2030年のエネルギーの考え方

2030年のエネルギーの考え方
~リスクガバナンスを中心に据えて~
@EcoLead 03.19.2015
安井 至
(独)製品評価技術基盤機構・理事長
本年3月末にて退職決定
東京大学名誉教授・国際連合大学元副学長
http://www.yasuienv.net/
1
ベストミックス・約束草案を混沌の中で決める



本来であれば、国民的議論によって決めるべき問題
である
ところが、福島第一原発事故以来、純粋な原子力関
係の事項は当然として、温暖化を重視する考えすら、
原子力推進派を利するものであると理解され、メディ
アを含めて国民の意見が二分割された
必要な対応 = ロジック + コミュニケーション


1.誰にでも分かる論理体系(ロジック)を作り上げること
実際には誰にでも分かることはあり得ないが!
2.本来、科学的に95%以上正しい事実を伝達し、それに
基づいて主張を行うべき(できれば、中学生レベルでも分
かるように)
2
手法はリスクガバナンス




一般社会がリスクという概念を理解することは大変
難しいが、それ以外に方法論はないことを理解して
もらう。
その理由は、これまでの人間活動は、自らの欲求
を満たすことを最優先して行われてきたが、近年、
人間活動が相対的に大きくなって、地球温暖化や
生物多様性喪失が大きなリスクとして、人類の前に
立ちはだかっている。
その他のものを含め、あらゆるリスクを適正にハン
ドリングすることで、初めて、自らの欲求を満たすこ
とが可能になる。
それにはリスクガバナンスが手法になる
3
リスクの大きな環境関連事象
ダボス会議の評価





気候変動
異常気象
水関連リスク
生態系の崩壊
自然崩壊

環境破壊
食料危機
資源経済ナショナリズム
不適切な都市化

財政危機



地球の破綻の記述
化石燃料が最大の原因







気候変動
生物多様性の喪失
金属資源の枯渇
化石燃料の枯渇
人口爆発と食料危機
環境汚染
対策費用の不足
7
人類史上のターニングポイント




人類の最初の富=食糧は、お天気任せ、運任せ。
1769年:ジェームズ・ワットの蒸気機関の発明によ
って、人力のみではできない作業が可能になった。
格差が拡大しはじめた。
1950年:1906年発明のハーバー・ボッシュ法を使
用し、莫大なエネルギー消費によって窒素肥料が生
産。食糧の生産量が急増した。人口増加が起きると
同時に、格差が一気に拡大した。
現時点:被害者意識を持つ人々が増えた。


日本の状況は、東日本大震災、福島第一原発事故で、大
きく変わった。被害者意識への対応が中心課題になった。
中東諸国の独裁政権の崩壊によって、西欧の富の独占に
対抗して原理主義が力を持つようになった。
12
1.明確なロジックの構築
真実の伝達とリスクガバナンス
メディアの両論併記を%表示で打ち破れ!
%=正しいと主張する識者の割合
メディアは、識者は信じられないとして排除
これを特定の思想を持つ市民は受け入れた
13
3種類の一次エネルギー(100%事実)

ヒトが使える一次エネルギーは、たった3種。

化石燃料=石油、石炭、天然ガス




核燃料=もともと宇宙起源



樹林、植物、藻類などが起源
核融合
数1000万年から数億年前か
元は、かつて地球に降り注いでいた太陽エネルギー
超新星爆発
質量とエネルギーの変換によって作られた
E=mc2 (アインシュタインの式)
自然エネルギー


核融合
基本的に現時点の太陽エネルギーの利用
他の二種がストック型に対し、フロー型
14
エネルギーを考える基本的枠組み
それが3E+Sである(95%)

E:Energy Security E:Environment E:Efficiency
& Cost S:Safety の4点
いずれも、リスク&ベネフィットで考察することが可能
→ 推奨する方法論は「リスクガバナンス」
以上の4点について、それぞれのリスクガバナンスを
考えるという方法
リスクガバナンスとは、元祖であるIRGCによれば、上からの
「リスク統治」ではない。リスクガバナンスの定義は、むしろ、
ステークホルダーとのコミュニケーションによって、ボトムアップで
「自然にリスクが統治されること」である。
15
2.科学的に95%以上正しい事実の伝達
“真実”と一般社会の理解の乖離
★1:地球温暖化の理解
★2:原発の本質と安全性
★3:自然エネルギー導入
★4:3E+Sで考える政策
17
★1:地球温暖化の科学的知見
ー 95%以上正しいと思われること



気候システムの温暖化に疑う余地はない(真実度99%)
人為起源の温室効果ガスが、20世紀半ば以降に観測
された温暖化の支配要因(≒95%)
2℃目標を達成するには、


2050年に地球レベルで40~70%削減(2010年比)
21世紀末までに排出をほぼゼロ (95%)
すなわち、CO2は廃棄物で、地球の大気は廃棄物の最
終処分場だと考えるべき (95%)
 ただし、目標温度を決めれば、処理できる廃棄物CO2の
上限は決まってくる (95%)
将来、CO2排出を止めても、温度低下には100年以上(95%)

18
地球の大気は最終処分場! CO2は廃棄物
数10年後の残余容量ゼロ 温度上昇を変えれば容量増加
数10年後に残余容量ゼロに 埋立高さを変えれば容量増加
19
★2:福島第一原発と再稼働する原発のリスク

福島第一原発のリスク



たとえ東日本大震災が起きなかったとしても、同規模の津波
が起きれば、放射性物質の大放出が確実に起きる程度の
安全性であった。(99%)
これを防止するために必要な投資は、今回の経験をもとに
推定すれば、100億円以下だったと推測される。(95%)
再稼働する原発のリスク



安全目標は、大量の放射性物質(セシウム 137 の放出量
が 100 テラベクレルを越える)を含む重大事故の発生頻度
を「1 基あたり 100 万年に 1 回以下」とした。(事実)
注:100 テラベクレルは、福島原子力発電所事故での放出
量の 100 分の1程度である。(事実)
再稼働を目指す原発への安全投資総額2.2兆円
21
★3:自然エネルギーの導入(真実度95%)


太陽電池の導入は簡単だが、すでに問題発生
本命は地熱だが、導入に長期間を要する



中小水力も良いが、量的に少ないので、膨大な件数



福島沖の設置は、電力網があるので多少有利
石炭火力は、バイオマス混焼を義務化



ポテンシャルの1/8とすれば、200万kW程度?
太陽光は余りにも不安定(×1/8) Zero Energy House用
風力は環境的には洋上風力(×1/3~1/4)だが高価


斜め掘りを行う場合の最適地の探索
ポテンシャル1420万kW、そのうち200万kWぐらいは容易?
バイオマス200PJ分として、80PJ分の電力がゼロカーボン化
これは電力からの二酸化炭素2%削減で200万kW相当
自然エネルギーへの期待は+1500万kWでまだ不足
22
★4:エネルギーを考える大原則

3E+Sでバランスよく考えること (95%)






E1: Energy Security エネルギー安全保障
E2: Efficiency=Cost 効率性・コスト
E3: Environment 環境特性
S: Safety 安全性
E1:特に、液体燃料の供給が途絶しないことが重
視されている
3E+Sのいずれもが、リスクとベネフィットで解釈
が可能である
23
三種類の一次エネルギー

2-1.化石燃料の長期リスク

2-2.原子力の長期リスク

2-3.自然エネルギーの長期リスク
24
海面上昇と異常気象による環境難民問題
バングラデシュの海面上昇による国土の喪失
2008
28
単純石炭発電は2030年を超えられない技術

現時点でのコスト以外のメリットなし


将来、地球レベルでの気候変動適応策に無限の資金
が必要になる
規制の段階的適用をする

バイオマスの混焼を義務化 2025年



CCSを義務化 2035年から





しかし、国産バイオマスをどうやって使う?
森林の皆伐をそろそろ行うべき時点 財産権と環境税の相殺
ただし、日本国内でのCCSには限界か
年間1億トンとしても、その輸送をどうする
cf.原油輸入量が年間2億トン
CCS義務化を環境税化しバックフィットを強制
石炭発電の効率が60%になれば許容可能?
29
石油系の燃料はまだまだ十分にある。ただし値段次第。
32
21世紀前半のカーボンバジェットが1500GtCO2なら化石燃料は?
石炭の81%
石油の42%
天然ガスの46%が余剰
CCS処理で水素源?
8. August 2013
www.regjeringen.no/contentassets/17f83dcdadd24dad8c5220eb491a42b5/04_rystad_energy_production_under_2ds
33 pdf

化石燃料の長期リスク 点数は2030年時点 個人見解
E:Energy Securityのリスクガバナンス 3点(5点満点)
◆原油価格の変動がこのところ非常に大きい
◆国家間の問題によって、原油の輸送が止まる危機は増大しつづけている
E:Environmentのリスクガバナンス 3点(5点満点)
◆どの化石燃料も、埋蔵量が尽きる前に、気候変動リスクが限界を超す
◆価格が低下すると、大型の自動車が売れるなど、CO2発生増大
◆CCSなしの石炭は長期的には論外であるが、価格が問題で合意されない
◆もしもCCSを受け入れるのであれば、化石燃料の使用が許容され、結果
的に長期間使われ、世界の安定度に貢献する
◆石炭の単純火力がすべての対策を台無しにする。環境税・排出権の
出費が増えて、短命に終わるというビジネスリスクが非常に大きい
E:Economic Efficiencyのリスクガバナンス 4点(5点満点)
◆化石燃料の価格変動
◆価格低下で省エネマインドが消滅する → 枯渇が早まる
S:Safetyのリスクガバナンス
3点(5点満点)
◆Safetyの実態は、Environmentとほぼ同義。リスクはほぼ気候変動リスク
と海面上昇による土地の喪失リスク、それに、淡水供給量の減少リスク
34
三種類の一次エネルギー

2-1.化石燃料の長期リスク

2-2.原子力の長期リスク

2-3.自然エネルギーの長期リスク
35
2050年以降
期待できる&予想される状況とイノベーション

原子力のSafety

現在の3.5世代原発の安全性を遥かに凌駕する第4世代
のモジュール型炉が開発されている
いわゆるWalk Away Typeができている

使用済み核燃料の処理




この問題は、2100年ぐらいまで片付かないだろう
最終的には、プレートに埋め込む処分以外に、Herman
Dalyの条件を満たす処理方法は無い。
しかし、国際的に合意されるには、そのぐらいの時間が掛
かるだろう。
核燃料リサイクルは、自然エネルギーでやれるだけ
の電力網ができれば、不要になる
36
最終処分は最大の問題





プルトニウムなどの長寿命核種のため放
射線強度が高い
消滅処理技術も無いわけではない⇒専用
炉も必要かもしれない
フィンランドのオンカロ(最終処分場)があ
るオルキルオト島は、雇用対策?
しかし、10万年はホモ・サピエンスの歴史
の半分の時間で、余りにも長い
定常状態にするには、別の処理法か
37
東芝4S原子炉
●小型のナトリウム
冷却高速炉
●最初に装荷した
燃料を交換すること
なく30年間運転可能
●自然現象を活用
した安全設計(人的
操作がなくても自然
に炉停止・除熱)
http://www.toshiba.co.jp/nuclearenergy/jigyounaiyou/4s.htm
38
地球深部掘削船 「ちきゅう」
39
小型原発ならそのまま処理できる??


10万年=プレートが10km移動する時間
プレートの移動速度は、





~10cm/年(太平洋プレートの場合)
海溝から一定の距離には火山はない
プレートが100kmもぐりこむと、脱水して融点が下がり
、溶融してマグマになる
そこまで行くのに100万年かかるので、放射線が外部
に漏れる可能性はない
当然、現時点では海洋投棄禁止条約(ロンドン条
約)に反する行為か(海底に穴を掘ればどうなのか
?)
40

原子力の長期リスク 点数は2030年時点 個人見解
E:Energy Securityのリスクガバナンス 5点
■ウランの供給は比較的余裕があるが、世界の原子炉の数が1000基を
超すあたりから、若干の供給不安が起きる
■しかし、ウランだけが核燃料ではない。トリウムへの移行がインドなどを
中心に行われる
■したがって、Energy Securityが重大になる可能性はかなり低い
E:Environmentのリスクガバナンス 4点
■放射性物質の異常放出によるリスクは、いかなる設備においても、常に
ゼロではない
■他国で巨大事故が起きれば、国内でも停止の憂き目にあう可能性大
E:Economic Efficiencyのリスクガバナンス 3点
■原発の安全性を高める要請から、原発の発電コストは、安いとは言え
ないものになる
S:Safetyのリスクガバナンス 4点
■巨大な原発ほど採算性が高いために、制御不能ぎりぎりの大容量
原発が開発される
■そのため、パッシブ・セーフティーが重要視されない場合が多発する
41
三種類の一次エネルギー

2-1.化石燃料の長期リスク

2-2.原子力の長期リスク

2-3.自然エネルギーの長期リスク
42
2050年以降
期待できる&予想される状況とイノベーション

自然エネルギーのEconomic Efficiency




高温岩体発電が実用になっている
不安定な電力に対応できる電力網ができている




2013年に27.4兆円あった日本の「鉱物性燃料」の輸入が、2
050年以降になって、ほぼ1/10に。
次世代二次電池の輸出が10兆円を超すか。
人口の半分程度の台数の乗用車が20kWh以上の電池を搭載
しており、Vehicle to Gridの一部になっている
電力網の幹線(背骨)は、直流送電になっている
福島沖には浮体型の風力発電が林立している
海洋エネルギー

津軽海峡、明石海峡、鳴門海峡には潮力発電
44

自然エネルギーの長期リスク 点数は2030年時点
E:Energy Securityのリスクガバナンス 5点
●基本的に地域エネルギーなので、リスクは低い
E:Environmentのリスクガバナンス
5点
●バードストライクなどは、対応が不可能ではない
●低周波音は、住居との距離を取ること
●洋上風力が主体になれば、自動的に解決
E:Economic Efficiencyのリスクガバナンス 2点
●最大のリスクは不安定さを補償しようとすると高くつくこと。
●系統強化をしようとするとかなりのコスト。
●電池の大量導入は普通の方法では不可能。 しかし、長期的解はあるか
もしれない。→ 例えば、電気自動車のバッテリーの活用
●日本のような資源の無い国にとって、エネルギーの自給が可能になれば
全く新しい国の成立ち方を考えることができるようになる。
●それには、不安定さをそのまま受け入れるという認識の変化が不可欠だ
が、これはかなり価値観を変える必要がある。
S:Safetyのリスクガバナンス 4点
●最悪の状況では、エネルギー供給不足の事態が発生しかねない。
病院などでそれが起きれば、命に関わるが、対応は不可能ではない。
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一次エネルギーのリスク・ガバナンスの
観点からの評価 2030年頃?
Energy Security
Safety
Environment
原子力
Safety
Energy
Security
5
4
3
2
1
0
化石燃料
Environment
Safety
Energy
Security
5
4
3
2
1
0
Efficiency
& Cost
再エネ
Environment
Efficiency &
Cost
Safety
注:再稼働原発の
Efficiency & Cost
は4~5点
Energy
Security
5
4
3
2
1
0
Environment
Efficiency &
Cost
Efficiency &
Cost
47
3.第四(省エネ)、第五(ライフスタ
イル)の“エネ源”の重要性
48
第四のエネ源:省エネ
省エネ技術を極限まで活用


日本のさらなる省エネはかなり難しい
北海道の冬でも、エアコン暖房を可能に



都市部での冬に、下水の熱をヒートポンプでくみ上
げて使用



地中熱をヒートポンプの熱源に活用
河川水も同様に
都市排熱・地中熱の活用
限界削減費用の考え方を変える
二国間クレジットJCMによる途上国の低炭素化

日本の技術(最新のものでなくても可)を移転することで、
アジア、アフリカの国々の省エネ・低炭素化を支援
49
限界削減費用のような考え方
も常に正しい訳ではない
リチャード・A・ムラー
カリフォルニア大学バークレー校
 既存のオフィスビルの追加断熱のような重要な対策が、限界
削減費用を用いると考慮の外
 追加投資によってビルの資産価値が向上 → ビルの賃料の
上昇が期待できる、といった発想にはならない

50
日本の技術で海外で省エネ=国際貢献
51
第五のエネ源:ライフスタイル
CO2排出の要素分解式
満足サービス
Service Satisfaction
低炭素エネルギー源
省エネ
Energy Saving LowーC E. Resources
52
米国、Opowerというベンチャー



Smart Meter(電力消費量がインターネットで分かる)
を活用して、人々の行動を変えることで、省電力を実
現している会社。
カリフォルニア州のPG&E(電力・ガス会社)等と提携
方法





気温などから、消費量の増加を予測
もし、増加が大と予測された場合には、消費者にメール
「明日、11時から14時までの消費量をXX以下に抑えて貰
えたら、ご褒美として、8ドル差し上げます」
XXは、その家の実績を用いて、Opowerが適切な値を提案
cf.日本流:「明日の11時から14時には消費電力が
増大するので、電力単価が2倍になります。。。。」
53
日本の大目標=フロー経済への転換




自然エネルギーへ 化石燃料はCCSが必須
核燃料 長期的には枯渇する(汚染は論外)
廃棄物(CO2、核燃料) 地球の処理能力内
物質資源 すべて有限 「再生をする」


再生可能資源



金属・鉱物資源 →自然エネで丁寧リサイクル
生物資源
淡水資源
再生速度の範囲内で使用
再生速度の範囲内で使用
環境資源(生態系)

各種環境維持機能 かなり脆弱、保全が必要
54
結論

対応すべき地球環境問題はほぼ2種類



鉱物資源は、気候変動&生物多様性との関係で
配慮=具体的には3R できるだけ水平リサイクル


気候変動 含む 淡水供給問題 土地の冠水
生物多様性 最悪のシナリオを早く見つける
ただし、鉄に限り、今世紀中は土木・建設用ニーズがあ
るのでカスケードリサイクルで良い
とりあえず持続可能社会へは3種の対応で


1.イノベーション 消費者の感性への対応が重要
2.社会システム変更



ソフトロー=ISO26000など for Global Company
ハードロー=?? 個人的には国際環境連帯税
3.ライフスタイル変更
1.と深く関係する
56
付録:ベストミックス・約束草案シミュレータを作りました
黄色いセルにだけ入力する
http://www.yasuienv.net/ からダウンロード可能
57