【第２部：100％自然エネルギー編】　第３章　WWFシナリオのエネルギー供給構成

2011/11/29

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以上に示したエネルギー需給の内容を、2008年から2050年についてとりまとめると、以下のようになる。

まず、エネルギー供給構成は燃料と電力とするが、電力には元来のデマンドドリブン（需要対応型）の電力需要があり、ここではこれを純粋電力需要とよぶことにする。

つぎに、もともとの燃料需要のうちの一部が、電力からの変換により供給されるものがある。そのプロセスは、水素への転換（燃料水素とFCV用）、電力ヒートポンプを利用する熱供給、EVの駆動用動力、車上太陽光であり、これらを燃料用の電力と呼ぶ。そして残りの燃料需要がもとからある燃料需要（正味の燃料）であり、バイオマスと太陽熱によって供給されることになる。

1000TOE	2008	2020	2030	2040	2050
燃料	247,989	188,218	134,711	95,922	70,063
電力（燃料用）	0	2,555	16,576	27,563	34,887
電力（純粋電力）	86,494	70,853	63,991	57,959	53,938
合計	247,989	190,773	151,287	123,485	104,950

表３-１には、燃料（正味の燃料）、電力（燃料用）、電力（純粋電力用）の３種類の最終用途別の数値をとりまとめている。

2020年以降は、燃料の一部が電力（燃料用）から供給されるので、正味の燃料需要を代替してゆき、2050年には、電力（燃料用＋純粋電力用）が最終的にやや増加する結果になっている。しかし、全体として燃料の減少は大きく、燃料と電力の合計は減少している。

このうち燃料と燃料用電力の供給構成は以下のようになる。

燃料構成（1000TOE）	2008	2020	2030	2040	2050
石炭	36,536	27,558	14,858	5,943	0
石油	166,939	104,159	48,874	19,550	0
ガス	42,120	28,398	16,902	6,761	0
太陽熱	0	7,788	14,807	17,004	18,468
バイオマス	2,395	20,315	39,270	46,665	51,594
燃料代替電力（ヒートポンプ）	0	106	321	1,407	2,131
燃料用水素	0	79	3,595	8,598	11,934
運輸用電力		1,472	3,900	5,217	6,095
運輸用水素	0	528	4,515	6,148	7,237
車上太陽光	0	1,345	3,132	3,481	3,714
合計	247,989	191,748	150,173	120,773	101,173

次に「燃料用電力」を含む電力の供給構成を示す。純粋電力だけであれば、2050年にむけて減少してゆくが、「燃料用電力」を含めると、燃料の一部を太陽光と風力で発電した電力でまかなうために、電力が増加する。

電力構成（TWh）	2008	2020	2030	2040	2050
石炭	322	220	140	56	0
石油	107	85	70	28	0
ガス	233	190	110	44	0
水力	83	90	97	105	111
原子力	258	89	23	0	0
地熱	3	24	45	70	87
バイオマス	15	23	32	42	49
太陽光	2	68	151	219	253
風力	3	34	76	109	127
純粋電力への供給計	1,006	824	744	674	627
-　太陽光（燃料むけ）	0	20	128	214	270
-　風力（燃料むけ）	0	10	64	107	135
燃料用を含む電力合計	1,006	854	937	994	1,033

図３-３に示すように、2020年までは、効率向上により電力需要は低下するが、それ以降には、化石燃料代替のための燃料用の水素生産が始まるので、追加的に太陽光と風力の発電量が必要になり、結果として、電力供給全体は2050年に、2008年の水準と同程度になることがわかる。

太陽光発電と風力発電の導入率について多くの条件でのシミュレーションを試みた。その結果、太陽光発電量と風力発電量の相対的な割合は、おおよそ太陽光：風力＝２：１程度にするのが望ましいという結果を得ている。これは日本における太陽光＋風力発電の発電量に対する電力需要の１年間の変動の特性から来ている。（15）

原子力発電は、安全性、廃棄物の処理、核拡散に関して根源的な問題があり、長期的には核燃料の枯渇の問題もあるため持続可能なエネルギー供給源ではない。WWFシナリオでは、2020年に1561万kW、2030年に404万kW、2040年以後はゼロにするものとした。設備利用率は65％として発電量を求めている。詳細は、参考資料３を参照。

表３-３には、各電力供給源の2008年から2050年までの設備容量と設備利用率から、発電量をもとめて示している。太陽光発電と風力発電の発電量は、２：１に設定して計算を行っている。図３-３には、そのグラフを示している。

参考までに純粋電力のみの場合には、図３-４のようになる。この場合には、図３-３の上部にある、風力（燃料むけ）と太陽光（燃料むけ）の２者を除いたものを示している。

両者の違いは、発電した電力の余剰分を燃料製造用に使用することであり、図３-３の場合には、そのために太陽光発電と風力発電の変動余剰分を利用している。

供給源	2008	2020	2030	2040	2050
石炭	64,228	46,478	26,898	10,759	0
石油	176,141	111,469	54,894	21,958	0
ガス	62,158	44,738	26,362	10,545	0
水力	7,138	7,740	8,342	9,064	9,546
原子力	22,188	7,654	1,978	0	0
地熱	284	2,076	3,878	6,040	7,482
太陽光	189	7,584	24,076	37,189	45,052
風力	275	3,792	12,038	18,595	22,526
バイオマス	3,645	22,307	42,004	50,290	55,813
太陽熱	0	7,788	14,807	17,004	18,468
車上太陽熱	0	1,345	3,132	3,481	3,714
合計	336,245	262,971	218,409	184,925	162,602

全体のエネルギー供給構成は、表３-４、図３-５のように変化してゆく。

全供給量は、2008年の３億3624万TOEから、2050年の１億6260万TOEまで、おおよそ48.4％に低下してゆく。

原子力が2040年までにゼロになり、石炭、石油、ガスの化石燃料が2050年までにゼロに減少してゆくのに代わって、水力がすこし増加し、地熱、太陽光発電、風力発電、バイオマス、太陽熱、車上太陽光が急速に増加してゆく様子がわかる。

2050年には、バイオマスが5581万TOE、太陽熱が1847万TOE利用される。

脱炭素社会に向けたエネルギーシナリオ提案＜第二部　100％自然エネルギー＞
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第１章	自然エネルギー
	1.1 太陽光発電 1.2 風力発電 1.3 水力発電 1.4 地熱発電 1.5 太陽熱 1.6 バイオマス 1.7 水素／電力 1.8 自然エネルギーによる発電の最大規模
第２章	WWFシナリオのエネルギーの需要と供給
	2.1 産業部門 2.2 家庭部門 2.3 業務部門 2.4 運輸部門
第３章	WWFシナリオのエネルギー供給構成
第４章	2050年の電力供給
	4.1 気象データ 4.2 電力需要の月別・時刻別パターン 4.3 太陽光発電と風力発電の規模 4.4 電力貯蔵システム 4.5 電力のダイナミック・シミュレーション
第５章	CO2排出量
参考文献	参考文献　一覧(PDF)
参考資料	1）鉄鋼産業のエネルギー需要 2）地熱発電のポテンシャルに対する考え方 3）原子力発電の想定 4）太陽光発電と学習曲線 5）バイオマスの扱いについて 6）ダイナミック・シミュレーションの方法 7）電力貯蔵システムとバックアップ電力 8）自動車技術 9）燃料需要の詳細と供給構成参考資料(PDF)