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2050年に脱炭素社会実現!日本のエネルギー分野の課題と取り組み

2022年06月06日

カテゴリ : 環境

環境

世界的に「脱炭素」の取り組みが進んでおり、日本でも再生可能エネルギーの普及が図られるなど、社会が大きく変化しよ […]

世界的に「脱炭素」の取り組みが進んでおり、日本でも再生可能エネルギーの普及が図られるなど、社会が大きく変化しようとしています。
脱炭素とは、二酸化炭素などの温室効果ガスの排出量から植林などによる吸収量を差し引いて、排出量が実質ゼロの状態(カーボンニュートラル)を指します。
本記事では、日本のエネルギー分野の取り組みを中心に、脱炭素の現状や日本の課題についてご紹介します。

世界と日本で二酸化炭素排出量を比較

現在日本では、どのくらい二酸化炭素を排出しているのでしょうか。世界各国の二酸化炭素排出量と比較しつつご紹介します。

二酸化炭素排出量の割合

全国地球温暖化防止活動推進センター(JCCCA)の2018年のデータによると、二酸化炭素排出量で一番多くを占める国は中国で28.4%となっています。
近年では、毎年約90億トンもの二酸化炭素を排出しているとされています。

次いでアメリカの14.7%、インドの6.9%が続きます。
日本は3.2%で、中国やアメリカの4分の1以下ですが5番目に多い排出国です。

1人当たりの排出量(年間)

国別で比較をすると、人口の多い国の二酸化炭素排出量は多くなるため、1人あたりの排出量も比較する必要があるでしょう。

1人当たりの排出量で比較すると、最も多いのはアメリカで約15.1tです。
韓国の約11.7t、ロシアの約11.0tが続き、日本は約8.5tで4番目に多いという結果になりました。
アメリカや日本など先進国の1人あたりの排出量は、途上国を大幅に上回っているとされています。

さらに途上国では、1人当たりの排出量は少ないものの、経済が発展するにつれて、急速に二酸化炭素排出量も増えつつあります。
そのため、経済発展と二酸化炭素排出抑制を両立する社会システムの形成が期待されています。

出典:全国地球温暖化防止活動推進センターウェブサイト

脱炭素の現状。日本社会の課題とは?

次に日本社会の脱炭素の現状と課題について、エネルギー消費の観点から解説します。

家庭部門のエネルギー消費量は低下傾向にある

1990年代は原油価格が低水準で推移しており、家庭部門や業務他部門を中心にエネルギー消費は増加しました。
生活の利便性や快適性を求めるライフスタイルの変化や社会構造の変化が要因です。
第1次石油ショックが訪れた1973年のエネルギー消費量を100とすると、2005年度は221.4まで拡大したとされます。

その後2000年代半ば以降は原油価格が再び上昇し、2005年度をピークに最終エネルギー消費量は減少傾向になったとされています。
2011年度からは東日本大震災の影響などもあり節電傾向が高まり、省エネルギー機器の普及もあり、家庭部門のエネルギー消費は低下傾向にあります。
2019年度の最終エネルギー消費全体に占める家庭部門の比率は14.1%でした。

家庭のエネルギー消費

火力発電の削減と再エネの普及が課題

2020年度の日本で、二酸化炭素排出量の多くを占めるのは「エネルギー転換部門」です。
エネルギー転換部門とは、輸入ないし生産されたエネルギー源をより使いやすい形態に転換する工程であり、発電や石油精製などが該当します。
現在の排出量は40.4%を占めていますが、ここ約30年で二酸化炭素排出量が一番多かった2013年と比較すると、約19.8%削減されています。

脱炭素社会の実現には、さらなる二酸化炭素の排出削減が求められます。
しかし、火力発電は需要に合わせて供給量を調整できるため、電力の需要と天候などにより出力が変動する太陽光発電や風力発電等の電力供給を一致させる上で重要な役割を担っており、現在も総発電量の7割以上を占めています。

そのため、火力発電の中でも二酸化炭素排出量の多い石灰火力については、よりクリーンな高効率・次世代型の石炭火力発電へシフトを進めるとともに、非効率石炭火力発電のフェードアウトが進められる方針です。

一方、温室効果ガスを排出しない再エネの普及促進が必要ですが、天候等の自然条件によって出力が変動する、送電網の整備が必要といった課題があります。

出典:環境省「2020年度(令和2年度)の温室効果ガス排出量(速報値)について」

出典:資源エネルギー庁「エネルギー白書2021 第1部 第2章『2050年カーボンニュートラル実現に向けた課題と取組』」

出典:資源エネルギー庁「エネルギー白書2021 第2部 第1章『国内エネルギー動向』」

出典:資源エネルギー庁「非効率石炭火力発電をどうする?フェードアウトへ向けた取り組み」

脱炭素に向けエネルギーミックスが見直しに

日本では2050年カーボンニュートラルに向けて、「2030年度の温室効果ガス排出を2013年度比で46%削減、さらに50%削減の高みを目指す」という目標が設定されました。

徹底した省エネや非化石エネルギーの拡大を進めることが発表されると同時に、エネルギー需給の見通し(エネルギーミックス)も見直されることになりました。

見直しの際の前提として、安定供給に支障が出ないように、施策の強度や実施のタイミングなどに配慮が必要とされています。
再エネなどの非化石電源が十分に導入されていない段階で、火力発電などの化石電源を減らしてしまうと、安定供給に支障が生じかねません。

2030年まではすでに10年を切っているため、今ある技術を最大限に活用しながら、取り組みを行うことが求められているのです。

新たなエネルギーミックスのポイント

2030年度の削減目標は、これまでの目標を7割以上引き上げるものになっています。
そのため次のポイントを考慮してエネルギーミックスが改定されました。

まず、再エネの発電比率を2019年度の導入割合から倍増する目標を設定しています。
火力発電については、安定供給を前提にできるかぎり電源構成に占める発電比率を引き下げるように設定されました。

また、原子力発電はこれまでのエネルギーミックスで示された20~22%程度を見込み、水素やアンモニア発電は新たに電源構成の1%をまかなうように発表されました。
これらの実現には相応の努力が必要とされています。

出典:資源エネルギー庁「2050年カーボンニュートラルを目指す 日本の新たな『エネルギー基本計画』」

再生可能エネルギー「バイオマス発電」の強み

バイオマスのイメージ

バイオマス発電は、再エネかつエネルギーの地産地消を実現できる発電として注目されています。
バイオマスとは動植物から生まれた生物資源の総称です。バイオマス発電では生物資源を燃焼させたり、ガス化したりするなどして発電します。
主な強みには以下が挙げられます。

再生可能エネルギーの電力を安定供給できる

バイオマス発電では、光合成により二酸化炭素を吸収して成長するバイオマス資源を燃料としています。
そのため二酸化炭素排出量はゼロ(※)とされており、再エネの1つに設定されています。

また、太陽光や風力発電と異なり天候によらず運転が可能である点が強みとなっています。
加えて、発電時に生み出される熱を地域で有効活用することで、より効率的なエネルギー利用を図ることが可能です。

※森林から資源として切り出した木材(間伐材、林地残材を除く)を利用する場合、植林などによる土地の復元を行うことが前提

関連記事:カーボンニュートラル実現に必要なバイオマス発電とは?

地域の林業の安定性と持続性を確立

森林が適切に育つためには、定期的な間伐が必要です。
これまで森で放置されていた間伐材を購入し、バイオマス発電で使用することで地元林業の活性化・電力の地産地消の実現といった効果が期待できます。

出典:環境省「”再エネ”が導く、これからの暮らし方」

出典:国立研究開発法人 国立環境研究所「バイオマス発電」

出典:環境省「再生可能エネルギー等の温室効果ガス削減効果に関するLCAガイドライン」

再エネ電力プランで脱炭素を推進

脱炭素社会の実現に向け、世界中でさまざまな取り組みが行われています。
1人あたりの二酸化炭素排出量の多い日本も、排出量を削減することが求められています。

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