東京海上研究所 東京海上日動
オンラインセミナー「地球温暖化の最新知見と脱炭素社会に向けた企業の取組」

2021年10月21日

カーボンニュートラルの実現に向けた展望と課題(公財)地球環境産業技術研究機構（RITE）
システム研究グループ グループリーダー

秋元 圭吾

目

次

2

１．カーボンニュートラルに向けた対策の全体概要
２．カーボンニュートラルに向けた各種対策技術の役割と課題
2.1. 再生可能エネルギー、蓄電池、水素の役割と課題
2.2. CCUS、DACの役割と課題
2.3. 原子力発電の役割と課題
2.4. 省エネ：DXによる低エネルギー需要社会の実現の可能性

３. 日本の2050年カーボンニュートラルに向けたシナリオ分析例
４．2030年のエネルギー需給見通し
５．まとめ

１．カーボンニュートラルに向けた対策の全体概要

世界のエネルギー消費量の増大出典）N. Nakicenovic

4世界のCO2排出量の推移出典）Global Carbon Project

経済とCO2排出量のカップリングは続いている。CO2排出も大きく減少したときは、経済（GDP、所得）も悪化している状態。世界の排出量を簡単に減らせる状況にはない。

5

CO2排出量の状況

6出典）総合資源エネルギー調査会 基本政策分科会資料 （2020年11月）

 日本の排出量は、世界の3%程度であり、世界全体での協調と技術による世界への貢献が何よりも重要。
 発電からのCO2に焦点が当たりやすいが、発電からのCO2（上記グラフでは「エネルギー転換」の多く）以外からのCO2排出量は多く、非電力部門の対策も重要。

生産ベースと消費ベースCO2排出量の差：
貿易に体化されたCO2排出量（2000～2014年）

7

貿易に体化されたCO2排出量：[消費ベースCO2排出量]－[生産ベースCO2排出量]

1,000

CO2 排出
正味輸入

US

500

CO2排出量の差(MtCO2)

CO2 排出
正味輸出

USA

EU28

EU28

Japan
0

Indonesia

India

Other Developed

Russia

-500

Japan

RussiaChina-1,000

India

China

-1,500Indonesia
Rest of the world
2014

2013

2012

2011

2010

2009

2008

2007

2006

2005

2004

2003

2002

2001

2000

-2,000出典）RITEによる推計、http://www.rite.or.jp/system/global-warming-ouyou/download-data/Analysis_Consumption-Based-CO2.pdf
本間他、エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス、2019

ドイツを除けば、特に EUは、製造業を海外に依存し、サービス産業化する傾向が強まっている（貿易に体化された
CO2は増大。近年、低下傾向が見られるが、体化されたCO2の輸入元の中国等のCO2原単位改善による部分が大きい。）。一見、先進国を中心にCO2が減っているように見えても、消費構造はあまり変化していない。日本など少数国がエネルギーコストを大きく上昇させた対策をとれば、生産拠点が変わるだけで、グローバルには排出減が進まない。

世界の経済成長と電力消費量の関係

8

27000
2017年

2010年

発電電力量（TWh/yr）

22000

1971～2017年の間の実績値の線形回帰式

2009年

2008年

y = 340.6x - 1376.1
R² = 0.9984

17000

12000

7000

2000
10

20

30

40

50

60

70

80

90

GDP（trillion US$2010/yr）
出典）国際エネルギー機関（IEA）統計、2019

世界GDP（経済成長）と電力消費量の関係は、強い正の相関関係が見られる。経済成長と電力消費量は密接な関係。

累積排出量と気温上昇の関係
9出典）IPCC AR5 統合報告書【長期のビジョン】 累積排出量と気温上昇には線形に近い関係が見られる。CO2排出に対する気温応答は減衰に非常に長い時間を要する。すなわち、いずれのレベルであろうとも、気温を安定化しようとすれば、いずれはCO2の正味ゼロに近い排出が必要。長期的には正味でCO2排出をゼロに近づ
けていくことは重要（時間スケールの問題は残る）【現実におけるとるべき方策】 一方、気候感度には大きな不確実性あり。長期でCO2正味ゼロ排出に近づけていく過程は大きな排出経路の幅が存在し得る。総合的なリスクマネジメントが重要日本の正味ゼロ排出のイメージ（1/2）

10【国内の一次エネルギー供給】
省エネ、物質・サービスに体化されたエネルギーの低減（DX, Society 5.0含む）【海外資源の利用】
原子力

原子力
国内再エネ

再エネ
脱炭素
エネルギー

再エネ拡大のための系統対策（含む蓄電池）
余剰再エネの水素製造等の利用

海外再エネ（グリーン水素）の利用（水素、アンモニア、
合成燃料の輸入）
海外CO2貯留層の利用（燃焼前CO2回収）（ブルー水素（アン 正味ゼロ排出実現においても、省エ
ネは重要 残るエネルギーは、カーボンニュートラル実現のためには、原則、原子力、再エネ、CO2回収・貯留（CCS）の３つで構成することが必要
 海外の再エネ、CCS活用手段として、水素などの利用も重要
 CCS無しの化石燃料利用がある場
合には、負の排出技術でオフセットが必要

モニア等含む）の輸入）
化石＋CCS

残余の
化石燃料

CCS付き化石燃料
CCS無し
化石燃料

国内CO2貯留

BECCS, DACCS

海外CO2貯留層の利用（燃焼後）植林, 鉱物化（ｺﾝｸﾘｰﾄへのCO2吹込）, ﾌﾞﾙｰｶｰﾎﾞﾝ 等【海外資源の利用】

負の排出削減技術（NETs）

BECCS：バイオエネルギー＋CO2回収・貯留
DACCS：大気中CO2直接回収・貯留

オフセット日本の正味ゼロ排出のイメージ（2/2）

出典）総合資源エネルギー調査会 基本政策分科会, 202011

日本の2030年、2050年の温室効果ガス排出削減目標

12

▲26%

▲46%
(760 MtCO2e)

カーボンニュートラル
▲100%

出典）Climate Action Trackerに加筆

 2030年▲46%は、2050年正味ゼロのほぼ線形での延長線上
 エネルギーインフラのストック、設備導入のリードタイム、イノベーションの余地が限定的なことなどからすると、2050年カーボンニュートラル以上に難しい目標と考えられる。

２．カーボンニュートラルに向けた各種対策技術の役割と課題

2.1．再生可能エネルギー、蓄電池、水素の役割と課題

世界の再生可能エネルギーの動向

15

太陽光発電の
内外価格差

風力発電の
内外価格差

出典）IRENA

出典）総合資源エネ
ルギー調査会 特に変動性再生可能エネルギー（太陽光、風力）のコスト低減は大きく進展してきている。
 ただし、国間によって大きなコストの差異があり、日本の価格は依然として高い。

日本の再生可能エネルギー導入急拡大のひずみ
出典）調達価格等算定委員会

再エネの拡大は必須だが、国内での導入規模は楽観視できない。調和
した拡大が必要出典）総合資源エネルギー調査会

16

再エネの拡大に向けて：プッシュ型の電力系統形成
17

プッシュ型での系統形成を行う方針（費用便益分析を実施）。偏在する再エネの大量導入によって、系統増強への大きな投資が必要（電力コスト増大のリスクもある一方、ビジネス機会でもある）。

変動性再エネの増加に伴うエネルギー貯蔵の重要性
18

（揚水）

発電

（圧縮空気エネル
ギー貯蔵）

送配電

最終需要

出典：IEA Technology RoadmapHydrogen and Fuel Cell、2015 技術、エネルギー種によって、エネルギー貯蔵における得意領域は異なる。
 電子は移動がしやすいため、それを蓄電池という仕組みの中に抑え込むことは、原理的に困難さが増す。貯蔵の難しさ（コスト）は、電気（電子）＞水素＞天然ガス＞石油＞石炭＞ウラン のような順。

水素・アンモニアの技術開発、展望等

JERAゼロエミッション2050
日本版ロードマップ
出典）政府資料

出典）JERA19

CN分散電源としての水素燃料電池の役割
出典）Panasonic

再エネポテンシャルの地理的偏りがある中、VREの拡大により、系統増強費用が大きくなる可能性もあることから、需要地近くへのCN分散電源の導入の経済性が大きくなる可能性がある。各種エネル
ギーのバランスのとれた導入が重要

20水素直接還元製鉄の展望とモデル想定

21

 直接還元鉄の製造において、現状では天然ガス（左図を参照）等を利用
 水素直接還元製鉄は燃料を水素に代替したプロセスである（右図を参照）
 後述のDNE21+では水素直接還元製鉄の製造プロセスに加え電炉・熱間圧延までのプロセス一式を集約しモデル化 【資本費：438.1$/(t-cs/yr)、水素消費：12.1GJ/t-cs、電力消費：695kWh/t-cs】
 2031年から（同2040年以降）、新規建設・運開可能と想定

天然ガスを利用した直接還元鉄の製鉄プロセスの例

J. Kopfle et al. Millenium Steel 2007, p.19

水素を利用した直接還元鉄の実証プラントの例

https://www.midrex.com/
https://www.kobelco.co.jp/releases/1201993_15541.html

2.2．CCUS、DACの役割と課題* CCUS: 二酸化炭素回収・利用・貯留、DAC：大気中CO2直接回収

CO2回収・貯留関連技術

23出典）資源エネルギー庁

注）日本の技術的なポテンシャルとして、
146 GtCO2といった推計（2005）もある
が、実際的なポテンシャルは不透明で詰めていく必要有

廃油田 (石油増進回収)

貯留ポテンシャル (GtCO2)
日本
世界
0.0
111.5

廃ガス田

0.0

147.4 – 665.5

深部帯水層
炭層 (メタン増進回収)

11.4
0.0

3042.6143.4【参考値】IPCC SRCCS(2005) (GtCO2)
675–900
103–104
3–200

注1）廃ガス田の貯留ポテンシャルの幅は、将来のガス採掘量が増加するに従って、表中の上限値までポテンシャルが増大し得ると想定している。
注2）貯留費用の幅は、表中に示す範囲において累積貯留量の増大と共に上昇するように想定している。
*1 本数値にはCO2回収費用は含まれていない。別途想定している。
*2 石油増進回収、メタン増進回収における石油やガスの利益は本数値に含めていないが、別途考慮している。

貯留費用 ($/tCO2)*1
57 – 69*2
9 – 595 – 3827 – 122*2

合成石油・合成メタン（エネルギー利用のCCU）

24

 水素の更なる利便性向上のため、合成石油・合成メタンも検討されている（既存インフラ、機器が利用可能）。
 合成に利用の回収CO2は、化石燃料もしくはバイオマス燃焼排出、もしくはDACからのオプションあり。
出典）Audi

日本ガス協会の2050年展望（目標）出典）ENEOS

大気CO2直接回収（DAC）技術25

 DACは、大気中からCO2を回収する。400 ppm程度の濃度の低いCO2を回収するため、化石燃料燃焼時排ガス等からの回収と比べ、より大きなエネルギーが必要。
 ただし、 VRE が余剰、安価となった場合などにおいて大きな役割も期待できるかもしれない。
 一方、DACS（貯留まで）をすれば、負排出となる。
ICEFロードマップ2018 DACによる、 DACのエネルギー消費量推計

Climeworks

必要エネルギー（横軸）、土地面積（色）、投資（円の大きさ）など

M. Fasihi et al., (2019)による2020年のDACのエネルギー消費量と設備費の推計エネルギー消費量

設備費（/tCO2）（Euro/(tCO2/yr)）

高温（電化）ｼｽ
ﾃﾑ（HT DAC）

電力 (kWh)

低温ｼｽﾃﾑ（LTDAC）

熱 (GJ)
電力 (kWh)

1535
6.3(=1750 kWh)

250

815
730

EW: 風化促進
AR：植林Smith et al. (2015)

2.3．原子力発電の役割と課題

原子力の安定供給等における優位性

出典）総合資源エネルギー調査会 基本政策分科会資料（2020）27

原子力発電の審査と再稼働状況

2021年7月5日現在

28

日本の原子力発電容量の見通し
29出典）総合資源エネルギー調査会 基本政策分科会資料（2020）

2.4．省エネ：DXによる低エネルギー
需要社会の実現の可能性
DX: デジタルトランスフォーメーション

エンドユース技術の破壊的イノベーション
31

Source: C. Wilson (IIASA)

IoT, AI等の技術進展は、最終エネルギー需要側の社会イノベーションを誘発するポテンシャルあり
1) 独立した技術から、接続へ
2) 所有から、利用へ
3) シェアリングエコノミー、サーキュラーエコノ
ミーの誘発

サイバー空間（仮想空間）とフィジカル空間（現実空間）
を高度に融合させたシステ
ムにより、経済発展と社会的課題の解決を両立する、
人間中心の社会
出典：内閣府

運輸部門：CASE

32

Connected; Service & Shared

Autonomous; Electric
自家用車の稼働率は5%前後。
完全自動運転でシェアリングで稼働率上昇の余地大

Autono-MaaS専用EV「e-Palette」
出典）トヨタ自動車と近距離航空の融合の可能性もAirbus, Audi

車の形が変わる

V2G

日産

シェア化に伴い、車両台数低減
が、素材生産量を低減し、また都市の形を変える可能性も出典）Jari Kauppila, ALPSシンポジウム(2019)アパレル関連






33

服の50%は使われずに廃棄されているとも言われている。
若年層を中心とした嗜好の変化（スーツをあまり着なくなった等）、Eコマースの進展（百貨店
以上になんでも手に入る。移動の不便を解消 等）
AI、ICTを使った、必要なだけ生産できるような技術変化（需要を的確に把握可能に。大量生産で価格を下げる必要性の低下）
百貨店などでは、「見せる」ために多くのスペースを用意、そしてその建設に体化されるエネ
ルギー、設備利用率が低いにも関わらず暖冷房、といったエネルギーの削減に。
また、百貨店や大型ショッピングセンターが求められなくなると、そこへの移動のマイカーも求められなくなり、一層、シェアカーを促すようになり得る。

Eコマース（中古品の売買（事実上のアパレル製品のシェア化）を含む）

百貨店、大型
ショッピングセ
ンターの変化

温暖化対策とはほぼ無関係の技術変化、社会変化

食品関連





34

食料システムで排出されるGHGは30%前後（バウンダリーによっては更に大きい）とされる。
一方、食品廃棄・ロスは世界全体では１／３にも上るとされる（ただし日本の食品廃棄・ロスは
世界平均よりもずっと小さいとの評価有）。
AI、ICTで食料需要をより正確に予測できるなどできれば、食品廃棄・ロスが減り、エネルギ
ー消費・GHG排出の低減につながる可能性あり。
プラスチック容器の低減、スーパーのスペース低減、冷蔵・冷凍エネルギー、輸送エネルギーの低減 などに波及し得る。

SDGsの同時達成にも大きな寄与となり得る。

３. 日本の2050年カーボンニュートラル
に向けたシナリオ分析例（世界エネルギーシステム・温暖化対策
評価モデルによる分析例）

温暖化対策評価モデルDNE21+の概要(Dynamic New Earth 21+)36

 各種エネルギー・CO2削減技術のシステム的なコスト評価が可能なモデル
 線形計画モデル（エネルギーシステム総コスト最小化。決定変数：約1千万個、制約条件：約1千万本）
 モデル評価対象期間： 2000～2100年（代表時点：2005, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 70, 2100年）
 世界地域分割： 54 地域分割（米国、中国等は１国内を更に分割。計77地域分割）
 地域間輸送： 石炭、原油・各種石油製品、天然ガス・合成メタン、電力、エタノール、 水素、CO2（ただしCO2は国外への移動は不可を標準ケースとしている）
 エネルギー供給（発電部門等）、CO2回収・利用・貯留技術（CCUS）を、ボトムアップ的に（個別技術を積み上げて）モデル化
 エネルギー需要部門のうち、鉄鋼、セメント、紙パ、化学、アルミ、運輸、民生の一部について、ボトムアップ的にモデル化。その他産業や民生においてCGSの明示的考慮
 国際海運、国際航空についても、ボトムアップ的にモデル化
 500程度の技術を具体的にモデル化、設備寿命も考慮
 それ以外はトップダウン的モデル化（長期価格弾性値を用いて省エネ効果を推定）••

地域別、部門別に技術の詳細な評価が可能。また、それらが整合的に評価可能
非CO2 GHGについては、別途、米EPAの技術・コストポテンシャル推計を基にしてRITEで開発したモデルを利用

・中期目標検討委員会およびタスクフォースにおける分析・評価
・国内排出量取引制度の検討における分析・評価
・環境エネルギー技術革新計画における分析・評価
はじめ、気候変動政策の主要な政府検討において活用されてきた。またIPCCシナリオ分析にも貢献統合費用の想定：東大-IEEJ電源構成モデルの分析結果を活用
37

 DNE21+モデルは世界モデルであるため、国内の電力系統や再エネの国内での地域偏在性を考慮した分析は難しい。そこで系統対策費用については、別途、 東京大学藤井・小宮山研究室および日本エネルギー経済研究所による最適電源構成モデルによる、変動性再生可能エネルギーが大量に導入された場合の電力システム費用の上昇分（統合費用）を推計結果を活用
 全国のAMeDASデータ等をもとに変動性再生可能エネルギーの出力の時間変動をモデル化し、線形計画法によって電力部門の最適な設備構成（発電設備及び蓄電システム）及び年間の運用を推計
 今回は日本全体を5地域（北海道、東北、東京、九州、その他）に区分し、1時間刻みのモデル化により計算を実施。
発電コストや資源制約などの前提条件はDNE21+の想定に合せて設定

モデル計算で考慮されているもの ・・・ 出力抑制、電力貯蔵システム（揚水発電、リチウムイオン電池、水素貯蔵）、発電設備の利用率低下、地域間連系線、貯蔵や送電に伴う電力ロスモデル計算で考慮されていないもの ・・・ 地内送電線、配電網、回転慣性の低下の影響、EVによる系統電力貯蔵、再生可能エネルギー出力の予測誤差、曇天・無風の稀頻度リスクなど
東大-IEEJ電源構成モデルの分析結果から近似した系統統合費用＝DNE21+で想定した系統統合費用の想定（各導入シェア実現時の限界費用）
700



太陽光
風力

600

系統統合費用 [US$/MWh]500

太陽光発電の出力例

400

300


200

100

0
0

5

10

15

20

25

30

35

40

総発電電力量に対するシェア [%]

45

50

55

60

VRE比率が高まると、限界統合費用は比較的急速に上昇傾向有。これは、既にVREが大量に導入されている状況で更に導入を進める場合、曇天・無風状態が数日以上継続するリスクに対応するため、利用頻度の低い蓄電システムや送電線を保持することが必要となることによる。
例えば、再エネ比率50%程度（太陽光約400TWh、風力約100TWh）のケースにおいては、蓄電池導入量は最適化計算の結果、870GWh、再エネ100%程度（VRE56%）のケースでは3980GWh程度となる。（足下導入量約10GWh程度）

ベースラインの世界排出量と２℃、1.5℃排出シナリオ
80

CO2排出量60
CO2排出量 [GtCO2/yr]

38

2050年頃CO2正味ゼロ

40

2060年頃CO2正味ゼロ
20

2100頃CO2正味ゼロ
0

-20

-40
2000

実績
ベースライン
2DS相当(2050年GHG▲40%)
B2DS相当(2050年GHG▲70%)
2100年1.5℃未満(>66%)
2010

2020

2030

2040

2065年頃GHG正味ゼロ
2100年頃GHG正味ゼロ
2050

2060

2070

2080

100

注）ベースライン排出量は前提とする想定シナリオではなく、モデル計算結果（SSP2シナリオを表示）

日本の2050年カーボンニュートラルシナリオの分析では、日本の排出削減シナリオに加えて、世界全体について1.5℃シナリオを併せて想定（世界のカーボンニュ
ートラルエネルギー資源の取り合いも踏まえた分析）

GHG排出量 [GtCO2eq/yr]※ 2DS、B2DS、B1.5OSシナリオについては、
2030年までは各国NDCs相当の排出制約を想定

80

2090

2100

GHG排出量実績
ベースライン
2DS相当(2050年GHG▲40%)
B2DS相当(2050年GHG▲70%)
2100年1.5℃未満(>66%)

60

40

20

0

-20
2000

2010

2020

2030

2040

2050

2060

2070

2080

2090

2100

【参考】 資源エネルギー庁が提示の「参考値」

39

シナリオ想定（概略）40

2050年GHG
排出削減
国内削減率はモ
海外クレジット活用ケース（世界
費用最小化＝世界限界削減費用 デルで内生的に決定
均等化）

参考値のケース▲100%

参考値のケースのモデル想定下で再エネ比率が変化した場合のコスト等を推計（日本以外については、欧米はそれぞれ▲100%、それ以外は、CO2について全体で▲100%を想定（GHGは2065年
頃▲100%）：1.5℃
シナリオ）

それぞれの技術課
題が克服され、より利用が拡大すると
想定したシナリオ①
再エネ100%②
再エネイノベ

各種技術の想定（コスト・性能）モデルの標準想定（注：ただし、再エネ比率が高いシナリオでは、疑似慣性力が実現し、普及していることが暗黙の前提となる）

各種技術の導入シナリオ

モデルで内生的に決定（コスト最小化）。ただし原子力は上限10%で制約。CO2貯留
量制約想定

再エネほぼ100%（原子力0%）

再エネのコスト低減
加速モデルで内生的に決定。ただし原子力は上限10%で制約。CO2貯留量制約想定

③
原子力活用

原子力の導入拡大モデルで内生的に決定。ただし原子力の上限を20%と感度を想定。CO2貯留量制
約想定

④
水素イノベ

水素のコスト低減
加速モデルで内生的に決定。ただし原子力は上限10%で制約。CO2貯留量制約想定⑤
CCUS活用

CO2貯留可能量拡大モデルで内生的に決定。ただし原子力は上限10%で制約。CCS可能量を大きく想
定

⑥
需要変容

カー・ライドシェア拡大

完全自動運転車実現・普及により、カー
シェア・ライドシェアが劇的に拡大すると想定。その他は参照シナリオの想定と同じ

シナリオ想定と再エネ比率 (2050年)
41

シナリオ名

再エネ
コスト

参考値のケース
*1

原子力比率

水素コスト

CCUS
(貯留ﾎﾟﾃﾝｼｬﾙ)

完全自動運転(ｶｰ･ﾗｲﾄﾞｼｪｱ)

電源構成に占める
再エネ比率

10%

54%
(最適化結果)0%

ほぼ100%(シナリオ想定)

標準コスト①再エネ100%

標準コスト②再エネイノベ

低位コスト

10%
20%

③原子力活用*2

標準想定（完全自動運転車実
現・普及想定せず）

水電解等の水
素製造、水素液化設備費：半減④水素イノベ⑤CCUS活用

国内貯留：
91MtCO2/yr、
海外への輸送：235MtCO2/yr

10%

53%
(最適化結果)47%(最適化結果)44%(最適化結果)国内：273MtCO2/yr、
海外：282MtCO2/yr

標準コスト

63%
(最適化結果)

標準コスト
⑥需要変容

国内91Mt、
海外235Mt※需要サイドの変化については、カーシェアリング以外の要素も踏まえた更なるシナリオ分析を継続する。

*1：DAC無しでは実行可能解が無く、全てのシナリオでDACが利用可能と想定*2：原子力活用シナリオは別途、比率50%まで分析を実施

2030年以降完全自動運転実現・普及し、ｶｰ・
ﾗｲﾄﾞｼｪｱ拡大、自動車台数低減により素材生
産量低下

51%
(最適化結果)日本の部門別GHG排出量（2050年）

42

1400
DACS
CO2以外のGHG

1200

プロセス起源CO2
土地利用起源CO2
その他エネ転部門

800

発電部門

2013年比
▲63%

600

民生部門
その他国内運輸部門

400

国内航空部門道路交通部門200

その他産業部門
化学部門

0

紙パルプ部門-200

セメント部門

2015

⑥需要変容

⑤CCUS活用④水素イノベ

③原子力活用

②再エネイノベ①再エネ100%

参考値のケース

鉄鋼部門-400

海外クレジット活用ケース

GHG排出量 [MtCO2eq/yr]

1000

・「海外ｸﾚｼﾞｯﾄ活用ｹｰｽ」は海外ｸﾚｼﾞｯﾄでｵﾌｾｯﾄ
・それ以外のケースではNETsでｵﾌｾｯﾄ2050

 世界の限界削減費用均等化の「海外クレジット活用ケース」では、日本の 2050 年の正味GHG排出量は2013年比▲63%に留まる（海外に、国内▲63%を超える排出削減に対応する排出削減費用以下の、植林、BECCS、DACCS等のオプションが十分存在すると推計されるため）。
 その他のケースでは、いずれもDACCSの活用が見られる。（CO2以外のGHG、プロセス起源CO2排出量のオフセットも必要）日本のCO2バランス（2050年）
43
500

回収
回収

400

DAC
アンモニア製造

300

セメント
高炉転炉法
水素製造
バイオマス火力

100

ガス火力
石油火力

0

石炭火力
-100

貯留、利用

-200

CO2地中貯留CCU-300

CO2海外輸送
-400

貯留、
利用
⑥需要変容

⑤CCUS活用④水素イノベ

③原子力活用

②再エネイノベ①再エネ100%

参考値のケース-500

海外クレジット活用ケース

CO2回収と貯留・利用量 [MtCO2/yr]

200

2050

 「①再エネ100%」では、化石燃料発電＋CCSは除かれるため、BECCSを利用 世界の限界削減費用均等化の「海外クレジット活用ケース」では、日本においてはDACは経済的なオプションにはなっていない。CO2の海外輸送も経済合理性はなくなる。

日本の一次エネルギー供給量（2050年）
44
450

ガス(非エネルギー利用)
石油(非エネルギー利用)400

水素・アンモニア輸入
バイオ燃料輸入
太陽熱
太陽光

300

風力
原子力

250

水力・地熱
バイオマス CCS有

200

バイオマス CCS無
合成メタン

150

ガス CCS有ガス CCS無100

合成石油
石油 CCS無50

石炭 CCS有石炭 CCS無

2015

⑥需要変容

⑤CCUS活用④水素イノベ

③原子力活用

②再エネイノベ①再エネ100%

参考値のケース0

海外クレジット活用ケース

一次エネルギー供給量 [Mtoe/yr]

350

・「海外ｸﾚｼﾞｯﾄ活用ｹｰｽ」は海外ｸﾚｼﾞｯﾄでｵﾌｾｯﾄ
・それ以外のケースではNETsでｵﾌｾｯﾄ

2050

注１）一次エネルギー換算はIEA統計に準じている。バイオマス以外の再エネ：1 TWh=0.086 Mtoe、原子力：1TWh=0.086÷0.33 Mtoe
注２） CCSなしの化石燃料は、負排出技術でオフセットされており、カーボンニュートラル化石燃料となっている。

 ▲100%のいずれのシナリオにおいても、相当量の水素・アンモニア・合成燃料の輸入が見られる。

日本の発電電力量（2050年）
45
1600

太陽光(系統接続無)風力(系統接続無)水素・アンモニア混焼

1400

水素・アンモニア専焼
太陽熱

1200

太陽光
風力(陸上)

1000

原子力
水力・地熱
バイオマス混焼 CO2回収有800

バイオマス専焼 CO2回収有バイオマス混焼 CO2回収無600

バイオマス専焼 CO2回収無ガス火力 CO2回収有
ガスCGS

400

ガス火力 CO2回収無石油火力 CO2回収有200

石油火力 CO2回収無石炭火力 CO2回収有石炭火力 CO2回収無

2015

⑥需要変容

⑤CCUS活用④水素イノベ

③原子力活用

②再エネイノベ①再エネ100%

参考値のケース0
海外クレジット活用ケース

発電電力量 [TWh/yr]

風力(洋上)

2050

 再エネ100%ケースのBECCSを含め、いずれもCCSは経済合理的なオプション
 世界全体でCNを費用最小で実現するケース（海外クレジット活用ケース）ではCCS無のガス比率が高い。
 再エネ比率が参考値のケースから上昇すると、統合費用が上昇。「①再エネ100%」では統合費用の急上昇により電力限界費用が相当上昇するため、電力需要が大きく低減。需給調整等のためBECCSが増大。

最終エネルギー消費量（2050年）
46350

気体燃料：天然ガス(非エネルギー利用)
液体燃料：石油系燃料(非エネルギー利用)300

電力
気体燃料：水素
気体燃料：合成メタン200

気体燃料：天然ガス
150

液体燃料：バイオ燃料
液体燃料：合成燃料100

液体燃料：石油系燃料
固体燃料：バイオマス50

固体燃料：石炭

2015

⑥需要変容

⑤CCUS活用④水素イノベ

③原子力活用

②再エネイノベ①再エネ100%

参考値のケース0

海外クレジット活用ケース

最終エネルギー消費 [Mtoe/yr]

250

・「海外ｸﾚｼﾞｯﾄ活用ｹｰｽ」は海外ｸﾚｼﾞｯﾄでｵﾌｾｯﾄ
・それ以外のケースではNETsでｵﾌｾｯﾄ

2050

注）CCSなしの化石燃料は、負排出技術でオフセットされており、カーボンニュートラル化石燃料となっている。産業部門などでは石炭からガスへの転換が見られるが、電化が難しい部門もあり、ガスが残りやすい。

 2050年▲100%ではいずれのシナリオでも相当大きな省エネルギーが見られる。
 再エネ比率が参考値のケースから上昇すると、統合費用が上昇。特に「①再エネ100%」では電力供給の限界費用が相当上昇するため、電力需要を大きく低減させる結果に。民生部門などで、電化が進みにくく、
参考値のケース比で石油需要が上昇。

CO2限界削減費用、エネルギーシステム総コスト、
電力限界費用：日本
2050年のCO2限界
削減費用[US$/tCO2]

2050年のエネルギーシステムコスト[billion US$/yr]*1

2050年の電力
限界費用[US$/MWh]*2

ベースライン（特段の排出制約無）

ー

986

―

121

海外クレジット活用

168

1044

[+58]

184

参考値のケース

525

1179[+193]

221①再エネ100%

545

1284

[+299]

485②再エネイノベ

469

1142

(-37)

198

③原子力活用*3523～5031166～1133(-13～-45)

215～177④水素イノベ

466

1160

(-19)

213

⑤CCUS活用

405

1150

(-29)

207

⑥需要変容

509

909

(-270)

221*1 []（青字）はベースラインからのコスト増分。()赤字は「参考値のケース」からのコスト変化*2 発電端での限界費用。ただし、系統統合費用は含む。2020年のモデル推計の電力限界費用は123 US$/MWh*3 原子力活用シナリオは、原子力比率20%～50%の下での結果

47

第６次エネルギー基本計画案：2050年CNに向けて
48出典）総合資源エネルギー調査会 (2021)

４．2030年のエネルギー需給見通し

第6次エネルギー基本計画案における2030年におけるエネルギー需給の見通し50出典）エネルギー基本計画（案）の概要(2021年9月)

2030年に関する第6次エネルギー基本計画案の記述：
基本方針と需要サイド

51出典）エネルギー基本計画（案）の概要(2021年9月)

トランジション・ファイナンス

52

５． まとめ

まとめ












54

パリ協定では、2℃目標、1.5℃目標や21世紀後半に実質ゼロ排出目標等に言及。また、早期の
ネットゼロエミッション実現への要請が強まっている。
脱炭素化（ゼロ排出）のためには、原則的には、一次エネルギーは、再エネ、原子力、化石燃料＋CCSのみとすることが求められる。電力化率の向上と、低炭素、脱炭素電源化は、対策の重要な方向性。いずれにしてもこれら脱炭素の各種技術のミックスが重要
再エネの大幅な拡大は、必須であるとともに、頑強な見通しがある。しかし、様々な課題も存在しており、コストを見極めながら適正な拡大幅を模索することが重要。
再エネの拡大が重要となる中、蓄電池、水素（アンモニア含む）は重要なオプション。更に、非電力部門で、再エネ、CCSを間接的に利用するためにも、水素とCO2からの合成燃料（CCU）も重要なオプションとなり得る。特に日本の場合、再エネ、CCSともに、海外と比較してコスト高と見られるため、海外再エネ、海外CCS活用手段として、水素、合成燃料等はとりわけ重要性が高い。
ネットゼロエミッションにおいては、化石燃料は一部利用しながら、BECCS, DACCS等の負の排出技術で排出をキャンセルアウトする方が、費用対効果が高い対策となる可能性が高い。
デジタルの活用は重要。エネルギー供給サイドは無論のこと、デジタル技術等を利用したエネル
ギー需要サイドの技術イノベーションとそれに誘発されるシェアリングエコノミー等の社会イノベー
ションも極めて重要。
それぞれの技術に大きな課題が残っていることから、多くのオプションを持ち、開発成功のリスク
ヘッジをしつつ、全体のコスト抑制を図る必要あり。
それでも、2050年正味ゼロ排出は大きな技術進展を見込んでも相当高い排出削減費用が必要と見られる。真の国際協調が難しい中、このような高い費用負担が許容できるのか、カーボンリー
ケージの懸念もあり、真に温暖化抑制に効果を持つのかは慎重な見極めが必要であり、柔軟性を有したカーボンニュートラル戦略を持っておくことが重要。グローバルな削減の視点も重要。