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IEA 「Net Zero by 2050 Roadmap for the Global Energy Sector」 概要(その2)

-技術別ロードマップを中心に-


J-POWER 執行役員、京都大学経営管理大学院 特命教授


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前回:IEA 「Net Zero by 2050 Roadmap for the Global Energy Sector」 概要(その1)

 国際エネルギー機関(IEA)が5月18日に公表した” Net Zero by 2050 Roadmap for the Global Energy Sector”(以下「2050年ネットゼロ報告書」と呼ぶ)の概要を、①「政策決定者向け要約」から抜粋して、②報告書本文に示された技術別ロードマップを中心に、③分野別ロードマップを中心に、④ネットゼロシナリオ展望の数値の分析、と4回に分けて紹介するシリーズで、今回はその第2弾である。

 2050年ネットゼロ報告書では、政策決定者向け要約に続いて、第1章でNDCと整合を取ったSTEPS、ゼロエミ宣言している国が目標達成したと想定するAPC、という2つのシナリオを紹介して、APCの2050年のエネ起CO2排出量が21Gtであり、ネットゼロには程遠いことを示している。第2章以降は2050年ネットゼロを達成するNZEシナリオについて記載しており、第2章ではその前提条件、概観、技術別のロードマップを示している。第3章ではNZEシナリオの部門別ロードマップを、そして第4章ではNZEシナリオのインプリケーションを示している。本稿では第2章について、技術別ロードマップを中心に概要を説明する。

1. NZEシナリオの前提

 NZEシナリオでは、世界の人口は2050年には97億人を超え、世界のGDPは2020年比で2030年には約1.5倍、2050年には2倍以上になると想定している。(2019USD価格)
 燃料価格については、2050年に2020年比で石油は35%低下、石炭は23~51%低下、ガスは米国ではほぼ変化なく、欧州では約75%上昇、アジアでは約20%から30%低下すると想定している。
 カーボン価格については。下表の通り想定しており、2050年には先進国で250ドル、主要な途上国でも200ドルというレベルに達する。

 IPCC1.5℃特別レポートの90本の1.5℃シナリオのうち、18本のシナリオのみが2050年時点でエネルギー部門と工業生産に伴うネットゼロ排出を達成している。この18本のシナリオと比較したNZEの特徴(いずれも2050年値)は下図の通りで、以下のような特徴がある。

CCUS(炭素回収・利用・貯留):IPCCレポート・シナリオの中間値、2050年150億トンの回収はNZEの2倍以上
CDR(二酸化炭素除去):IPCCシナリオでは35億トンから160億トン。すべてNZEの19億トンを上回る
バイオエネルギー供給量:IPCCシナリオの2050年中間値は200EJ。いくつかは300EJを超えている。NZEでは100EJ
バイオエネルギー供給量:IPCCシナリオの2050年中間値は200EJ。いくつかは300EJを超えている。NZEでは100EJ
最終効率:IPCCシナリオの2050年最終エネルギー消費は300EJから550EJ(2020年410EJ)。NZEでは2050年340EJ
水素:IPCCシナリオの中間値は2050年最終エネルギー消費における水素エネルギーは18EJ。NZEでは33EJ
風力と太陽:IP’CCシナリオでは2050年の電力供給における風力と太陽光、熱の比率は15%から80%。中間値50%。NZEでは70%

 なお、NZEシナリオを試算したモデルは、IEAのWEOモデル(地域別・部門別シミュレーション型)とETPモデル(地域別・技術別バックキャスティング型)をハイブリッドさせたもの(大気汚染に関してはIIASAのモデルで試算)である。

2. NZEシナリオの概観

 NZEのCO2排出は、文字通り「2050年に世界全体でネットゼロ」であるが、先進国/途上国別で見ると、先進国合計では2045年にネットゼロを達成、2050年には2億トンを除去(マイナス)している一方、途上国合計では2050年に2億トンの排出を先進国のマイナスでオフセットしている、という差異がある(下図)。

 部門別排出では、電力部門からの排出が最も早く、かつ大きく低下し、2040年頃にはネットでマイナスとなる(下左図)。電力部門のこのような排出低下の主な要因は石炭火力の減少によるものである。2050年にはBECCSとDACSで19億トンの除去が行われる(下右図)。

 下図は、行動変容、省エネルギー、水素ベース燃料、電化、バイオエネルギー、風力と太陽光、CCUSという重要な削減手段別にNZEの削減を2020年比で示している。NEZでの2030年までの削減には、風力と太陽光が最大の貢献をし、次いで電化と省エネが貢献する。一方、2030年から2050年にかけての削減には、電化が最大の貢献をし、次いでCCUS、水素、行動変容が貢献する。

3. 技術別ロードマップ

 重要な削減技術7分類(省エネ、行動変容、電化、再エネ、水素、バイオエネルギー、CCUS)それぞれについて、達成期限とマイルストーンを示したロードマップが表形式で掲載されている。その中で、NZE2050を象徴する2050年のマイルストーンは以下の通りである(報告書の掲載順)。

省エネ:世界の全ての建物ストックの85%以上はゼロ排出可能
行動変容:過剰なエネルギー消費を抑制。例えば車の最高速度を時速100KMに制限。都市部における自転車、バスの利用。航空機に代え、可能であれば高速鉄道の利用。資源消費抑制。例えばリサイクル
電化:エネルギー最終消費に占める電気の割合は49%、乗用車ストックに占めるEVの割合86%
再エネ:全電力に占める再エネ割合は88%、PVの年間新設量は今後2050年まで630GW/年(現状の4.7倍)
水素:水素ベース燃料の生産量は530Mt/年(現状の6倍)、うち62%は水電解(現状5%)で残りは化石燃料由来(CCUS付き)
バイオ:バイオエネルギーに占める新型バイオ燃料の割合は97%(現状27%)
CCUS(CO2回収・利用・貯留):CO2回収量7600Mt-CO2(現状40 Mt-CO2)うちBECCS(バイオエネルギーCCS)約1400 Mt-CO2、DACS(直接空気回収・貯留)約600 Mt-CO2

 以下に、7つの技術別ロードマップを示す。


表1 NZE2050達成のための省エネルギーのロードマップ


表2 NZE2050達成のための行動変容のロードマップ


表3 NZE2050達成のための電化のロードマップ


表4 NZE2050達成のための再生可能エネルギーのロードマップ


表5 NZE2050達成のための水素・水素ベース燃料のロードマップ


表6 NZE2050達成のためのバイオエネルギーのロードマップ


表7 NZE2050達成のためのCCUSのロードマップ

出典:International Energy Agency “Net Zero by 2050 Roadmap for the Global Energy Sector

次回:「IEA 「Net Zero by 2050 Roadmap for the Global Energy Sector」 概要(その3)」へ続く