力より
もガス複合発電の方が発電効率が高いため）および「発電部門：化石燃料間転換」に分離されて計上されている。 ここで
の「発電部門：火力発電効率向上」の多くの部分はこの石炭火力からガス複合発電への転換による効果である。
8
♦
-25%
EU-30%
最大導入
2020年
EU-20%
US±0%
NCA
-25%($392/tCO2)
EU-30%($200/tCO2)
最大導入($110/tCO2)
600
EU-20%($72/tCO2)
US±0%($54/tCO2)
NCA($0/tCO2)
2005年
1990年
一次エネルギー供給量 [Mtoe/ yr]
図4：各ケースの日本における
一次エネルギー供給量
300
200
100
0
9
2030年
500
400
太陽光
風力
原子力
水力・地熱
バイオマス
ガス
石油
石炭
一次エネルギーは、大きな削減目標・高い削減費用になるにつれて、化石燃料の転換、省エネ
ルギーを大きく進展させる必要がある。
図5：各ケースの日本における発電電力量
2020年
1400
10
2030年
発電電力量 [TWh/ yr]
1200
1000
800
太陽光
600
風力
原子力
400
水力・地熱
バイオマス
200
ガス
-25%
EU-30%
最大導入
EU-20%
US±0%
NCA
-25%($392/tCO2)
EU-30%($200/tCO2)
最大導入($110/tCO2)
EU-20%($72/tCO2)
US±0%($54/tCO2)
NCA($0/tCO2)
2005年
1990年
0
石油
石炭
♦
電力需要の省エネは、よほど高い限界削減費用にならない限りあまり期待できない。
♦
100 $/tCO2を超えるような分析ケースでは、極端な燃料転換が必要となっており、対応期間や
エネルギーセキュリティなどの視点を考えると相当非現実的と言え、更に詳細な検討が必要
11
国際的な比較と
世界の排出削減ポテンシャル
図6：各ケースの2020年における
日米欧露のCO2排出量
12
日本
米国
EU27
ロシア
10
0
-10
-20
-30
110$/tCO2
大
導
S±
0%
入
54$/tCO2
需
給
見
通
し
最
U
DM
C
-3
0%
81$/tCO2
-3
0%
EU
EU
200$/tCO2
EU
C
-2
0%
EU
53$/tCO2
DM
72$/tCO2
-40
-2
0%
エネ起CO2 排出量（ 1990年比％）
20
♦
限界削減費用で見ると、厳しい順で、EU-30%＞需給見通し最大導入ケース＞EU-20%＞
US±0%などの順。EUは海外クレジット購入としているので、それを考慮すると、需給見通し
最大導入ケースはEU-30%を越える厳しい目標
図7：附属書Ｉ国 -25% 限界削減費用均等化時の
各国の2020年におけるCO2排出削減量
50
限界削減費用 108 $/tCO2
40
2 0 0 5 年排出量実績
エネ起CO2排出量（ 90年比％）
30
20
10
0
-10
-20
-30
‐ 19%
（ GHG‐ 25%相当）
-40
♦
♦
te
d
Un
i
Un
i
te
d
St
at
es
Ca
na
Ki da
ng
do
m
Fr
a
G nce
er
m
an
Sp
y
ai
Ita
n,
Po ly
BE rtu
, N gal
No L,
rth DK
Eu
ro
No Ot pe
rw her
ay
EU
,I
ce
la
nd
Ja
Au pan
Ne str
w a lia
O
Ze
th
al
er
an
An
d
R
ne
us
O x I F s ia
EC
US
D
E. SR
Eu
ro
pe
EU
27
-50
限界削減費用は、需給見通し「最大導入ケース」とほぼ同等
EU27、米国と日本を比較すると、1990年削減率では日本のみ削減幅が小さいようにも見える
が、EU内の多くの国やカナダなどでも、日本と同様に削減可能量が小さい国も見られる。
13
♦
14
14000
12000
$50-$100/tCO2
10000
$20-$50/tCO2
8000
$0-$20/tCO2
6000
<$0/tCO2
4000
2000
Other developing
countries
Major developing
countries
Annex I & OECD
India
China
Russia
Japan
EU-27
0
United States
技術固定ケース比排出削減効果 [MtCO2/ yr]
図8：主要国別、費用別の2020年の
排出削減ポテンシャル
20$/tCO2以下の比較的安価な削減ポテンシャルが、とりわけ中国、インドの主要途上国に多
く見られる。これら安価な削減機会の実現を考えていくことが重要
図9：主要国別、セクター別の2020年の
排出削減ポテンシャル（ ≤ 50$/tCO2）
15
United States
EU-27
発電部門：化石燃料間転換
発電部門：火力発電効率向上
Japan
発電部門：風力
発電部門：太陽光
Russia
発電部門：その他再生可能エネルギー
発電部門：原子力
China
その他エネ転
鉄鋼部門
India
セメント部門
Annex I & OECD
その他産業部門
運輸部門
Major developing
countries
民生部門
Other developing
countries
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
技術固定ケース比排出削減効果 [MtCO2/ yr]
♦
中国の削減ポテンシャルが大きい。部門別には、特に中国の石炭火力発電の高効率化による削
減効果が大きい。
分析結果に関する留意事項
♦ 高い費用もしくは大きな削減を想定したケースにおいては、発電
部門の化石燃料転換が主流となる結果が見られる。
♦ こういった状況が生じているケースは相当な無理をしなければ達
成できないことをモデルが示唆しているということであり、この
ような目標選択を行う場合には特に相当慎重な検討が必要。
♦ このようなケースを目標の候補として選択する場合には、モデル
で考慮されていないエネルギーセキュリティ、リードタイムなど
も含めて、より現実性を踏まえた検討が更に必要である。
♦ また、他国の想定シナリオについても妥当性を検討することが引
き続き必要である。
♦ そして、GDPあたりの削減費用の均等化、一人当たり削減費用の
均等化などのその他の指標による国際比較についても、削減費用
のバウンダリの取り方も含め、検討を深めていく必要がある。
16
17
付録
分析に利用したモデルの概要
温暖化対策評価モデルDNE21+の概要
18
♦ 各種エネルギー・CO2削減技術のシステム的なコスト評価が可能なモデル
♦ 線形計画モデル（エネルギーシステム総コスト最小化；複数時点を同時に
最適化）
♦ モデル評価対象期間： 2000∼2050年
（評価代表時点： 2005, 2010, 2015, 2020, 2025, 2030, 2040, 2050 ）
♦ 世界地域分割： 54 地域分割
♦ 地域間輸送： 石炭、石油、天然ガス、電力、エタノール、 水素
♦ エネルギー供給（発電部門等）、CO2回収貯留技術を、ボトムアップ的に
（個別技術を積み上げて）モデル化
♦ エネルギー需要部門のうち、鉄鋼、セメント、紙パ、化学、アルミ、運輸
、民生の一部について、ボトムアップ的にモデル化
♦ それ以外についてはトップダウン的モデル化（長期価格弾性値を用いて省
エネ効果を推定）
地域別、部門別に技術の詳細な評価が可能
また、それらが動的な設備の更新を含めて整合的に評価可能
DNE21+のエネルギーフロー概略
産業部門
化石エネルギー
石炭
石油（在来型、非在来型）
天然ガス（在来型、非在来型）
生産
単価
各種エネルギー
変換プロセス
（石油精製、
石炭ガス化、
ﾊﾞｲｵｴﾀﾉｰﾙ化、
ガス改質、
水電解等）
セメント
紙パ
化学(ｴﾁﾚﾝ, ﾌﾟﾛﾋﾟﾚﾝ, ｱﾝﾓﾆｱ)
アルミ
累積生産量
固体、液体、気体燃料、電力
再生可能エネルギー
水力・地熱
風力
太陽光
バイオマス
鉄鋼
運輸部門
各種発電
自動車
固体、液体、気体燃料、電力
供給
単価
民生・業務部門
年間生産量
原子力（在来型、次世代型）
CCS
冷蔵庫、ﾃﾚﾋﾞ、ｴｱｺﾝ 他
固体、液体、気体燃料、電力
19
DNE21+モデルで考慮している具体的な技術
部門
発電部門
20
技術
石炭火力{低効率(亜臨界)、中効率(超臨界)、高効率(超超臨界∼IGCC/IGFC)、燃焼前CCS付IGCC}、石油火力{低効率(ディーゼル発電
等)、中効率(亜臨界)、高効率(超臨界)、CHP}、合成油火力{中効率、高効率}、天然ガス火力{低効率(蒸気タービン)、中効率(通常型
NGCC)、高効率(高温型NGCC)、CHP、酸素燃焼発電}、バイオマス火力{低効率、高効率}、原子力発電{在来型、次世代(第Ⅳ世代等)}
、水力・地熱発電、風力発電、太陽光発電、風力・太陽光発電用蓄電システム、水素発電、送電{在来型、超伝導高効率}、CCS{燃焼
後回収。石炭火力、石油火力、合成油火力、天然ガス火力、バイオマス火力に適用可}
産業部門
鉄鋼
高炉転炉法{低効率(小規模)、中効率(大規模)、高効率(大規模。CDQ、TRT、副生ガス効率回収設備を標準装備)、次世代(高効率設備に
加え、SCOPE21等の次世代コークス炉を採用、廃プラ・廃タイヤ利用も考慮)、水素還元製鉄}、COG回収{低効率・中効率高炉転炉法
に後付可}、LDG回収、CDQ、TRT{中効率高炉転炉法に後付可}、直接還元法{天然ガスベース(中効率、高効率)、ガス化水素ベース}、
スクラップベース電炉法{低効率(小規模)、中効率(三相交流アーク炉)、高効率(直流式水冷炉壁アーク炉。原料予熱装置等も標準装備)}
、CCS{高炉転炉法に適用可}
セメント
小規模設備：竪窯、湿式ロータリーキルン、乾式ロータリーキルン、SP/NSP乾式ロータリーキルン{原料予熱装置としてサスペンショ
ン・プレヒータ(SP)を装備。一部仮燃炉(NSP)を装備}、新型流動床シャフト炉{SP/NSP及び高効率クリンカクーラを装備}
大規模設備(小規模設備より高効率)：湿式ロータリーキルン、乾式ロータリーキルン、SP/NSP乾式ロータリーキルン、SP/NSP乾式ロ
ータリーキルン(BAT){高効率クリンカクーラに加え、SPの5、6段化もしくは高効率廃熱回収装置等を装備}
紙パ
化学パルプ製造工程{低効率、中効率、高効率、次世代}、古紙再生工程{低効率、中効率、高効率}、抄紙工程{低効率、中効率、高効率
、次世代}、黒液回収・利用{低効率、高効率}、製紙スラッジボイラ、蒸気タービン発電システム
アルミ
ゼーターベルグ式アルミ製錬、プリベーク式アルミ製錬
化学
エチレン・プロピレン：ナフサ分解{低効率、中効率、高効率、次世代}、その他生産{エタンクラッカー等。低効率、中効率、高効率}
アンモニア：石炭ベース{低効率、中効率、高効率}、石油ベース{低効率、中効率、高効率}、天然ガスベース{低効率、中効率、高効率}
運輸
小型乗用車、大型乗用車、バス、小型トラック、大型トラックに区分。
内燃機関利用{従来型内燃機関自動車(低効率、高効率)、ハイブリッド自動車、プラグインハイブリッド自動車。内燃機関はガソリンエ
ンジン及びディーゼルエンジンの二種を考慮}、電気自動車、燃料電池自動車、代替燃料{バイオエタノール、バイオディーゼル、CNG
。バイオエタノールはガソリン、バイオディーゼルはディーゼルへの混合利用を考慮}
民生
冷蔵庫{低効率、中効率、高効率}、照明{小型白熱灯、小型蛍光灯、小型次世代(LED等)、中型中効率蛍光灯、中型高効率蛍光灯、中型
次世代(LED、有機EL等)、大型中効率HID(高輝度放電灯)、大型高効率HID、大型次世代(LED等)}、テレビ{小型低効率、小型高効率、
大型低効率、大型高効率、大型次世代(液晶、プラズマ、リアプロ、有機EL等で高効率なもの)}、エアコン{低効率、中効率、高効率}、
ガス調理器{低効率、中効率、高効率}
© Copyright 2024 ExpyDoc
