研究活動概説⃝システム研究グループ

ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０１８

システム研究グループ【コアメンバー】

グループリーダー・主席研究員
秋元

主席研究員		

友田利正

研究員

林礼美

副主席研究員

永田敬博

研究員

有野洋輔

主任研究員		

和田謙一

研究員

ショアイ・テラニ・ビアンカ

主任研究員		

長島美由紀

研究員

魏啓為

主任研究員		

本間隆嗣

研究員

王楠

主任研究員		

佐野史典

主任研究員		

小田潤一郎

主任研究員		

山川浩延

主任研究員		

金星

春夫（企画調査グループ兼務）

圭吾

システム研究グループの研究活動報告
システム研究グループは、システム的な思考、シスその長期的トレンドに戻ってきたに過ぎないと考える

テム的な分析を通して、地球温暖化やエネルギー対応のが自然ではあるが、2000～15年の排出実績に限っに関する有用なる情報提供を国内外に行っている。最て線形回帰を行った結果を基準に取ると、2015年の近の研究の中から3つのテーマを紹介する。1つ目は、実績排出量は約11億トンCO2少ない。この11億トン

GDPとCO2排出量のデカップリングに関する分析、2の削減の要因について分析、考察を行った。

つ目は、パリ協定国別貢献NDCsの排出削減努力の評

RITEによる要因分析によれば、この内、銑鉄とセ価、3つ目は、温暖化適応策の経済性の評価である。

メントの生産調整でそれぞれ約2.5億トンCO2、約1.7

国内外の政策動向を踏まえながら、気候変動に関する億トンCO2の削減効果分と推計され、これは主に中国政策において重要と考えられるトピック等について、の影響である。鉄やセメントのストック量等からして、分析、評価を行うことで、より良い温暖化対策・政策

中国では将来的にも再び大きく増大するようなことは立案に貢献してきている。

ない可能性が高い。しかし、インドなどの途上国においては、今後の増大が予想され、世界全体では生産増

1. GDP成長とCO2排出量増加のデカップリング大のトレンドは続くと見られる。一方、米国のシェー

近年、先進国の一部では、GDPは上昇しているもルガスの利用拡大による効果は約2.2億トン CO2と推のの、CO2排出量は減少している（GDP成長とCO2計される。シェールガスは、石炭等の他のエネルギー排出量増加のデカップリング）。また、世界全体でもよりも安価なために急速に利用拡大したものであり、GDPは成長しているものの、CO2排出量は近年ほぼ環境制約や環境政策によって利用拡大が起こり、CO2横ばいになっている。
その要因について分析を行った。
1.1. 世界全体の動向
世界GDPとCO2排出量の関係は基本的に強い正の相関が見られる。2013～15年にかけて排出量はほぼ横ばいだが、長期の傾向で見ると、むしろ2009～13年の間の排出の伸びが大きかったものが調整されてきているに過ぎないと見ることができる。長期の排出トレンドからすると、2014年および15年の排出量は、

図1

世界のGDPとエネルギー起源CO2排出量の関係

16

研究活動概説⃝システム研究グループ

減少につながったものではない。これは明確なデカッＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０１８

1.3. 日本の動向

プリング効果である。
再エネ拡大の効果もあるものの、日本はこれまで製造業を比較的大きな比率で維持しこれによる排出削減効果は1.6億トンCO2程度と推計てきた。その中で、経済成長率も大きくはないものの、された。

CO2排出量もほぼ横ばいとなっており、大きなデカップリングの傾向は見られていない。ただし、東日本大

1.2. 主要先進国の動向

震災後の電力料金上昇の中で電力消費量の低下が見ら

英国等の欧州諸国では、GDPは上昇しているものれる（図3）。行動変容による節電の進展、LED照明の、CO2排出量やエネルギー消費量は減少傾向にあ等の省エネ機器の普及等による部分もあるが、製造業る。図2に英国における1995～2011年の間の生産の停滞の要因もあると考えられ、引き続き動向とそのベースおよび消費ベースのCO2排出量を示す。生産要因の分析を進めることが重要である。英国で見られベースCO2排出量は当該国で燃焼し排出が行われた

たように、サービス産業への産業転換がEUの傘の下排出量であり、通常報告される当該国の排出量に相当で実現したようなことが、日本で当てはまらないと考する。一方、消費ベースCO2排出量は、製品等を輸出えられ、適切な対応をしていくことが必要である。

入した場合、それらを製造した際の排出量を加算もしくは減算し、当該国のCO2排出量を算定したものである。生産ベースのCO2排出量は大きく減少しているが、消費ベースのCO2排出量はほとんど減少していないことがわかる。すなわち、エネルギー多消費の製造業からサービス産業への産業構造変化が進みGDPは増えるものの、国内でのCO2排出は減少しているが、製品の形で引き続き購入することで、世界の他の国で排出がなされ、世界全体では削減に寄与していないということである。なお、英国では白熱灯から蛍光灯、LEDなどへの転換や高効率ガス機器の普及によってエ

図3

日本におけるGDP、電力料金と電力消費量の推移

ネルギー消費量の低減が進みデカップリングに寄与している部分は見られるが、全体の傾向を説明できるほ1.4. デカップリングのまとめど大きなものではない。また、別途の研究によれば、持続的な温暖化対策のためには、GDPとCO2排出

英国のGDP成長の一つの大きな要因は、高レベルス量のデカップリングが重要である。シェールガス革命

キルの移民労働者によるものとの研究がある。のように安価でかつ低炭素なエネルギー供給を実現

なお、イタリアでは、英国と同様に電力消費量の減し、デカップリングに大きく寄与した事例もある。ま少が見られるが、GDPの減少も起こっており、カッた、LED照明もコストが急激に低下し、コスト負担がプリングしている状況にある。

ほとんどなく省エネを実現し、デカップリングに寄与してきている。しかし、最近の世界のトレンドの最も大きな要因は、中国における素材産業の生産調整によると考えられ、大きなトレンドとしてはGDPとCO2排出量のカップリングは続いていると考える方が妥当である。また、一部の国に見られるデカップリングは、産業構造の変化によるところが大きく、消費構造の変化によるものではない。よって、世界の別の国にCO2排出量が移転しているところが大きい。グローバルで

図2

英国の生産ベースCO2、消費ベースCO2排出量（OECD（2015）より作成）の対策が重要であるし、GDPとCO2排出量のデカップリングをもたらし得る技術の革新またそれによって誘発され得る社会の革新が必要である。

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研究活動概説⃝システム研究グループ

2. パリ協定NDCsの排出削減費用の評価
2.1. はじめにＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０１８なっていることに起因する。
図4のようにCO2限界削減費用が国によって大きく

2015年12月にパリで開催された国連気候変動枠組異なる状況は、いわゆる炭素リーケージを引き起こす条約（UNFCCC）第21回締約国会議（COP21）に要因となり、世界全体での排出削減の実効性が低下すおいて、2020年以降の気候変動対策の新たな国際枠る危険性が懸念される。ただし、現実には世界全体で組となるパリ協定が合意され、2016年11月に発効しCO2限界削減費用が均等化するような排出削減分担た。パリ協定は、各国が自主的に目標を宣誓し、それとすることは非常に困難であるし、例えばGDP比排を国際的にレビューする枠組となっており、日本を含出削減費用（各国の経済力に応じた負担）といった指め 各 国 は、約束草案として自国の排出削 減 目 標 を標を考慮すれば、CO2限界削減費用の均等化が必ずしCOP21に前後して宣誓・提出した（パリ協定合意後も公平・衡平であるわけでもない。今後取り得る対応

はNationally Determined Contributions（NDCs）

として、CO2限界削減費用が低いとみられるNDCsをとされている）。

提出している国には、更なる排出削減の深堀を促して今後、2℃目標等の長期目標との整合性を確認しついくことが重要と考えられる。

つ（グローバルストックテイク）、NDCsの実効性を高めるために、各国の排出削減目標の「排出削減努力」を適切に評価して各国にフィードバックすることを通し、その努力の差異が是正されるような枠組を構築することが重要であると考えられる。ここでは、排出削減費用をその努力の指標の1つとして取り上げ、システム研究グループが開発してきている世界エネル
ギー・温暖化対策評価モデルDNE21+を用い、各国のNDCsの排出削減費用について評価を行った。
2.2. 世界主要国のNDCsの排出削減費用
図4に世界主要国のNDCsのCO2限界削減費用の推計結果を示す。スイス、日本、EU28は200$/tCO2

図4

世界主要国のNDCsのCO2限界削減費用

2.3. 日 米欧における政策や国情を踏まえたNDCsの排出削減費用を超える水準にあると評価されている一方、中国やイ

現実には、各種政策を用いてNDCsの達成が図られン ド 等 で は0$/tCO2と 評 価 さ れ て お り、NDCsのることとなるが、気候変動緩和に関して費用効率的なCO2限界削減費用は国によって大きな差異があると対策ばかりがとられるとは限らず、非効率な対策もあ推計されている。この時の世界全体の排出削減費用はり得る。また、気候変動緩和のみを考慮して意思決定がGDP比で0.38％程度と見込まれている。一方、各国なされることはなく、政治的、社会的な制約を鑑みた上のNDCsによって得られると見込まれる世界全体の排で排出削減を行うこととなる。本節では、日米欧につい出削減量を、世界全体で最も費用効率的に達成した場て、政策や国情を踏まえたケース（表1）を想定し、そ合（各国のCO2限界削減費用が均等化する排出削減分の想定が排出削減費用に及ぼす影響の分析を行った。

担となる）、CO2限界削減費用は6$/tCO2、GDP比排米国については、費用最小化の下でNDCを達成す出削減費用は0.06％と推計された。

るケースと、行政、立法等のシステム上、連邦レベル

このように、各国がNDCsを達成した場合の世界全で新規の温暖化対策の法律制定が困難なことを鑑み、体の排出削減費用0.38％は、世界全体で最も費用効発電部門での排出削減はCPP規制で見込まれる以上に率的となる排出削減分担の下での0.06％に対して6.5進まず、その他の部門で排出削減を進めてNDCを達倍程度と相当大きな費用になると推計されている。こ成するケースの分析を行った。図5に示すように、費れは、NDCsにおいては、エネルギー効率の高い技術

用 最 小 化 の ケ ー ス で は、CO2限 界 削 減 費 用 は76～の導入が進んでいる日本等の先進国を中心により大き94$/tCO2程度と推計されるが、このケースでは発電な排出削減を進め、安価な排出削減対策が豊富に存在部門での対策（石炭火力からガス火力への転換や風力する新興国や途上国での排出削減は相対的に小さく発電の拡大等）が大幅に取られており、発電部門での18

研究活動概説⃝システム研究グループ

表1ＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０１８

想定した分析ケース
想定

米国

EU28

日本

I-a

費用最小化の下で2005年比▲26％I-b

費用最小化の下で2005年比▲28％

I-c

発電部門での排出削減はEPAによるCPPの評価に留まるとした上で2005年比▲26％

I-d発電部門での排出削減はEPAによるCPPの評価に留まるとした上で2005年比▲28％II-a

費用最小化の下で1990年比▲40％II-b

英国は1990年比▲40％、英国以外の27か国も1990年比▲40％

II-c

ETS対象部門と非ETS対象部門を区別して1990年比
▲40％

III-a

費用最小化の下で2013年比▲26％。但し、原子力発電の比率は最大20％III-b

費用最小化の下で2013年比▲26％。但し、原子力発電の比率は最大15％III-c

電源構成をNDCにあわせた（原子力20％等）上で2013年比▲26％

III-d

原子力発電を15％、再エネを29％とし、残りの火力の比率をNDCにあわせた上で2013年比▲26％

図5

日米欧のNDCsのCO2限界削減費用15％とするIII-dケースでは、非化石電源で44％の比率を想定）について分析を行った。原子力発電の上限対策がCPP規制以上に進まないとしたケースでは、費を20％とした上での費用最小化の場合、CO2限界削用最小化のケース以上に発電以外の部門での排出削減減費用は165$/tCO2と推計された。原子力発電の再が 必 要 と な り、CO2限 界 削 減 費 用 は333～421$/

稼働が順調に進展せず、NDCにおける電源構成（原tCO2と大幅に上昇すると推計された。

子力発電の比率は20～22％）の水準とすることは容EU28については、費用最小化の下でNDCを達成

易ではないと想定したIII-bケース（原子力発電の上限するケースと、ブレグジットを考慮したケース（英国を15 ％ と 想 定 ） で は、CO2限 界 削 減 費 用 は230$/以外の27か国で1990年比40％を達成するケース）、tCO2程度にまで上昇する。原子力発電の再稼働の進ETS対象部門と非ETS対象部門を区別したケースの分展によって、NDC達成のための排出削減費用は大き析を行った。費用最小化のケースではCO2限界削減費く影響を受けると言える。S+3Eの観点から決定され用は210$/tCO2と評価される一方、ブレグジットをたNDCにおける電源構成比率にあわせた上で排出削考慮したケースにおいては英国以外の27か国のCO2減を行う場合、CO2限界削減費用は380$/tCO2を超限界削減費用は230$/tCO2程度に上昇する（この時、える水準になると推計された。現実の世界はCO2排出

英国のCO2限界削減費用は40$/tCO2程度）と評価さ削減のみを考えて動いているわけではなく、多目的性れた。これは、英国を含めてEU28全体で40％削減をがある中でバランスがとれた対応をとることが重要で図る場合は、英国で40％以上の削減を進めることがある。こうした状況を踏まえると、CO2排出削減のみ費用効率的であるが、英国が40％の削減に留まると、を単一目的とした費用最小化の下での排出削減費用に英国以外の国の費用が上昇することを意味する。ETS比べ、その費用は高いものとなり得る。

対象と非対象を区別したケースは、ETS対象部門では提示されている排出割り当て以上の削減が進まないと2.4. NDCs評価のまとめ想定したケースであるが、ETS対象部門のCO2限界削

世界主要国のNDCsの排出削減費用の比較を行うと減費用は70$/tCO2と評価される一方、ETS非対象部

共に、日米欧について、関連する政策や国情が排出削門のCO2限界削減費用は480$/tCO2と推計された。

減費用に及ぼす影響の分析を行った。CO2排出削減以なお、ETS非対象部門のCO2限界削減費用は均等化す

外にも様々な目的を有する現実社会では、費用最小化ると想定したが、実際には各国の政策に依る所となるの下での排出削減費用に比べてより高い費用が必要とため、費用は更に増大する可能性がある。分析からは、なり得る。高い排出削減費用により経済を悪化させ、EU全体で40％削減を費用効率的に進めるという視点様々なリスクが大きくなる可能性も懸念される。国際

では、ETS対象部門の排出枠は過剰であると言える。

的に調和した実効性のある排出削減対策を取りなが日本については、原子力発電に上限を想定しつつ費ら、こうしたリスクを十分に理解した上で、排出削減用最小化の下でNDCを達成するケースと、NDCにお費用の大幅な増大を避けた、柔軟且つ持続的な対応をける電源構成に準拠するケース（原子力発電の上限をとることが重要である。

19

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ＲＩＴＥ

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3. 温暖化適応策の経済影響・経済効果の評価

門に分類した。その他部門の温暖化影響被害について

3.1. はじめには、フローであるGDPへの被害を、全球平均気温の温暖化対応のリスク管理として、気候変動緩和費用と適応費用、気候変動残余影響について定量的かつ総二次関数を想定し定式化した。その他部門における適応策は現段階では考慮していない。

合的な把握が重要である。本研究では、これまで十分海岸部門の影響被害と適応策は文献1）に基づき想定に評価されていなかった、温暖化適応策の経済影響・した。影響被害に関して、沿岸域の氾濫による資本ス経済効果に関する分析を実施した。主に、適応策の経トックへの被害を想定した。適応策として、沿岸域の済影響（温暖化による影響被害を軽減させる効果の他氾濫に対して防護する沿岸堤防を想定した。沿岸堤防に、適応策投資による経済効果）について評価するこは、ストック（金額ベース）として明示的に扱い、そとが目的である。適応策の効果は局所的かつ短期的での投資費用は、導入量の二次関数を想定した。なお、あるため、（何も対策をとらない場合に）温暖化被害温暖化影響がないと想定した場合においても、経済発が確実に増加することが認知されていれば、被害軽減展によりある程度の堤防建設が増強されると想定しのための適応策投資は効用を高めると期待され、合理た。

的な経済活動とみなされる。

このようなモデル化により、地域別・産業部門別に、本研究では、2100年までの期間の影響被害・適応フローの投資の効果や資本ストックへの影響などを明策評価が可能な動学的モデルを新たに開発し分析し示的に考慮し、温暖化影響によりストックが棄損したた。分析の第一段階として、海岸部門の適応策に焦点場合には、単年ではなく複数年にわたって影響が及ぶを当てた。海岸部門の適応策による温暖化影響被害の効果等を含めて精緻に分析することが可能である。

軽減に加え、適応策として資本ストックへの投資による波及効果についても、産業間の定量的関係を明示的に表示した産業連関構造を考慮し、適応策に関する定量的な評価を行い、気候変動戦略における適応策の有効性について分析した。また、気候感度に関する感度分析として、気候感度が高いシナリオについて、影響・適応費用の分析を行った。最後に、リスク管理の観点から、緩和評価と本研究から得られた影響・適応評価を合わせた対応戦略について考察した。
3.2. 分析の枠組み

図6

温暖化影響被害とその影響を低減する適応策の導入による経済影響を評価するために、トップダウン型経温暖化被害・適応策と開発した経済モデルの関係

3.3. 分析結果済モデルを新たに開発した（図6）。モデルは、世界2100年・平衡気候感度（C.S.）3.0℃・RCP注1）8.5

全体の割引後消費効用を最大化する、動的非線形最適（2100年の全球平均気温上昇は約4.2℃を想定）にお化モデルとして定式化した（割引率は年3％想定）。

い て、 適 応 策 が 無 い 場 合 に は 世 界 全 体 でGDPロ ス

モデルの評価対象期間は、基準年を2011年とし、代5.6％（気候変動無ケース比）であるが、適応策によっ表時点を2030、2050、2075、2100年として最適て3.1％まで低減されると推計された（図7）。この時、化 計 算 を 行 う。 世 界 全 体 を12地 域（ 日 本、 北 米、適応策として沿岸堤防に必要な追加的建設投資額はEU、中国、インド、サブサハラアフリカなど）に分

2100年でGDP比約0.02％と推計された。沿岸堤防割し、また産業を10産業（農業、素材産業、社会サーの投資増加およびその波及効果による経済効果はビス産業など）に分類して評価した。モデルでは、全GDPに占める割合が小さいが、沿岸堤防建設による球平均気温・全球平均海面上昇に対して、温暖化被害・温暖化被害の低減の効果が非常に大きいことが示され適応策の経済影響が分析可能である。現バージョンでた。

は、緩和策の影響を考慮していない。
ここでは、温暖化影響被害を、海岸部門とその他部温暖化被害影響・適応策の費用だけではなく、緩和費用も含めて対応戦略を議論するために、図8には、

20

研究活動概説⃝システム研究グループ

適応の有無および気候感度の差異による、世界全体のＲＩＴＥ

Ｔｏｄａｙ

２０１８

3.4. おわりに影響・適応費用および緩和費用を示した。本研究では

本研究では、温暖化影響・適応策に関する評価モデ

緩和策については分析していないので、緩和費用としルを開発し、気候感度とRCPシナリオに対する温暖化てIPCC-AR5-WGIIIのデータ（複数のモデル分析結果影響被害および適応策の費用を分析し、適応策の有効の中央値）を用いた。ただし、この緩和費用推計は基性を示した。また、緩和策との費用との比較や、気候本的に世界全体での費用最小化（限界削減費用を世界感度が高い場合の適応策の有効性を評価した。

で均等化した理想的な状況）を前提に推計されたものである点に留意が必要である。

同じ気候感度レベルの中で全球平均気温上昇が最も高位に推移するRCP8.5では、適応策が導入されない

気候感度3.0℃の場合、影響・適応策の費用につい場合には、影響被害は時点とともに拡大する。しかし、て、精度の課題やティッピングエレメントの未考慮なこのケースにおいて海岸部門に最適な適応策が導入さどいくつかの不確実性があるが、本分析では、適応有れた場合には、適応策として追加的に必要な費用はの場合は、RCP8.5が最も費用が小さく、また、適応GDPに対して非常に小さく、いずれの地域でも適応無の場合にはRCP4.5（2100年に全球平均気温上昇策の導入が進み、被害額は大きく低減される。このよが約2.3℃）が最も小さいと推計された。本研究の範

うに、温暖化適応策は温暖化影響被害を低減する可能

囲では、緩和および影響・適応の費用を含め総合的に性は大きいと示唆される。温暖化影響被害・適応費用

考 慮 す る と、 最 も 厳 し い 緩 和 策 シ ナ リ オ で あ るの推計には精度の問題などいくつかの課題はあるもの

RCP2.6（2100年に約1.6℃上昇）は、必ずしも費用の、本研究のように適応策の導入により温暖化被害を効率的とは言えないことが示唆された。

かなり抑制できるならば、2℃目標のような大きな緩また、気候感度が0.5℃高い3.5℃想定とした場合和策費用を要する厳しい排出削減ケースが影響被害をでも、適応策によってかなりの影響被害を抑制できる含めた総費用を最小化するかは議論の余地がある。た可能性があることが示された。
RCPシナリオ間の結果のだし、本研究は2100年までの評価であり、2100年傾向は、気候感度が3.0℃の場合と同じ傾向を示した。

以降も海面上昇は時間遅れをもって上昇する可能性が高く、その影響については考慮していないことには留意が必要である。
また、温暖化適応策は、0.5℃程度の気候感度が高い場合に対しても有効な対応として期待できることが示唆された。気候感度が高い場合には影響被害はやや増加するが、気候感度が3.0℃の場合と比べ、RCPシナリオ間の経済影響の傾向は基本的には変わらない。

図7 世界GDPロスの変化
注：気 候感度3.0℃のRCP8.5シナリオの場合であり、2100年の全球平均気温上昇は約4.2℃を想定した。

少なくとも0.5℃程度の気温目標水準や気候感度の違いなどであれば、温暖化リスクを大きく低減できる可能性がある。そのため、気候感度の不確実性の問題がある中で、厳格に2℃目標などを目指すような戦略よりむしろ、温暖化対策に要する費用や被害額を考慮しながら、おおよそとしての気温目標水準を意識した緩和策をとり、その上で適切な適応策を組み合わせて実施していくことが、気候変動のリスク管理として重要であると考えられる。
参考文献
1）J. Hinkel et al.; Coastal flood damage and adaptation costs
under 21st century sea-level rise, PNAS Vol.111, No.9,

図8

世界全体の温暖化影響被害・適応費用および緩和費用（適応の有無および気候感度の差異）
注：PD: Peak and Decline

pp.3292-3297 (2014)
注1）RCP: Representative Concentration Pathways

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