エネルギー環境論／後半
担当教官：谷本教授
内容は大きく以下の７つとする．
#1
京都議定書COP3について君は環境のために死ねますか？
#2
実験計画法（演習付き）#3
都市緑化はヒートアイランド抑止に有効か？
#4
経済性評価（演習付き）#5
経済性評価2（効用とリスク#6
環境と公共事業#7
我らが将来にサステナブル社会はあるか？
複雑系科学で読み解く価値観の創発
下線項目はhard coreな実際的工学手法の説明（問題解決のためのスキル向上；そのための演習付き）．
その他は，所謂、「お話」である．
講義資料をhttp://ktlabo.cm.kyushu-u.ac.jp/j/index.htmからダウンロードしておくこと（特に4回目）．各ファイルはやや重たいが，大学の端末で諸君が使用出来るファイル上限は50MB，メールのスプールは5MBであり，対応可能である．Trafficの都合でWebからDLが難しい場合はメール（tanimoto@cm.kyushu-u.ac.jp）をくれれば添付書類します．

エネルギー環境論
担当教官：谷本 潤 教授

第１回講義

京都議定書COP3について君は環境のために死ねますか？

1

京都議定書とは• 先進国の温室効果ガス排出量について、法的拘束力のある数値目標を設定• １９９２年５月

気候変動枠組条約の採択• １９９７年１２月

COP３で京都議定書を採択• ２００１年７月

COP６で運用ルールの骨子を政治合意（ボン合意）• ２００１年１１月

COP７で運用ルールの法文書（マラケシェ・アコード）を採択

温室効果ガス• 二酸化炭素（CO2）• メタン（CH4）• 一酸化二窒素（N2O）• 代替フロンガス– HFCs（ハードロフルオロカーボン）– PFCs（パーフルオロカーボン）– SF6（六フッ化硫黄）2

一寸脱線して...

3

4

京都議定書の発効要件• 両方の条件を満たした後、90日後に発効– 55カ国以上の国が締結• 2002年9月5日現在で93カ国• EU諸国および日本が既に締結– 締結した先進国の合計の二酸化炭素の1990年の排出量が、全先進国の合計の排出量の55％以上• 9月5日現在、93カ国合計で37.1%• 米国・豪州で約40％を占める• ロシアの批准が必要不可欠– 1つ目の条件をクリア確実・・・2つ目は？？？

51990年の附属書Ⅰ国の二酸化炭素排出割合
チェコ ルーマニア
1.2%
1.2%
EU
24.2%

米国
36.1%

豪州
2.1%
その他先進国
0.5%

日本
8.5%

ロシア
17.4%

カナダ
中東欧 3.3%
5.4%

6

各国の状況(1)

日本（-6％・12億t-CO2=7千万t-CO2 ）• ２００２年４月８日– 第一回 京都メカニズムに関する検討会• ２００２年５月２１日– 京都議定書の批准を衆議院が承認• ２００２年６月4日– 京都議定書を批准

7

各国の状況(2)ＥＵ（-8％・42.23億t-CO2）• ECの京都議定書締結に合意済み→欧州共同体としては5月31日に批准• ヨハネスブルグサミット（8/26-9/4）までの発効目
指す→doesn’t work!

各国の状況(3)ロシア（±0％・30.4億t-CO2）• 早期発効に向けた努力を表明• Back Ground– 現時点で90年基準を4割も下回る・・・90年代の経済停滞による– 「ホット・エアー」• ロシアの批准は確実
・・・排出権取引により、外貨が入ってくる• 排出権価格を上昇させることが目的• プーチン大統領の指導力次第？

8

各国の状況(4)カナダ（-6％・6.12億t-CO2 ）• 締結に向けた準備• 政府内の意見統一中

オーストラリア（＋8％・4.23億t-CO2 ）• 米国と途上国の参加が必要条件であると主張

各国の状況(5)

米国（-7％・60.7億t-CO2）• 京都議定書に不支持・・・締結しないと表明
理由：

途上国に削減義務なし
米国経済に悪影響→米国独自の気候変動政策• ①2012年までに単位GDP当りの温室効果ガス排出量を18％削減（あくまでも目標）• ②政府・企業の排出削減に関する自主協定の促進• ③研究開発費の増額• ④エコエネルギーに対する税制優遇• ⑤途上国に対する温暖化対策の支援

9京都メカニズムとは国と事業者が参加可能• 市場原理を活用する– 共同実施（JI）• :Joint Implementation– クリーン開発メカニズム（CDM）• :Clean Development Mechanism– 排出権取引• :Emissions trading

以上はあくまで補助的な手段であり、各国の自助削減努力が基本である

クリーン開発メカニズム(CDM)
Money,technology

途上国

先進国
排出枠

CER

プロジェクト実施前

プロジェクト実施後

10

共同実施(JI)
Money,technology

先進国B

先進国A

先進国B排出枠

先進国A排出枠

ERU

プロジェクト実施前

プロジェクト実施後

国ごとの排出枠
総排出枠 ＝

AAU

＋

ERU

±

排出権取引による増減＋

CER

＋

RMU

AAU：初期割当量＝基準排出量×(100±数値目標)％

ERU：共同実施(JI)で発行される排出枠
CER：CDMで発行される排出枠
RMU：吸収源活動による吸収量11京都メカニズムの約束(1)• 約束期間リザーブ(CPR)• 排出枠の売りすぎを規制• 排出枠の繰越(carry over)• ただし、繰越量に制限あり
Carry over
最終総排出枠初期総排出枠最終総排出量第1約束期間第2約束期間京都メカニズムの約束(2)• 排出枠の不遵守– 次期約束期間でのペナルティー• 排出枠の移転資格の停止• 事業者が所有している余剰排出枠の無効
最終総排出量
最終総排出枠不遵守量

初期総排出枠
排出枠
償却分

不遵守量の3割

第1約束期間排出枠
残量分

第2約束期間12

排出権取引に関する研究

・ゲーム理論，マルチ･エージェントシミュレーション，複雑系科学など応用数理学，OR，情報工学・経済学，経済工学，物理経済学
双方の知見を融合させた取り組みが必要

取引におけるルールモデル化

約束期間リザーブ／排出枠の繰越／排出枠の不遵守

JI
先進国A

相対取引

先進国B

市場
ダブルオー
クション

CDM

CERT

先進国C途上国

13

先進国の行動戦略• 自国の削減努力をする• 排出権を取引する– CDMを行う– 共同実施(JI)を行う– 市場取引を行う• 市場で排出権を買う• 市場で排出権を売る

途上国の行動戦略• 排出権を取引する– CDMを先進国に呼びかける

排出権取引市場のモデル化

USA: United States of America

国際市場

JPN:

Japan

EEC: European Union
USAJPN

EEC

OOE

EET

FSU

OOE: Other OECD Countries
EET: Eastern Europe
FSU: Former Soviet Union
EPPA (MIT)より

14

取引のメカニズム
限界削減費用（Marginal Abatement Cost）
B国のMAC

排出権買入量 自己削減量

P*

A国のMAC

B国の初期排出量−＋

A国の初期排出量

約束排出量
排出権売出量
自己削減量

排出量

市場取引（狭義の排出権取引）
Money

先進国A

先進国B

排出枠
B国の利益
A国への支払額
B国からの対価

A国の利益

削減コスト

削減コスト
A国の約束排出量までの削減コスト

B国と取引後のA国の削減コスト

A国と取引前のB国の削減コスト

A国と取引後のB国の削減コスト

15計算結果 (Case1:HotAirあり)
Case1 : HotAirの取引が許されている
USA
必要削減量(M tons C)
522
自己削減量(M tons C)
199
買入量(M tons C)
322
売出量(M tons C)
0
総費用
(M $)
16570

JPN
43143001513

EEC
184
81
10305669

OOE
93
633002014

自給自作時の総費用
(M $)

3198

11297

2769

43496

EET
FSU-59-261
5610900115
370-3973 -13864
00

HotAirとは・・・
1990年に対する目標値よりCO2排出量が減少→無償で排出権が手に入る

計算結果 (Case2:HotAirなし)
Case2 : HotAirの取引が許されていない
USA
必要削減量(M tons C)
522
自己削減量(M tons C)
325
買入量(M tons C)
196
売出量(M tons C)
0総費用
(M $)
31081

JPN
43291402754

EEC
184
137
4709840

OOE
9394012768

自給自作時の総費用
(M $)

3198

11297

2769

43496

EET
FSU-59-261
88
168
0088
168-5705 -11026
0016

Status Quo of Japan &Your Possible Future• １９９９年には１９９０年比で約７％増加している• ・・・つまり、２００８年まで１３％削減しなければならない→現実的には不可能に近い• 「環境」か「国益」か？ 衣食足りて礼節を知る#1総量に対して個別プロジェクト対応のJVやCDMでは焼け石に水では？→カザフスタンプロジェクトの例#2京都メカニズムにより日本外交はさらに弱体化する！
#3達成不可能な目標に向かって税金のバラ撒きが...

17日本初のJI（共同実施）②カザフスタン／省エネモデル事業について◎熱電併給所省エネモデル事業の実施

熱電併給設備の効率向上による天然ガスの省エネ

副次的効果としての年間62,000 t-CO2の削減

JIとして実施

日本初のJI（共同実施）
概要◎ウラルスク熱電併給所の低効率の蒸気タービンコージェネ→ガスタービン排熱回収技術による高効率のコジェネシステムを導入し熱電併給所の効率改善を図る。

・プロジェクト期間：２００２〜２００５
・契約当事者
日本側：NEDO
カザフスタン側：エネルギー鉱物資源省：天然資源環境保護省：西カザフスタン州政府

・実施サイト：ウラルスク熱電併給所
・企業形態 ：西カザフスタン州政府保有
・所在地:ウラルスク市郊外18日本初のJI（共同実施）プロジェクト概略図

温水ボイラ

燃料供給
（天然ガス）
発電ボイラ

蒸気タービン

熱供給
電力供給

現状
プロジェクト

排熱回収ボイラ

燃料フロー
熱フロー

ガスタービン

電力フロー

ガスタービン・コージェネレーションシステム

ベースラインスタディ→他に4つベースライン排出量 192,000CO2-t/y
PJケース排出量
130,000CO2-t/y
年間排出削減量
62,000CO2-t/y

日本初のJI（共同実施）※CO2クレジット移転の概要①CO2クレジットは、省エネモデル事業の副産物としてNEDOに移転②発生するクレジットの100％NEDO取得③クレジット移転量は年間62,000CO2-t☆前提条件として、京都議定書の発効、カザフスタンによる京都議定書の批准等・・・

19日本初のJI（共同実施）
2002/1

プロジェクト企画書の作成
カザフスタン気候変動調整局へ提出

カザフ国内手続

ベースラインに関するValidationの獲得

カザフスタン国におけるPJのJI承認

2002/6/20

カザフスタン国と排出量移転契約を含んだモデル事業のMOUの締結

日本にとって外交上唯一のカードであるODA（政府開発援助）の意味が失われないか？
｢援助の手を差し伸べる｣から｢せざる得ない｣状況へ←CDMにより途上国から排出権の委譲を求めざるを得ない．
経済的に観た日本の国力縮退に伴って，援助そのものを切りつめざるを得ない状況→“無い袖は振れない”．
ODAをめぐる不正，構造的問題，対中国問題．
ODAと日本：1989年に世界一の援助国になり，1991年以降10年間世界一の座を守り通してきたが，2001年にはアメリカに抜かれた（米:$109億,日本:$97億*）．自今の経済情勢を観るなら、日本のODAは益々減額されるだろう→外交上のプレゼンスが一段と低下する．
*平成14年度ODA政府全体で9,106億円．無償資金協力25%;借款24%；国際機関への拠出13%；技術協力等38%．

20

平成13年に出された「総合資源エネルギー調査会（茅陽一会長）新エネルギー部会（柏木孝夫部会長）報告書」
平成9年時点で新エネルギーは全エネルギー需要の1%（地熱,水力を入れた再生可能エネルギーで5%）にとどまっていた．
↓COP3京都会議の国際公約を遵守するために新エネルギーへのドラス
ティックなシフトを目指すべき(1)2010年までに年率2%の経済成長があると仮定した
際に見込まれるエネルギー需要(2)COP3遵守のために期待される新エネルギー供給量（その他CO2排出がないとしている原発も大幅増が仮定されている）

21

これだけの新エネルギー供給の増大を見込み，かつ現状，従来システムとのコスト乖離がある→税金による公的補助により普及をはかる意外に方策はない（自然普及はあり得ない）．

22

現在，国債,地方債を合わせた償還残高は700兆円（平成14会計年度における国家予算81兆円）にせまり，既に2000年末には，国債残高の対GDP比は70%を突破している！
デフレ，金利>成長率→国債残高/GDPは拡大→財政上プライマリー黒字が必要→そのためには公共投資の半減（現在国家財政の37%）,消費税の10%への引き上げでも不足→これに高齢化による社会保障費の増大が拍車をかける（年金,高齢者医療,介護にかかる負担は2025年度には消費税換算で25%に相当）→非ケインズ効果の恐怖

君は環境のために死ねますか？

23