5.1 100%自然エネルギーシナリオ

5.1.1 世界のエネルギー長期シナリオ

2015年12月にフランス・パリで開催されたCOP21で「パリ協定」が採択され、2016年11月に発効した。「パリ協定」では、5年毎に国別の削減目標（NDC）の見直しを求めており、前回の2015年に引き続き2020年に国連に提出される。さらに2020年にまでに各国は「低炭素長期戦略」” long-term low greenhouse gas emission development strategies”の提出が求められており、G7サミットでの合意などを受けて先進国として2018年4月までにカナダ、ドイツ、メキシコ、アメリカ、フランス、チェコ、英国などが提出をしている[1]。例えば、ドイツの”Climate Action Plan 2050”では、今世紀中頃までに国内での温室効果ガスの排出をニュートラルにすることを目指し、2050年までの全分野の行動に基づく転換へのロードマップを策定している。ドイツではすでに2010年の段階で、2050年までに80～90%のGHG排出削減という目標を立てており、これを再確認している。

先進国（OECD加盟国）により設立されたIEA（国際エネルギー機関）では、「エネルギー技術展望（ETP）」においてバックキャスティングの手法を採用し、技術的な視点から2060年までのCO2排出量の削減の3つのシナリオを提示している。このETPはほぼ2年毎に発表されていたが、2016年に引き続き2017年には最新版のETP2017が発表された[2]。世界の平均気温上昇を2℃未満に抑える2℃シナリオ（2DS）により2060年までの排出削減可能性を分析している。さらに2060年までに脱炭素を達成し、2100年までの気温上昇を1.75未満に抑える第3のシナリオB2DSが含まれている。ETP2017には、TCEP（Tracking Clean Energy Progress）が含まれており、気候変動目標に対する技術別の適用状況が評価されている。

フォアキャスティング（現状延長）型の世界のエネルギーシナリオとして、IEAでは「世界エネルギー展望」”World Energy Outlook（WEO）”を毎年発表してきている[3]。2017年版の2040年までのシナリオ分析では、既存の政策をベースにした「新政策シナリオ」において、世界のエネルギー需要はこれまでより鈍いペースで伸びるとしているが現在から30%増加するとしている（インド等での人口増加や都市化のため）。エネルギー供給の主役は石炭から天然ガスと急成長する再生可能エネルギーに代わり、エネルギー効率化が進むとしている。再生可能エネルギーは、すでに世界全体の発電所向けの投資総額の3分の2を占めており、特にコストの低下により太陽光発電が低炭素発電の最大の供給源になり、総発電量に占める再生可能エネルギーの割合は40%に達する。電力が2040年までに最終消費の40%を占めるようになるが、電力系統への十分な投資の確保や、柔軟性が重要となる。

シナリオでは、世界の風力や太陽光発電設備の3分の1が中国で導入され、世界の電気自動車（EV）への投資額の40%以上を占める。一方、「持続可能な開発シナリオ」は、CO2排出量のピークの早期達成とその後の急速な減少を前提とし、パリ協定と合致する。このシナリオでは、低炭素のエネルギー源が2040年に現状の2倍の40%に達し、発電はほぼ脱炭素化され、再生可能エネルギーが60%超に達する。

一方、地球温暖化による危険な気候変動を回避するため世界の平均気温の上昇幅を2℃未満に抑えることを前提として、国際環境NGOグリーンピース・インターナショナル（GPI）とEREC（欧州再生可能エネルギー評議会）が2007年に最初の”Energy [R]evolution”を発表した[4]。その中で、2050年までの長期シナリオとして、省エネルギーと自然エネルギーの大幅な導入により、世界のCO2排出量半減が可能であることを示されている。その後、グリーンピースでは、2015年にはさらに進んだシナリオとして、全世界で2050年までに自然エネルギー100%を実現し、原子力やCCS無しに脱化石燃料を達成するシナリオを発表している。

同じく国際環境NGOであるWWFからは2011年2月に自然エネルギー100%の世界シナリオ「エネルギー・レポート～2050年までに自然エネルギー100%：The Energy Report –100% Renewable Energy by 2050」が発表された[5]。この世界シナリオでは、2050年までに世界のエネルギー需要をすべて自然エネルギーで供給することが経済的にも技術的にも可能であるという研究成果が示されている。

2013年1月に、環境エネルギー政策研究所とREN21（21世紀のための自然エネルギー政策ネットワーク、本部：フランス・パリ）は「世界自然エネルギー未来白書」”Renewables Global Futures Report, GFR”を発表したが、2017年4月には第2版が公表された[6]。世界各国の114人の専門家のインタビューを基に12分野の議論が行われている。この中で専門家の70%が、自然エネルギーのコストが下がり続けて10年以内に化石燃料を完全に下回るとし、世界が100%自然エネルギーに移行することが可能であり、現実的であるとしている。専門家の共通する意見としては、将来、自然エネルギーの電力が主力となるとしている。多くの企業、地域、島や都市が100%自然エネルギーの目標を設定し始めている。中国やデンマークでは、経済成長とエネルギー需要がデカップリングしていることが示されている。

（ISEP 松原）

5.1.2 日本の長期低炭素戦略

「パリ協定」にもとづき、各国は「低炭素長期戦略」を2020年までに国会に提出することになっているが、G7サミットでの合意にもとづきG7各国は「2020年の期限に十分に先立って」この長期戦略を策定し、提出することにコミットしている。すでに前節で述べたようにG7各国のうち4か国がこの長期戦略を国連に提出しており、日本も早期の策定が求められている。そこで環境省と経産省ではそれぞれ独自の審議会を立ち上げ、長期戦略の検討を始めた。

環境省は、中央環境審議会地球環境部会に「長期低炭素ビジョン小委員会」を設置し、2050年及びそれ以降の低炭素社会に向けた長期的なビジョンについて審議をした[7]。審議の中で数多くの有識者や団体へのヒアリングが行われ、それらの取りまとめにもとづき、2017年3月に長期低炭素ビジョンが策定された[8]。この長期低炭素ビジョンでは、気候変動問題の現状と日本の経済・社会的諸課題を踏まえてこれらを同時解決するための基本的な考え方として、世界全体の排出量削減への貢献には国内対策が大前提であり、長期大幅削減の鍵はイノベーション（技術、経済社会システム、ライフスタイル）であるとしている。

目指す到達点としてパリ協定を踏まえた2050年80%削減を目指し、徹底した省エネ、再エネ等の活用による電力の低炭素化の推進とともに、電化・低炭素燃料への利用転換が対策の柱になるとしている。国民の生活では炭素排出をほぼゼロとし、エネルギー供給で9割以上を低炭素電源（再生可能エネルギー、CCS付火力発電、原子力発電）としている。既存技術、ノウハウ、知見の最大限の活用とあらたなイノベーションの創出・普及をすべくあらゆる施策を総動員していくことを基本的な方向性としている。施策の方向性として、カーボンプライシング（炭素の価格付け）、環境情報の整備・開示、技術開発、土地利用、人材育成、世界全体の排出削減への貢献等が示されている。合わせて長期大幅削減に向けた累積排出量の観点も含めた進捗状況の管理も重要であるとされた。

この長期戦略の策定に対しては14もの環境関連団体が2016年9月から11月にかけて提言を行い、公開している[9]。例えばグリーン連合（環境NGO・NPO・市民団体の全国ネットワーク）では、長期低炭素ビジョンの実現において不可欠な要素として、環境税や排出量取引などのカーボンプライシングや総量排出規制など着実に効果のある削減策を各部門で実施すべきとして、エネルギー基本計画や2030年のエネルギーミックスの見直しが急務であると提言している[10]。2030年の削減目標として40～50%、2050年に1990年比80%削減として、その後の「排出ゼロ」への道筋を描くべきであるとしている。エネルギー需給の目標として、2030年度には原発ゼロを前提として、再生可能エネルギー50%以上を目指し、長期的には再生可能エネルギー100%の社会を目指すべきとしている。

一方、経産省では、長期地球温暖化対策プラットフォームでの審議を2016年7月からスタートし、2017年4月に報告書を公表している[11]。審議の過程では「国内投資拡大タスクフォース」「海外展開戦略タスクフォース」において具体的な検討が行われ、中間整理が行われている。この報告書では、我が国の長期的な低排出型の発展に向けての戦略は、国内、業種内、既存技術内に閉じた発想にとらわれず、「国際貢献」、「産業・企業のグローバル・バリューチェーン」及び「イノベーション」にまで視野を広げる「３本の矢」により、国、産業・企業といったすべての主体が自らの排出を上回る削減（カーボンニュートラル）を目指して行動を起こし、これを競うゲームチェンジを仕掛けることで、パリ協定の排出・吸収バランスに向けた本質的な貢献をしていくものとすべきであるとしている。

経産省では、エネルギー基本計画の見直しに向けて、2050年のエネルギー戦略に関するシナリオを検討するためにエネルギー情勢懇談会が2017年8月から開催され、2018年4月に提言「エネルギー転換へのイニシアティブ」をとりまとめた[12]。提言では、野心的シナリオとしてのエネルギー転換や脱炭素化への挑戦の可能性を示す一方で、長期での不確実性のために複線シナリオとしてあるゆる選択肢の可能性を追求する必要があるとしている。

そして、不透明性への対応として科学的レビューメカニズムにより最新情勢で重点をしなやかに決定するとしている。複雑で不確実な環境でのエネルギー転換では、「3E＋S」への要請を高度化し、安全を最優先するために技術とガバナンス改革による安全の革新で実現したり、技術自給率向上と選択肢の多様化確保で資源自給率を向上し、脱炭素化への挑戦により環境適合を達成し、自国産業競争力の強化による国民負担を抑制するとしている。その中で、再生可能エネルギーは、水素・蓄電・デジタル技術開発、送電網再構築、分散型ネットワーク開発を行い、主力化に向け、人材・技術・産業の強化に直ちに着手するとしている。さらに総力戦として、内政・外交、産業強化・インフラ再構築および金融の重要性を提言している。

（ISEP 松原）

5.1.3 日本の自然エネルギー100%シナリオ

2011年2月にWWFインターナショナルが発表した「2050年までに世界レベルで100%自然エネルギー」を達成することができる可能性を受け、WWFジャパンは、日本国内においても検討を行い、2011年11月に「脱炭素社会に向けたエネルギーシナリオ提案　100%自然エネルギー」[13]を発表した。このシナリオは、2011年7月にWWFジャパンが発表した省エネルギーシナリオにおける2050年までのエネルギー需要の半減が前提となっている（図5.1）。残りのエネルギー需要を、国内にある自然エネルギーで100%賄うことが可能かどうかを、電力だけではなく、熱・燃料を含めて検討し、技術的には可能であることを示している。

さらに、2013年3月には、自然エネルギー100%の社会に移行する費用を算定し、毎年の投資額が日本のGDPの1.6%程度で収まることを示した[14]。これは国内投資となるため、化石燃料の輸入に使う費用と異なり、内需や雇用の拡大につながる。それに加えて、2013年9月には、自然エネルギーによる発電設備を大量導入することを可能とする電力系統システムについて検討し、その費用を算定している[15]。

（ISEP）

5.1.4 日本の電源別中長期シナリオ

太陽光発電の中長期シナリオ

太陽光発電協会（JPEA）は2010年6月に”JPEA PV OUTLOOK 2030”を公表し、「日本ブランド10兆円産業を目指す」として、2020年における世界での単年度生産規模6,000万kWに対し、日本の生産量1,490万kW（シェア25%）、2030年では世界2億kW、日本6,640万kW（シェア33%）、内国内出荷量1,000万kWの生産目標を掲げた。その後、2011年3月11日の東日本大震災、2012年7月1日のFIT制度の施行等大きな環境変化があり、JPEAは2012年8月に”JPEA PV OUTLOOK 2030”の改訂を行い、「10兆円産業　より豊かな2030年の実現へ」と題し、2030年の「日本ブランド」の出荷目標6,640万kWは変更せず、10兆円産業を実現するためのシナリオを描いている[16]。

2014年2月には、「FITが開く太陽光発電、普及の新しい扉」と題して改訂を行った[17]。FIT制度を如何にその後の世界に繋いで行くか、FIT制度のソフトランディング後の世界を「ポストFIT」として、2030年の太陽光産業の姿を描いている。具体的には、2030年に向けての太陽光産業の姿を「FIT制度下」（2022年頃まで）と「ポストFIT」（2022年以降）との二つの期に大きく分け、その過渡期に如何にソフトランディングとテイクオフをスムーズにつなげるかを提示している。2030年までの国内導入量見通しについては、2020年までに4,900万kW、2030年までに1億200万kWと若干の上方修正をしている。

2015年3月には、「2030年に向けた確かな歩み～スマートカントリー日本を目指して～」を発表し、FIT制度による太陽光発電の急成長を踏まえた2030年までのシナリオを示している[18]。すでに2014年度末の段階で太陽光の設備認定が8,000万kW以上に達していることや電力会社（指定電気事業者）毎に太陽光の接続可能量が設定されたことを踏まえ、2020年には6,000万kWを超える見通しを示している。2030年には、以前のシナリオの通り1億kWを目指している。

さらに2017年6月には、「太陽光発電2050年の黎明〈脱炭素・持続可能社会実現にむけて〉」を発表し、2050年の絵姿を「脱炭素・持続可能社会の実現」として、具体的には国が掲げる2050年温暖化ガス削減80%の目標達成への貢献として、200GW（2億kW）の導入を目指すとしている。2017年以降、改正FIT制度が施行され、停滞案件の整理が進み、着実な導入継続へシフトしてゆくと見ており、系統についても2020年の発送電分離が系統運用効率化につながり、系統増強長期計画等や様々な系統整備が順次実施され、時間はかかるものの2030年前後から結果が出始めるとしている。本ビジョンによる2050年までの累積稼働見通しを図5.2に示すが、図5.3に示すような2040年以降のリプレースが含まれるため単純な単年度出荷量の累積とは一致しない。

 

（ISEP）

風力発電の中長期シナリオ

日本風力発電協会（JWPA）は、2007年度に長期導入目標を策定した後に、賦存量とポテンシャル算定の精緻化などに伴い、主にビジョンに関する電力管内別導入目標とロードマップを更新・公表してきたが、2013年には、電力システム改革、地域内送電線新増設、洋上風力実証事業など最近の動向から電力系統の広域運用を前提に算定したV4.1を公表している。5.3.3で後述する最新のポテンシャル調査結果を踏まえて以下のとおり中期導入目標値の見直しを実施しているが、2050年の長期目標値は充分に達成可能と考えている。

☆ 中期導入目標値（2020年）：1,090万kW 以上
☆ 中期導入目標値（2030年）：3,620万kW 以上
☆ 中期導入目標値（2040年）：6,590万kW 以上
☆ 長期導入目標値（2050年）：7,500万kW 以上
（2050年需要電力量の20％以上を供給）

現行の第4次エネルギー基本計画の見直しの中で、2012年に各省庁が算定したシナリオ別の中長期導入目標値は、この日本風力発電協会（JWPA）が策定した目標値を上回っているケースもあった。意欲的な導入目標値を策定する事が望まれるが、この2012年に各省庁が算定したシナリオ別導入目標値を表5.1に示す。

表5.1 風力発電の中長期導入目標値（2012年策定、単位：GW＝百万kW　）

		2020年度		2030年度		2050年度
		陸上	洋上	陸上	洋上	陸上	洋上
国家戦略室[19]	再エネ35％	11.7	0.5	39.5	8.0
	再エネ30％	9.1	0.4	29.0	5.9
	再エネ25％	5.5	0.03	14.7	2.9
経産省	選択肢1	12.0	0.6	51.4	8.6
	選択肢2	8.0	0.4	30.0	5.0
	選択肢3	5.7	0.3	12.9	2.1
環境省	高位	11.0	0.5	23.7	8.8	35.0	35.0
	中位	10.7	0.4	21.7	7.1	27.0	23.0
	低位	7.5	0.03	16.2	5.1	18.0	12.0
JWPA	ビジョン	10.2	0.7	26.6	9.6	38.0	37.0

なお、2015年7月に経産省が、長期エネルギー需給見通し[20]として発表した再生可能エネルギーの導入見通しの中で、風力発電は2030年度の発電量が182億kWhで、全発電量に占める割合は1.7%となっており、これは設備容量で1,000万kW（10GW）に相当する[21]。

5.3.3で示す風力の導入ポテンシャルの殆ど全てが北海道、東北、九州に集中していることから、各電力会社管内のポテンシャルと設備容量を基に、以下の制約条件を加えて、7,500万kWを達成する為の各電力会社別導入目標値を算定した。算定結果を、図5.4に示す。

＜制約条件＞

• 50Hz系および60Hz系の電力会社（沖縄を除く）が所有する発電設備の合計容量の1/2以下。ただし沖縄は1/4以下。
• 堅実なポテンシャルとして、陸上風力ポテンシャル（0m/s 以上を対象）の1/2以下。
• 堅実なポテンシャルとして、着床式洋上風力ポテンシャル（離島を除く、0m/s 以上を対象）の1/3以下。ただし陸上のポテンシャルが充分な沖縄はゼロ。
• 堅実なポテンシャルとして、浮体式洋上風力ポテンシャル（離島を除く、5m/s 以上）の1/4以下。ただし陸上の
• ポテンシャルが充分な沖縄と北海道はゼロ。

風力発電の長期導入目標である2050年に7,500万ｋWを達成するためにJWPAが提案する風力発電ロードマップを、表5.2および図5.5に、また20年毎の更新を含めた、単年度生産量を図5.6に示す。また、これらの中長期シナリオの確実な実現のために、JWPAでは2016年2月に“JWPA Wind Vision Report”[22]を発表し、発電コスト低減目標およびコスト低減策、系統連系の課題克服策、洋上風力発電導入拡大策、人材育成・信頼性向上への取り組み等を具体的な対策と共に公表している。

表5.2 日本の風力発電ロードマップ（JWPA提案）

	風力導入実績と導入目標値 [万kW]				発電電力量[億kWh]
年度	合計	陸上	着床	浮体
2010	248	245	3	0	42
2020	1,090	1,020	60	10	230
2030	3,620	2,660	580	380	810
2040	6,590	3,800	1,500	1,290	1,620
2050	7,500	3,800	1,900	1,800	1,880

 

（日本風力発電協会 JWPA）

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[1] UNFCCC ” Communication of long-term strategies” http://unfccc.int/focus/long-term_strategies/items/9971.php

[2] ETP2017 http://www.iea.org/etp2017/

[3] IEA“World Energy Outlook（WEO）”http://www.worldenergyoutlook.org/

[4] Greenpeace International, “The Energy [R]evolution” http://www.greenpeace.org/international/en/campaigns/climate-change/energyrevolution/

[5] WWF　「エネルギー・レポート～2050年までに自然エネルギー100%：The Energy Report –100% Renewable Energy by 2050」2011年2月

http://www.wwf.or.jp/activities/2011/02/967208.html

[6] REN21 “Renewables Global Futures Report:Great debates towards 100% renewable energy” http://www.ren21.net/future-of-renewables/global-futures-report/

[7] 中央環境審議会地球環境部会「長期低炭素ビジョン小委員会」http://www.env.go.jp/council/06earth/yoshi06-18.html

[8] 環境省「長期低炭素ビジョン」　http://www.env.go.jp/press/103822.html

[9] IGESプレスリリース「低炭素社会に向けた長期戦略策定に向けた提言について」（2016年11月29日）http://www.env.go.jp/council/06earth/y0618-10/ref03.pdf

[10] グリーン連合「中央環境審議会が検討を開始した「長期低炭素ビジョン」に対する提案」http://greenrengo.jp/archives/876

[11] 長期地球温暖化対策プラットフォーム報告書http://www.meti.go.jp/press/2017/04/20170414006/20170414006.html

[12] 経産省「エネルギー情勢懇談会提言」http://www.enecho.meti.go.jp/committee/studygroup/#ene_situation

[13] WWFジャパン「脱炭素社会に向けたエネルギーシナリオ提案　100%自然エネルギー」2011年11月、http://www.wwf.or.jp/activities/2011/11/1027418.html

[14] WWFジャパン「脱炭素社会に向けたエネルギーシナリオ提案・費用算定編」http://www.wwf.or.jp/activities/2013/04/1128208.html

[15] WWFジャパン「脱炭素社会に向けたエネルギーシナリオ提案・電力系統編」　http://www.wwf.or.jp/activities/2013/09/1158617.html

[16] “JPEA PV OUTLOOK 2030”改訂版（2012年8月）http://www.jpea.gr.jp/pdf/t120925.pdf

[17] “JPEA PV OUTLOOK 2030”改訂版（2014年2月）http://www.jpea.gr.jp/pdf/t140224.pdf

[18] JPEA PV Outlook 2030 「2030年に向けた確かな歩み」http://www.jpea.gr.jp/pdf/pvoutlook2015-1.pdf

[19] 国家戦略室「革新的エネルギー・環境戦略」（2012年9月）http://www.cas.go.jp/jp/seisaku/npu/policy09/archive01.html

[20] 経産省「長期エネルギー需給見通し」（2015年7月）http://www.meti.go.jp/press/2015/07/20150716004/20150716004.html

[21] これはJWPAの2030年度の中長期シナリオである3620万kWと比べると３分の１の水準に留まっている

[22] JWPA “JWPA Wind Vision Report” http://jwpa.jp/pdf/20160229-JWPA-WindVisionReport-ALL.pdf