温室効果ガス削減に向けてできること

化石燃料依存国日本

2019年に日本がcop25で化石賞を受賞したことからもわかるように、日本のエネルギー供給源は化石燃料に依存しています。

資源エネルギー庁の「エネルギー白書2020」の上記グラフを見ても、日本の化石燃料依存度は91％と他国と比べてもかなり高い水準にあることが分かります。では、エネルギーの供給先はどのようになっているのでしょうか。

上記のグラフも資源エネルギー庁の「エネルギー白書」のグラフです。これを見てわかるように、最終エネルギー消費における分野ごとの割合において過半数には届かないものの大きな割合を占めているのが産業部門です。また、運輸部門も23.4％と2番目に大きな割合を占めています。

世界で進む排ガス規制

世界では地球温暖化を食い止めるために様々な取り組みが行われています。その中でも、世界の約200カ国が合意した地球温暖化対策の枠組みとしてパリ協定があります。

パリ協定は、2015年に開催されたCOP21で成立しました。これは、1997年の「京都議定書」の後継として国際社会全体で地球温暖化対策を勧めていくために締結された条約です。その目標としては、産業革命以前の世界の平均気温と比べての気温上昇を2℃より低く抑えて、1.5℃に抑えようとするものです。

パリ協定では、目標達成に向けて参加各国に温室効果ガス削減目標を５年毎に提出・更新させ、削減目標を深堀りすることを求めています。主要国の削減目標の一部は下表の通りです。

	中期目標	長期目標
EU	2030年までに1990年比55％削減	2050年カーボンニュートラル達成
英国	2030年までに1990年比68％削減	2050年までに1990年比100％削減
米国	2050年までにGHGネットゼロ排出
中国	2030年までにGHG排出量を削減に転じる	2060年カーボンニュートラル達成

上記の表のGHGとは温室効果ガスの略語です。GHGネットゼロ排出ということは、温室効果ガスの排出量を実質ゼロにすることを目標としていることになります。このように世界の主要国も温室効果ガス排出規制に向けて取り組んでいます。また、2050年カーボンニュートラルを表明した国の同盟に121カ国とEUが加盟しており、その他にも数カ国が2050年カーボンニュートラルを宣言して取り組んでいます。

日本で取り組む排ガス規制

世界が地球温暖化対策に取り組む中、日本も2020年10月に2050年までにGHGネットゼロ排出を目指す方針を示しました。また、中期目標として2030年までに2013年比26％の温室効果ガス排出量削減を定めています。また、国家単位ではなく企業や自治体も排ガス規制に対して前向きに取り組んでいます。自治体レベルでは、2020年12月11日時点で東京都・京都市などを始めとする191の自治体が2050年二酸化炭素排出実質ゼロを目指す表明を行っています。

また、企業でも2020年12月11日時点で積水ハウスや、JR東日本、日本航空、ライオンなどの合計で72社の企業が少なくとも2050年までにはカーボンニュートラルを実現すると宣言しています。

このように、日本でも世界と同じように地球温暖化を食い止めるための排ガス規制の枠組みが作られ始めています。しかしながら、日本のエネルギー供給源における化石燃料の割合が高い水準であることは先述した通りです。化石燃料を多く使用するということは、目標とは裏腹に温室効果ガスをより多く排出するということになります。これ以上状況を悪化させないために我々ができることは何があるのでしょうか。日本におけるエネルギー消費の具体例として電力供給の面から考えてみましょう。

発電方式の割合

まず、電力供給の方法として、火力発電や原子力発電、再生可能エネルギーなど様々な方法が存在します。現状における日本の電力供給源の割合はどうなっているのでしょうか。下図を御覧ください。

資源エネルギー庁が発表した「エネルギー白書2020」によれば、2018年時点における日本の発電電力量の推移の割合はLNG火力発電が割合1位であり、次いで石炭火力発電が割合2位であることが分かります。LNGの割合と石炭の割合を合算すると69.9％ととなり、日本における電力供給の大部分をこの2つが占めていることが分かります。

一方で、石油火力発電の割合は現在減少傾向にあるようです。また、新エネルギーと表記されている再生可能エネルギーや再稼働した原子力発電所による発電量も年々増加しているようです。

電力消費の割合

前述したように、電力供給においてもやはり日本は燃料として多くの割合で依存していました。では、そうして発電された電力はどのように消費されているのでしょうか。

資源エネルギー庁の統計データによると、上記グラフのように、家庭・業務他・産業がだいたい同じような割合で電力を消費していることが分かります。また、電力の消費量の総量も2018年時点で若干の減少傾向ではあるものの、ほぼ横ばいであることが分かります。では、現在の日本の主な電力供給源となっている火力発電とはどのようなものなのでしょうか？

火力発電の燃料の種類

火力発電について考えるにあたり、最初に火力発電の種類について見ていきましょう。まず、火力発電における燃料としては主に下記の3つが存在します。

• 石油
• 石炭
• LNG、その他ガス

これらのエネルギー資源の中で、石油は最も燃料単価が高く経済的な負担が大きなエネルギー資源です。石炭は逆に燃料単価が低く経済的な負担が少なく済むエネルギー資源ですが、二酸化炭素の排出量が多くなります。天然ガスは3つのエネルギー資源の中で最も二酸化炭素排出量が少ないエネルギー資源として知られています。先述したように、石炭・天然ガス火力発電の割合が多い理由としては、石炭の安価さや天然ガスの二酸化炭素排出量の少なさが買われていると考えられます。

火力発電の種類

また、火力発電の方式にも主に4つの方式があります。

汽力発電	ボイラーなどで発生した上記によって蒸気タービンを回すことによって発電する方式。
内燃発電	ディーゼルエンジンなどの内燃機関によって発電する方式ですが、小規模発電で主に利用される。
ガスタービン発電	高温の燃焼ガスを発生させることによって、ガスタービンを回して発電する方式。
コンバインドサイクル発電	ガスタービンと蒸気タービンを組み合わせて発電する方式。

これら4つの方式の中で主力の発電方式であるのが汽力発電です。しかし、コンバインドサイクル発電も近年は注目され、汽力発電からの置き換えなどが行われています。コンバインドサイクル発電には主に3つのメリットがあります。

① 熱効率が良い
② 起動・停止時間が短い
③ 温排水量が少ない

まず、①の熱効率の良さについてです。汽力発電等の従来型の発電所における熱効率は40％強ですが、コンバインドサイクル発電を1500℃で行った場合の熱効率は計算上59％に登るとされています。そのため、より少ない燃料でより多くの電気を発電することが可能となります。

次に、②の起動・停止時間が短いということです。従来型の汽力発電では発電を行うまでに起動から３時間を必要としていましたが、コンバインドサイクル発電では約１時間で可能となります。これは発電所を運用する上でのメリットとなります。

最後に③の温排水量が少ないという点です。蒸気タービンを回した蒸気は復水器によって水に戻されますが、水に戻す際に海水など外部から取水した水を冷却水として利用します。そうして熱を取り込んだ冷却水は温度が上昇したまま外に排水されます。この際、冷却水として利用された水に含まれていた水生生物などは死滅するため、温排水は生態系に悪影響を与える環境破壊の要因の1つです。

コンバインドサイクル発電では燃焼で得た熱がそのまま蒸気になるのではなく、排熱回収で得た熱を利用して蒸気を使用するだけなので、全体の50％程度しか蒸気にならないため、同程度の出力の汽力発電の蒸気タービンと比べると約半分程度の温排水量になります。

このように、同じ火力発電といえどもその発電方式によって環境への負荷や経済的なメリットなど様々な要素が変化します。最後に紹介しましたコンバインドサイクル発電は火力発電の中では特に環境に優しく、燃料が少なくて済むことから経済的にも優しいので、是非もっと普及してほしい発電方式です。しかし、やはり火力発電は物を燃やして熱を電力に変換しているためどうしても二酸化炭素や硫黄酸化物などの温室効果ガスを排出することになります。再生可能エネルギーへの転換はしていくことが難しいのでしょうか。

再生可能エネルギーの現状

発電方式の割合の項で引用したグラフに書かれていたように、再生可能エネルギーは発電電力量全体の9.2％に過ぎません。再生可能エネルギーの例としては

• 太陽光発電
• 風力発電
• バイオマス発電
• 地熱発電
• 水力発電

などがあります。しかしながら、こうした再生可能エネルギーには課題が存在し、なかなか普及が進んでいません。

方式	課題
太陽光発電	気象条件によって発電出力が左右される。導入コストが高い
風力発電	開発段階で高い調整コストが求められる。日本のみ発電コストが高い
バイオマス発電	資源が広く分散していることから、収集・運搬・管理にコストがかかる小規模分散型の設備になりがち
地熱発電	地熱発電の性質上、温泉施設や公園などがすでに存在する地域に建設する必要があるため、地元関係者と調整が必要
水力発電	事業開始前に河川流況の長期調査が必要。環境への負荷も高く水利権の調整も必要。また、未開発地点は奥地かつ小規模でコストが高い

資源エネルギー庁のHPによりますと、上記のような課題が存在しているようです。しかしながら、海外では再生可能エネルギーの普及が進んでいます。特に、風力発電では台湾で洋上風力発電所「海洋風電」が商業運転を開始するなど、地元関係者などとの調整コストを省くことのできる風力発電のあり方が既に示されています。こうした改善可能と思われる課題点については見直すべきなのではないでしょうか。

再生可能エネルギーの普及へ向けて

では、再生可能エネルギーを普及させるためにどのような取り組みが行われているのでしょうか。まず、世界においては技術面において発電コストを抑える取り組みが行われています。

上記グラフを見てわかるように、2009年から2017年までの間に、世界の太陽光発電の発電コストは3分の１になりました。今後さらに発電コストは低く抑えられていくでしょう。そのため、太陽光発電は普及しやすくなると思われます。また、世界では太陽光発電に限らず再生エネルギーの発電コスト全体が低下するようになっています。この結果、世界における各年の発電設備導入量における再生可能エネルギーの割合が2016年時点において従来型エネルギーへの投資額を上回るようになっています。

このことから、日本において再生可能エネルギーを導入するためにも導入コストを低く抑えることはとても重要な要素だと考えることができます。日本政府の方針としては、2030年までに電力供給源の24％を再生可能エネルギーとすることを目標としています。そのために政府は、大規模な事業用太陽光発電やバイオマス発電については入札制度に移行することによって価格競争を促進させることや、コスト効率のよい事業者を基準に買取価格を設定する「トップランナー方式」を導入することで再生可能エネルギーのコスト低下を進めようとしています。

また、日本政府はこれまでの再生可能エネルギーとは別に水素に期待を寄せています。水素は燃焼させても水を生成するのみで、温室効果ガスを生成しないためクリーンなエネルギー候補として注目されています。

非化石燃料電源整備への法制度

日本政府は先述したような再生可能エネルギーなどを普及させるための法制度も整備しました。固定価格買取り制度（FIT）とエネルギー供給構造高度化法（高度化法）という法律です。

高度化法は、国内でエネルギーを供給する事業者に対して「非化石エネルギー源の利用及び化石エネルギー原料の有効な利用」を促すために整備されました。電気事業者に対しては、電力各社が供給する電力のうち、化石燃料以外を電力供給源とする電力の比率を、各社が提供する電力量全体のうち2030年までに44％にすることを目標としています。

高度化法の目標達成やFITによる再エネ賦課金軽減のため、すべての小売電力事業者が公平に化石燃料以外を電源とする電力を調達できるように、非化石燃料由来の電力から非化石価値を分離した非化石証書を取引する非化石価値取引市場を政府は開設しました。

一連の流れとしては、太陽光発電などの再生可能エネルギーによって発電された電力がFITによって一定の価格で買い取られます。このFITによる買取費用は再エネ賦課金として電気料金に上乗せする形で国民が広く負担することになっています。そこから、買い取られた電力から非化石価値を分離して非化石証書「FIT非化石証書」を生み出します。

ただし、FITで買い取られていない再生可能エネルギーと原子力、大型水力発電施設などを由来とする「非FIT非化石証書（再エネorそれ以外）」の２種も取引されています。そして、小売電力事業者は高度化法が求める目標達成のためにその非化石証書を非化石価値取引市場で購入し、購入した非化石証書が認める量の電力を非化石燃料由来の電力として消費者に提供します。

ここで小売電力事業者から得られた「FIT非化石証書」の売上は再エネ賦課金の低減に、「非FIT非化石証書」２種の売上は非化石燃料電源設備への投資などの非化石電源の利用促進のための資金として利用します。このような一連のサイクルを制度によって構築することで、政府は無理なく化石燃料以外を電力供給源とする電力の比率を上げようとしています。

直ぐにできる温室効果ガス削減方法

前述した再生可能エネルギー普及へ向けた取り組みが今すぐ実現できるわけではありません。日本政府の再生可能エネルギー普及へ向けた取り組みは、2030年に向けた目標であっても電力供給全体における24％を目標としており、まだまだ道のりは長いです。水素の活用に関しても2050年までを視野に入れた長期的な計画であり、すぐさま実行されるようなものではありません。

しかしながら、地球温暖化の進行は待っていてはくれません。2019年に発表された国連の報告書によると、気温上昇を1.5℃に抑えるためには2030年までに毎年7.6％ずつ排出量を減らす必要があるとされています。

けれども、COVID-19のパンデミックに対する世界的な取り組みによってWW2以降最も二酸化炭素排出量が減少した2020年であっても二酸化炭素排出量削減は7％にとどまっています。ですから、今のうちに個人であっても一人でも多く温室効果ガスの排出削減に向けて行動することが大切になってきます。では、実際に個人で行うことができる温室効果ガスの削減方法にはどのような方法があるのでしょうか。資源エネルギー庁HPから調べてみました。

① 節電

一つの方法として節電があります。日本の電力供給の多くが火力発電に頼っている現状だからこそ、電力の消費量を減らすことで温室効果ガスの排出削減に繋がります。また、節電をすることは電気料金支払額を少なくすることにも繋がります。では、具体的にどのような節電方法があるのでしょうか。

１． 機器の買い替え

家電製品などの機器は昔と比べて効率が大幅に向上・進化しています。そのため、古い家電製品を新製品に買い換えると消費電力を以前よりも低く抑えることができるようになります。

	2010年頃（白熱電球）	2019年（省エネタイプ）
冷蔵庫	490~550kwh/年	293kWh/年
照明器具	108kWh/年	15 kWh/年
40V型液晶テレビ	144 kWh/年	84 kWh/年
エアコン	978 kWh/年	811 kWh/年

冷蔵庫＝約40~47％、照明器具＝約86％、テレビ＝約42％、エアコン＝約17％の省エネになります。

２． 電力の浪費を避ける

使ってないのに、使う必要がないのに電源をつけっぱなしにしていることはありませんか？こまめに電源を切るなど、電力の浪費を避けることで節電をしましょう。

例：9WのLEDランプ1灯につき1日1時間点灯時間短縮を行った場合（年間）

消費電力減	二酸化炭素削減量	節約金額（27円/kWh換算）
3.29kWh	1.6kg	約90円

32V型テレビの明るさ設定を最大から中間にした場合（年間）

消費電力減	二酸化炭素削減量	節約金額（27円/kWh換算）
27.10kWh	13.2kg	約730円

PC（デスクトップ）の利用時間を1日1時間削減した場合（年間）

消費電力減	二酸化炭素削減量	節約金額（27円/kWh換算）
31.57kWh	15.4kg	約850円

PC（ノート）の利用時間を1日1時間削減した場合（年間）

消費電力減	二酸化炭素削減量	節約金額（27円/kWh換算）
5.48kWh	2.7kg	約150円

上記の例の他にも、まだまだたくさん利用方法の変更によって電力消費量を削減することのできる機器はたくさんあります。節電できることはないか、皆さんも是非自分の身の回りのものから探してみてください。

② ガス消費を節約する

2つ目の方法として、ガスの消費を少なくすることが有効です。もちろん、ガスを消費する際には燃焼させることになるので、温室効果ガスを排出することになります。ガスを節約することは、家計を助けるだけでなくより直接的に温室効果ガスを削減することに繋がります。

例：炎が鍋底からはみ出さないように調節する。水1L を強火ではなく中火で1日3回沸騰させた場合（年間）

消費ガス減	二酸化炭素削減量	節約金額（162円/㎥換算）
2.38㎥	5.3kg	約390円

入浴間隔をあけずに湯船の追い焚きをしなくなった場合（年間）

消費ガス減	二酸化炭素削減量	節約金額（162円/㎥換算）
38.20㎥	85.7kg	約6,190円

45℃のシャワーを流す時間を１分短縮した場合（年間）

消費ガス減	二酸化炭素削減量	節約金額（162円/㎥換算）
12.78㎥	28.7kg	約2,070円（水道料金別）

上記のように、ちょっとした節約を心がけることで年間多くの二酸化炭素排出量やガス代金を節約することが可能です。上記の例以外にもまだまだたくさん節約できる場面はあります。ぜひ節約してみてください。

③ 自動車の運転方法に気をつける

３つ目の方法として、自動車の運転方法に気をつけることも温室効果ガス削減に向けて重要なことです。最近は、コロナウイルス感染対策から公共交通機関の利用を避けて自動車で通勤やお出かけをする人も増えています。そんな運転する機会の増えた自動車のガソリン代を節約して家計の負担を減らしてみませんか？

例：(2,000ccの普通自動車、11.6km/Lの想定)5秒間で20km/h程度に加速する「eスタート」を実施する（年間）

消費ガソリン減	二酸化炭素削減量	節約金額（143円/L換算）
83.57L	194.0kg	約11,950円

加減速の少ない運転を実施する（年間）

消費ガソリン減	二酸化炭素削減量	節約金額（143円/L換算）
29.29L	68.0kg	約4,190円

上記のように、環境に負荷をかけない運転を心がけることによって、年間で大きな金額を節約することもできます。また、加減速の少ない運転や急発進・急加速を行わないことは交通マナーの向上にも繋がります。2020年では、コロナによって全体的な交通量が減少したことでスピード超過しやすくなったことにより、都市部での交通事故死者数が増加しました。交通マナーを守って温室効果ガスと交通事故を減らしましょう。

まとめ

ここまで各国の地球温暖化対策への取り組みから、今すぐ個人でも実施できる温室効果ガス排出量削減への取り組みの具体例までを紹介してきました。世界では温室効果ガス排出量削減のために様々な努力が行われてきました。

しかし、コロナで人の外出が一気に規制された2020年であっても、パリ協定の目標である産業革命以前比で地球の平均気温を1.5℃上昇に抑えるために必要とされる排出量削減には至りませんでした。しかし、まだまだ諦めることはありません。今からでも温室効果ガス削減へ向けて努力をして、少しでもきれいな住みやすい地球を次世代へつなぎましょう！

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