日本のエネルギー政策の混迷を正す(補遺その1) 地球温暖化を促すとして嫌われ者になっている石炭火力発電ですが、これを上手に使うことが、貧富の格差を解消し、人類が平和のなかで共存する理想世界へ移行できる道です

東京工業大学名誉教授  久保田 宏
日本技術士会中部本部 事務局長 平田 賢太郎

(要約);

① いま、地球温暖化が人類にとっての最大の脅威だとされているなかで、温室効果ガスの排出をゼロにする「脱炭素」社会の実現のために、「石炭火力発電の廃止」が訴えられています。しかし、世界の石炭火力発電を全て停止しても、削減されるCO2の排出量は、現状の化石燃料(石炭、石油、天然)の消費に伴う世界のCO2の排出総量の1/4 程度にしかなりません

② 地球温暖化の原因が、現代文明生活を支えてきた化石燃料の消費によるCO2の排出に起因するとのIPCCの主張には科学的な根拠はありませんから、CO2の排出を削減しても、温暖化を防止できるとの保証はありません。また、もし、IPCCによる「温暖化のCO2原因説」が正しかったとしても、CO2を排出する化石燃料の消費を節減すれば、地球温暖化の脅威は最小限に止めることができます

 ③ 私どもが提案する化石燃料消費の節減は、地球温暖化の防止対策が目的ではありません。やがて確実に枯渇する化石燃料を、地球上の全ての人が、公平に分け合って大事に使い、長持ちさせるために必要なのです。したがって、この化石燃料の節減の主体は、その使用の恩恵を受けてきた先進国の責任で行うべきです。この実行は、いま、国際的な合意の下で進められている「パリ協定」のCO2排出削減目標を化石燃料消費の節減目標に代えることで、実現可能となります

④ いま、地球温暖化を促進するとして、嫌われ者になっている石炭、なかで火力発電用の石炭は、経済発展の遅れている途上国において、成長のエネルギー源として、これからも、当分、重要な役割を果たします。電力生産での経済性を考えると、途上国においては、資源量が豊富なうえで、安価な石炭火力の維持が必要です

⑤ 最後に付記します。地球温暖化の問題は、地球の問題、世界の問題です。日本だけが、石炭を目の敵にして、石炭火力発電を廃止してみても、地球温暖を防止することはできません。さらに言えば、いま、地球の問題、人類の生存の問題は、温暖化の問題ではありません。化石燃料消費の枯渇に伴うその国際市場価格の高騰による貧富の格差の拡大に伴う世界平和の侵害の問題です。世界の全ての国が協力して、残された化石燃料を公平に分け合って大事に使うことが、やがて、やって来る化石燃料への依存から、再生可能エネルギーに依存する世界に移行して、人類が生き残る唯一の道です。エネルギー政策のなかに迷い込んだ、地球温暖化対策からの脱却が、日本の、そして世界のエネルギー政策の長期計画を創る際の基本でなければなりません

 

 (解説本文)

①  いま、地球温暖化が人類にとっての最大の脅威だとされているなかで、温室効果ガスの排出をゼロにする「脱炭素」社会の実現のために、「石炭火力発電の廃止」が訴えられています。しかし、世界の石炭火力発電を全て停止しても、削減されるCO2の排出量は、現状の化石燃料(石炭、石油、天然)の消費に伴う世界のCO2の排出総量の1/4 程度にしかなりません

先日の朝日新聞の社説(2018/8/20)は、“温暖化対策長期戦略「脱炭素」へ大胆な転換を”と題して、“「2050年までに温室効果ガスを80 % 削減する」という地球温暖化対策の長期目標を、どう実現していくのか。政府の長期戦略づくりが始まる。パリ協定を実行していく上で、きわめて重要なロードマップである。”としています。その上で、このパリ協定の実行の具体策として、「化石燃料からの撤退」が必要だとされ、そのためには、“石炭火力発電を廃止すべき”だと訴えています。

果たして、この朝日新聞の社説が訴える、今夏の猛暑に代表されるような地球温暖化は、石炭火力発電を廃止することで、停止させることができるのでしょうか? はっきり申し上げて、そんなこと、“絶対に”できません。

いま、地球温暖化が、現代文明社会の発展を支えている化石燃料の消費に伴う温室効果ガス(主体は二酸化炭素、CO2)の大気中への排出に起因するとして、このCO2の排出削減により、温暖化の脅威を防ぐことを政治に訴えているのは、この訴えにより、ノーベル平和賞を授与されたIPCC(気候変動に関する政府間パネル、国連の下部機構)です。このIPCCの主張に従って、石炭火力発電を廃止することにより、CO2の排出を削減して、温暖化を防止しようとするのであれば、その前に、石炭火力発電の廃止で、どれだけ地球上のCO2の排出を削減できるかが定量的に把握されなければなりません。

ところで、化石燃料の消費に伴うCO2の排出量の値は次式により求めることができます。

(CO2排出量)=(化石燃料資源量換算の一次エネルギー消費量(石油換算トン)

×(化石燃料種類別CO2排出量原単位(CO2トン石油換算トン)        (1)

日本エネルギー経済研究所編;EDMCエネルギー・経済統計要覧(以下エネ研データ(文獻1 )と略記)に記載のIEA(国際エネルギー機関)の「世界の電源構成」データから、2015年の発電に用いられる一次エネルギー消費(石炭)の値は、2,231 百万石油換算トン/年 と与えられます。この値に、同じエネ研データ(文獻1 )に与えられている(石炭の消費に伴うCO2排出量原単位)の値3.96 トン-CO2 / トン-石炭 の値を乗じて計算されるCO2 排出量は、8.88 十億トン-CO2 / 年 と計算されます。

一方、電力生産用以外を含めた、現状(2015年)の地球上の全ての化石燃料(石炭、石油、天然ガス)の消費に伴うCO2の排出量は、エネ研データ(文獻1 )に記載の一次エネルギー消費(化石燃料)量のデータと、化石燃料種類別それぞれのCO2排出原単位の値から 表1 に計算結果を示すように、36.53 十億トン と与えられます。ただし、同じエネ研データ(文獻1 )に記載のCO2排出量は32.91十億トン とありますが、この不一致の原因は不明です。

 

表 1  化石燃料消費量から計算した世界のCO2排出量、CO2トン / 年、2015

    (エネ研データ(文獻1 )に記載のIEAデータをもとに計算して作成)

注 *1: CO2排出量合計に対する化石燃料種類別排出量の比率、%、カッコ内の数値は、同、発電に用いた化石燃料からのCO2排出量の比率、%  *2;発電に用いた石炭、石油、天然ガスの量 *3;発電に用いた化石燃料からのCO2排出量

 

この表1に見られるように、現在、世界のCO2の排出量の42 %を占める石炭ですが、この石炭を用いた火力発電でのCO2排出量の、化石燃料全体の消費に伴うCO2の排出量に占める比率は僅か24.8 % (= 8.83 / 35.54) にしかなりません。したがって、世界中の石炭火力発電を全廃しても、この朝日新聞の社説が訴える2050年までにCO2の80 % を削減することは、到底できないことになります。すなわち、石炭の消費の削減によって、化石燃料の消費によるCO2の排出を大幅に削減するためには、発電以外で使われている石炭消費の削減も必要になります。例えば、製鉄用に使われている原料炭の消費削減努力も必要になるのです。

 

② 地球温暖化の原因が、現代文明生活を支えてきた化石燃料の消費によるCO2の排出に起因するとのIPCCの主張には科学的な根拠はありませんから、CO2の排出を削減しても、温暖化を防止できるとの保証はありません。また、もし、IPCCによる「温暖化のCO2原因説」が正しかったとしても、CO2を排出する化石燃料の消費を節減すれば、地球温暖化の脅威は最小限に止めることができます

地球温暖化のCO2原因説を主張するIPCCの第5次評価報告書(2013 ~ 2014年)では、世界が、現状の化石燃料の消費を継続して、温室効果ガス(CO2)排出総量が7兆トンに達すれば、地球大気温度は、4.8 ℃上昇し、生態系に取り返しのつかない不可逆的な変化が生ずると訴えています。これは、IPCCによる地球温暖化現象のシミュレーションモデルの解析結果ですが、私どもは、いま、地球上の化石燃料資源の枯渇が言われるなかで、果たして、これだけ大量のCO2を排出する化石燃料資源が残っているであろうかとの素朴な疑問を持ちました。そこで、BP(British Petroleum)社による当時(2012年)の化石燃料の確認可採埋蔵量(現在の科学技術力を用いて経済的に採掘可能な化石燃料の資源量)の値をもとに、これを全量使い果たした場合のCO2の排出総量を、上記(①)の表 1 におけると同様の方法を用いて試算して、その結果を表 2 に示しました。

 

化石燃料の確認可採埋蔵量の値からのCO2排出量の試算値、2012年末(エネ研データ(文獻1 )に記載のBP社による確認可採埋蔵量の値をもとに試算して作成)

ところで、IPCCによる温暖化のCO2原因説には、反論も多く、科学的に立証されたものとは言えません。それは、この温暖化CO2原因説が、IPCCによる気候変動のシミュレーションモデル解析の結果として予測されたもので、実際の観測結果による裏付けが得られていないからとされています。

より問題なのは、IPCCは、気候変動の歴史から見て、人類が、何とか耐えることができる大気温度の上昇幅を2 ℃以下、できれば1.5℃以下に抑えたいとしていますが、IPCCのシミュレーションモデル解析結果には、この温度上昇幅とCO2の排出量との比例関係が定量的に示されていないことです。すなわち、IPCCの解析結果として与えられる今世紀末の平均気温上昇幅と、今世紀末のCO2の累積排出量との関係は、それを示す図1に見られるように、IPCCが、その第5次評価報告書で主張するような単純な比例関係が成立するとは言えません。敢えて、この比例関係を求めるとすれば、図 1 中に、私どもが、「予測比例関係」として示した次式の直線関係が与えられます。

(大気温度の上昇幅 t ℃)= 0.625 (CO2の排出総量Ct 兆トン)     (2)

ただし、私どもは、この( 2 ) 式から予測される気温上昇幅には、余り信頼性があるとは言えないと考えました。

そこで、私どもは、多少は信頼性のある気温上昇幅とCO2の排出量の関係式として、IPCCが、上記のシミュレーションモデル計算結果としての気温上昇幅とCO2の排出量の比例関係を立証するとして、第5次評価報告書に引用している1941~2000年の地球大気温度の観測値と、同期間のCO2排出量の推算値との比例関係から求めた、図 1 中に、「観測データから推定した関係」とした次式を提案することにしました。

(大気温度の上昇幅 t ℃)= 0.475 (CO2の排出総量Ct 兆トン)     ( 3 )

注1;図中 ① ~ ④ は、IPCCによる4種のCO2 排出シナリオ別のCO2 排出量と気温上昇幅のシミュレーションモデル計算結果を表わす直線です。これらのデータから私どもが大凡の比例関係として求めたのが、「予測比例関係」とした、本文中(2)式で表わされる直線です。一方、「観測データから推定した比例関係」は、IPCCの第5次評価報告書に記載の1941 ~ 2000年の気温上昇の観測値をもとに私どもが推定した、本文中 ( 3 ) 式で与えられる比例関係の直線です。

1 IPCCによるモデルシミュレーション解析結果として与えられるCO2 排出量と気温上昇幅の関係 (IPCCの第5次評価報告書のデータをもとに作成)

 

この ( 3 ) 式に、表2の化石燃料の確認可採埋蔵量を使い果たした場合のCO2排出量の試算値3.23兆トンを代入して計算される大気温度の上昇幅は、t =1.54 ( = 0.475×3.23) ℃となります。すなわち、誰も言わないことですが、地球上には、IPCCが訴えるような温暖化の脅威を起こす、経済的に採掘可能な化石燃料資源量は存在しないことになります。

しかし、この表2 と同様の計算を、2016年のデータについて行ったところ、CO2の排出総量は3.86兆トンと計算されました。これは、後記(④)の図3 に示すように、2016年の石炭の確認可採埋蔵量の値が、表2の2012年の値から大幅に増加したためです。このCO2排出総量から ( 3 ) 式で計算される気温上昇幅は1.83 ℃ に増加します。

したがって、私どもは、IPCCによる温暖化のCO2原因説が正しかった場合も想定して、CO2排出量を抑制するには、世界の化石燃料消費量を抑制する必要があると考えました。 具体的な方策として、私どもは、今世紀いっぱいの化石燃料の年間平均消費量を2012年の値に抑えることとしました。そうすれば、CO2の今世紀末の排出総量は、表1 に示すCO2の年間排出量35.53 十億トンに、今世紀末までの残された年数88 ( =100 – 12) 年を乗じた値3.12 兆CO2トンに止まりますから、( 3 ) 式から計算される大気温度上昇幅は t =1.52 ℃となり、何とかIPCCの温暖化対策の要請に応えることができます。

 

③ 私どもが提案する化石燃料消費の節減は、地球温暖化の防止対策が目的ではありません。やがて確実に枯渇する化石燃料を、地球上の全ての人が、公平に分け合って大事に使い、長持ちさせるために必要なのです。したがって、この化石燃料の節減の主体は、その使用の恩恵を受けてきた先進国の責任で行うべきです。この実行は、いま、国際的な合意の下で進められている「パリ協定」のCO2排出削減目標を化石燃料消費の節減目標に代えることで、実現可能となります

いま、IPCCは、世界の政治に要請している地球温暖化防止のためのCO2の排出を削減する方法として、化石燃料の燃焼排ガス中から、CO2を抽出、分離、埋め立てるCCS技術の適用を推奨しているようです。しかし、これは、お金のかかる方法で、先進国でしか実用できません。これに対して、全ての国が協力して、お金をかけないで、CO2の排出を削減できる方法があるのです。それが、上記(②)した化石燃料消費量を2012年の値に抑制する私どもが提案する方法です。

この世界の化石燃料消費節減の具体策として私どもは、2050年を目標に、全ての国の一人当たりの化石燃料消費量を、2012年の世界平均の化石燃料消費量の値と等しくすべきとしています。これを、図解して図2 に示します。

注;図中の十字印は2050年の目標値として求められる2015年の世界平均の一人当たりの化石燃料消費量の値です。ただし、各国の目標値は、それぞれの国の2050年の人口の予測値と現在の値の比率に応じた補正を行うものとします。

2 各国の一人当たりの化石燃料消費量の年次変化と、私どもが提案する化石燃料消費量の節減目標値(エネ研データ(文獻1 )に記載のデータをもとに、私どもの提案する2050年の化石燃料消費の目標値を入れて作成)

 

この図 2 に見られるように、2050年の世界共通の化石燃料消費量の目標値を達成するためには、先進諸国は、かなり大幅な化石燃料消費量の節減が要請されます。これに対し、中国を除く途上国諸国には、まだ、かなりの消費増量加の余地が残っています。

ところで、この図2 に示す化石燃料消費量を節減する私どもの提案する方法は、非現実的な夢物語ではないかと考える方が多いかと思われます。しかし、この図2 に見られるように、各国の一人当たりの化石燃料消費量の年次変化が、私どもが、全ての国の化石燃料消費の節減目標と決めた2050年の値(2012年の世界平均の一人当たりの化石燃料消費量、ただし、図の下の注に記したように、各国の値は、それぞれの国の2050年の人口予測値に応じた補正を行います)に向っているように見えることから、私どもは、これを、必ずしも、実現不可能な理想論ではないと考えています。と言うのは、実は、この私どもの提案と同じことが、いま、国際公約として進められているCO2排出削減のための「パリ協定」として実行されようとしているからです。

ただし、私どもが提案する「パリ協定」の実行の方法は、お金のかかる、すなわち、国民に経済的な負担を強いるCCS技術の適用によるCO2の排出削減ではありません。それは、化石燃料資源の枯渇が迫り、その国際市場価格が高騰して行くなかで、国民に経済的な負担をかけないためのその消費の節減としているからです。具体的には、現行の「パリ協定」のCO2排出削減目標を、化石燃料消費の節減に代えることで、実現可能となるとしているのです。実は、これが、国際的な合意を得て進められている「パリ協定」の唯一、実行可能な方法なのです。

以上、詳細は、私どもの近刊(文獻2 )をご参照ください。

 

④ いま、地球温暖化を促進するとして、嫌われ者になっている石炭、なかで火力発電用の石炭は、経済発展の遅れている途上国において、成長のエネルギー源として、これからも、当分、重要な役割を果たします。電力生産での経済性を考えると、途上国においては、資源量が豊富なうえで、安価な石炭火力の維持が必要です

本稿のはじめ(①)に紹介した朝日新聞の社説に見られるように、いままで、世界経済の成長を支えてきた化石燃料のなかで、表1 に記したようにCO2トン/石炭換算トンの値で表わしたCO2排出量原単位の値で、原油の3.07、天然ガスの2.35 に較べて、3.96 と大きな値を示し、地球温暖化を促すとして、すっかり嫌われ者になっている石炭ですが、今後の世界のエネルギー政策を考えると、特に途上国において、当分は、重要な役割を担っていることが指摘されなければなりません。

化石燃料資源量換算の一次エネルギー消費量のなかの同(石炭)の比率は、表3に見られるように、途上国(非OECD)において、先進諸国(OECD 35)に較べて高い値を示します。

 

世界各国の一次エネルギー消費(合計)のなかの一次エネルギー消費(石炭)の比率、2015(エネ研データ(文獻1 )に記載のIEAデータをもとに作成)

また、電力の生産においては、表4 に見られるように、途上国だけでなく、先進諸国においても、安価な石炭が、当分の間、一定の割合で使わなければならない状況が続くと考えるべきです。

 

4 世界各国の一次エネルギー消費(電力)のなかの一次エネルギー消費(電力)のなかの石炭の比率、2015(エネ研データ(文獻1 )に記載のIEAデータをもとに作成)

石油、天然ガスの可採年数(確認可採埋蔵量の値を、その値の得られた年の生産量で割った値)が、図3 に示すように、シェール革命が言われるなかで、殆ど増加していないのに対し、石炭では、2016年に、石油、天然ガスに較べて、3倍近くに増加しました。したがって、石炭のエネルギー源別(単位保有エネルギー当たり)の日本の輸入CIF価格(産地の価格に輸送費と保険料を加えた値)で表わされる国際市場価格が、図4 に示すように、石油や天然ガスに較べて、かなり安価で、比較的安定した価格を維持する時代が、当分は続くと考えられます。

 図 化石燃料種類別の可採年数の年次変化

(エネ研データ(文献1)に記載のBP社データをもとに作成)

 

4 化石燃料の輸入CIF価格の年次変化

(エネ研データ(文獻1 )に記載のデータをもとに作成)

 

⑤ 最後に付記します。地球温暖化の問題は、地球の問題、世界の問題です。日本だけが、石炭を目の敵にして、石炭火力発電を廃止してみても、地球温暖を防止することはできません。さらに言えば、いま、地球の問題、人類の生存の問題は、温暖化の問題ではありません。化石燃料消費の枯渇に伴うその国際市場価格の高騰による貧富の格差の拡大に伴う世界平和の侵害の問題です。世界の全ての国が協力して、残された化石燃料を公平に分け合って大事に使うことが、やがて、やって来る化石燃料への依存から、再生可能エネルギーに依存する世界に移行して、人類が生き残る唯一の道です。エネルギー政策のなかに迷い込んだ、地球温暖化対策からの脱却が、日本の、そして世界のエネルギー政策の長期計画を創る際の基本でなければなりません

 

<引用文献>

1、日本エネルギー・経済研究所計量分析ユニット編;EDMCエネルギー・経済統計要覧、2018年版、省エネセンター、2018年

2.久保田 宏、平田賢太郎、松田 智;改訂・増補版 化石燃料の枯渇がもたらす経済成長の終焉――科学技術の視点から、日本経済の生き残りのための正しいエネルギー政策を提言する――電子出版 Amazon Kindle版 2017年2月

ABOUT THE AUTHER
久保田 宏;東京工業大学名誉教授、1928 年、北海道生まれ、北海道大学工学部応用化学科卒、東京工業大学資源科学研究所教授、資源循環研究施設長を経て、1988年退職、名誉教授。専門は化学工学、化学環境工学。日本水環境学会会長を経て名誉会員。JICA専門家などとして海外技術協力事業に従事、上海同洒大学、哈爾濱工業大学顧問教授他、日中科学技術交流による中国友誼奨章授与。著書(一般技術書)に、「ルブランの末裔」、「選択のエネルギー」、「幻想のバイオ燃料」、「幻想のバイオマスエネルギー」、「脱化石燃料社会」、「原発に依存しないエネルギー政策を創る」、「林業の創生と震災からの復興」他

平田 賢太郎;日本技術士会 中部本部 副本部長、1949年生まれ、群馬県出身。1973年、東京工業大学大学院理工学研究科化学工学専攻修士課程修了。三菱油化(現在、三菱化学)株式会社入社、化学反応装置・蒸留塔はじめ単位操作の解析、省資源・省エネルギー解析、プロセス災害防止対応に従事し2011年退職。2003年 技術士(化学部門-化学装置及び設備)登録。

 

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