プログラム番号 3.5

JEMA「2050 CN実現へのロードマップ」セミナー
2022年7月25日（月）イイノホール

家電製品におけるカーボンニュートラル

一般社団法人 日本電機工業会
家電部 平本 雅祥

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1家庭部門におけるカーボンニュートラルの目標
 2030年度に、2013年度比46％温室効果ガス削減に向けて、家庭部門のエネルギー起源のCO2排出量削減は、2013年度比▲66％、2019年度比▲56％が目標とされる。
 住宅の省エネルギー性能の向上、省エネルギー機器の導入促進、エネルギー管理の実施等が必要とされる中、白物家電として取組むべき内容を、2050年のあるべき姿から検討した。
表 3-1 エネルギー起源二酸化炭素の排出量目安（単位：百万t-CO2）

出典）「地球温暖化対策計画」全体版 環境省 https://www.env.go.jp/earth/211022/mat01.pdf

13年度
実績

19年度
実績

産業部門

463384

業務その他部門

238

家庭部門

2030年
30年度
目安

13年度比
削減率

19年度比
削減率

289

▲38％

▲25％

193116▲51％

▲40％

208

159

70▲66％

▲56％

運輸部門

224

206

146

▲35％

▲29％

エネルギー転換部門

10689.3

56▲47％▲37％

地球温暖化対策計画（令和３年10月22日閣議決定）

2家庭部門世帯当たり年間エネルギー消費量 2019年度
 2019年では、家庭内のエネルギー消費のうち、約49％は化石エネルギーを利用している。
 その用途は、暖房、給湯、厨房での直接燃焼である。

図 3-1 家庭部門でのエネルギー源別消費量比（2019年度）

表 3-2 世帯当たりの用途別エネルギー源別エネルギー消費量（2019年度）

家庭内のエネルギー源別消費量比(千kcal/世帯・年)

太陽熱

電力

灯油
18%
LPG

11%

20%
都市ガス

0%

電力
51%

冷房

212

暖房

528

給湯

307

厨房

211

動力他

2,675

太陽熱

28

都市ガス

LPG

灯油

石炭等285811,101４1,032492277４270249１

化石燃料の直接燃焼
出典）『エネルギー・経済統計要覧2021』（日本エネルギー経済研究所）

3電気のCO2排出係数の推移（仮定） 2050年では、電気のCO2排出係数の実質ゼロ化の達成を前提にすれば、家庭内での、暖房、給湯、厨房の電化促進と、電力利用効率の向上がCO2排出量削減に寄与する。
 2050年に至る中間地点として、電気のCO2排出係数が0.25kg-CO2/kWhに到達する年を、20xx年として、電化の導入シナリオを検討する。
0.6

CO2排出係数（＝原単位）
kg-CO2/kWh

0.5電気事業連合会実績値

0.4
20xx年
0.25㎏‐CO2/kWh

0.3

電源のカーボンニュートラル

0.2
0.102010

2030環境省目標
2021年10月

20202030

2040

2050

図 3-2 CO2排出係数（原単位）の推移予想
出典 2019年までの排出係数：エネルギーと環境 電気事業連合会2020年
https://www.fepc.or.jp/library/pamphlet/pdf/21_environment.pdf
2020年の排出係数 2021年電気事業連合会発表値
2030年の新目標値：地球温暖化対策計画 令和３年10月22日 環境省
地球温暖化計画における対策の削減量の根拠
http://www.env.go.jp/earth/211022/kohyou.pdf

4

暖房の電化によるCO2排出量削減
 燃焼式暖房機をヒートポンプエアコン（エアコン）に置換し、電化することで、対石油機器で約60～70％（2019年）、対ガス機器で約78～83％（20xx年）CO2排出量を削減。

CO2排出量 g‐CO2/MJ

約70％減
67.8

約83％減

約60％減
51.9

対
石油

対
ガ
ス

約78％減
対
石油対
ガ
ス

20.6
11.6
石油ストーブ

ガスストーブヒートポンプエアコン

ヒートポンプエアコン

2019年

20xx年

図 3-3 暖房の電化効果：暖房機器１MJあたりのCO2排出量比較（試算条件）
 暖房機器効率※：ヒートポンプエアコン暖房エネルギー消費効率6.0、石油・ガスストーブは1.0
 石油ストーブのCO2 排出係数は灯油（0.0678t-CO2/GJ）、ガスストーブのCO2排出係数は0.0519
t-CO2/GJ （表3-2で示した2019年の家庭の暖房で使用される都市ガス(0.0449t-CO2/GJ) と、LPG(0.059t-CO2/GJ)の加重平均値）
 電気CO2排出係数は0.444kg-CO2/kWh（2019年）、0.25kg-CO2/kWh（20xx年）

出典※ 暖房機器効率：ヒートポンプ・蓄熱センター

5

給湯の電化によるCO2排出量削減

CO2排出量 g‐CO2/MJ

 燃焼式給湯器を、ヒートポンプ給湯機（エコキュート）で置換し、電化することで、約39％（2019年）、約66％（20xx年）CO2排出量を削減。
約39％削減約66％削減図 3-4 給湯の電化効果：給湯１MJ使用時のCO2排出量比較（試算条件）
 給湯機器効率※：ヒートポンプ給湯機の年間給湯効率3.5、従来型燃焼式給湯器効率0.95
 燃焼式給湯器のCO2排出係数は 0.0552t-CO2/GJ（表3-2で示した2019年の家庭の給湯で使用される都市ガス(0.0449t-CO2/GJ) とLPG(0.059t-CO2/GJ)、灯油（0.0678t-CO2/GJ）の加重平均値）
 電気のCO2排出係数は0.444kg-CO2/kWh（2019年）、0.25kg-CO2/kWh（20xx年）
出典※ 暖房機器効率：ヒートポンプ・蓄熱センター

6

厨房の電化によるCO2排出量削減

CO2排出量 g‐CO2/MJ

 ガスコンロを、IHクッキングヒータに置換し、電化することで、約９％（20xx年）
CO2排出量を削減。

96.9

ガスコンロ

約９％削減
87.9

IHクッキングヒータ
20xx年

図 3-5 調理の電化効果：1MJの調理加熱でのCO2排出量比較（試算条件）
 厨房機器熱効率※：ガスコンロ 0.56、IHクッキングヒーター 0.79
 ガスコンロのCO2排出係数は0.0543t‐CO2/GJ（表3-2で示した2019年の家庭の厨房で消費された、都市ガス(0.0449t-CO2/GJ)、とLPG(0.059t-CO2/GJ)の加重平均値）
 電気のCO2排出係数は0.25kg-CO2/kWh（20xx年）※厨房機器熱効率：東京ガスの環境活動20097暖房・給湯・厨房の電化によるCO2削減効果（20xx年）

世帯当たりの年間CO2排出量（kg）

 20xx年では、電気のCO2排出係数の低下効果に加え、電力利用効率の高い暖房、給湯、厨房機器への電化促進で、2019年度比51％のCO2排出量削減※１が見込まれる。
暖房・給湯の電化で15％削減

3500
3000
2500

化石929

原単位改善と、オール電化の効果で51％削減※２※１ 家庭部門での2030年削減
目標は、2019年度比56％※２ 家電機器の買換えなどによる省エネ効果は含まない

118379

2000
1500

電力
321

100020292029
1143

500
02019201920xx

図 3-6 世帯当たりのCO2排出量削減（原単位の改善、電化効果）（試算条件）
 世帯当たりの用途別エネルギー消費量2019年（表3-２）の化石燃料を利用した暖・給・厨を電化
 電気のCO2排出係数は0.444kg-CO2/kWh（2019年）、0.25kg-CO2/kWh（20xx年）
 暖房は、図3-3の条件で、石油ストーブ、ガスストーブを、ヒートポンプエアコンへ電化
 給湯は、図3-4の条件で、燃焼式給湯器を、ヒートポンプ給湯機へ電化
 厨房は、図3-5の条件で、ガスコンロを、IHクッキングヒータへ電化

8オール電化による電力需要増
 全電化での世帯当たりの年間電力消費量は2019年度比で128％※１と試算できる。
 増分の28％は、全世帯では約758億kWh※2となり、これは、住宅用太陽光発電の2019年（152億kWh）から2050年（945億kWh）への増分793億kWh※3に匹敵する。
※1 家電機器の買換えなどによる省エネ効果は含まない※2 2019年の世帯数59,071,519とした※3 JEMAロードマップ

世帯当たりの年間エネルギー消費量（kWh）

10000
化石80004411
6000

電力28％増加
1283

4000
2000

電力45704570

2019

オール電化後0

図 3-7 オール電化による世帯当たりの電力使用量の増加（試算条件）
 世帯当たりの用途別エネルギー消費量 2019年（表3-２）の化石燃料を利用した暖・給・厨を全電化
 暖房機器効率：ヒートポンプエアコン暖房エネルギー消費効率6.0、石油、ガスストーブは1.0 給湯機器効率：ヒートポンプ給湯機の年間給湯効率3.5、従来型燃焼式給湯器効率0.95
 厨房機器熱効率：ガスコンロ 0.56、IHクッキングヒーター 0.79

9

省エネの取組①-1ｰ トップランナー制度

 トップランナー方式により省エネ化が進むエアコン、電気冷蔵庫は10年前の製品を買換えることで省エネに寄与。
トップランナー基準設定時

製品の5割以上

トップランナー基準
製品Aの省エネ水準と技術進歩の見込み等を加味してトップランナー基準を策定

製品の5割以下

企業ごとに目標年度に、出荷製品の消費効率の加重平均がトップランナー基準を上回る必要

トップランナー
基準設定時

図 3-8 主要家電製品のエネルギー効率の変化

目標年度（３－10年度後）

図 3-9 トップランナー制度の仕組み出典）省エネポータルサイト（注1）エアコンは冷房・暖房期間中の電力消費量。冷暖房兼用・壁掛け型・冷房能力2.8kW
クラス・省エネルギー型の代表機種の単純平均値。
経済産業省 資源エネルギー庁（注2）電気冷蔵庫は年間消費電力量。定格内容積400lとする場合。定格内容積当たりの年間消費電力量は主力製品（定格内容積401 ～ 450l）の単純平均値を使用。2015年度
以降JIS規格が改訂されている。
出典）令和2年度エネルギーに関する年次報告（エネルギー白書2021）10省エネの取組①-2‐ ハードによる省エネ トップランナーによる上位機種のさらなる省エネと、これまで開発してきた省エネ技術を普及価格帯へ拡大していくための低コスト化開発が必要。

基準設定2022年⇒ 目標年度2027
13.4％ エネルギー消費効率改善（2016年実績比）

基準設定2016年⇒ 目標年度2021
冷蔵庫22％ 冷凍庫12.7％ エネルギー消費効率改善（2014年実績比）

エアコンの取組・インバータ搭載率
100％

冷蔵庫の取組・インバータ搭載率
63.3％

出典1） : 日冷工 WEBデータ

・エネルギー消費効率の改善率2027年目標

13.4%※壁掛形（2027年度の目標基準値6.51 − 2016 年度実績値5.74）／5.74× 100 = 約113.4％・真空断熱材搭載率
53.5％出典3）：経産省 冷蔵庫判断基準WG 取りまとめ（2016/2/25）
から、2013年度JEMA 国内出荷統計をベースに算出。
・インバータ搭載による①圧縮機の性能向上- 新冷媒対応- 圧縮機モータ 効率- 制御用電機品効率向上、- 機械損失・ 熱損失低減②送⾵系の性能向上③熱交換器の 性能向上

効率改善：12％程度

・真空断熱材搭載による熱負荷低減：25％程度
出典4）：経済省 電気冷蔵庫等判断基準小委員会 最終とりまとめ（2006/7/6）

出典2） : METI エアコン最終とりまとめ

図 3-10 冷蔵庫、エアコンの省エネ化取組例

11

省エネの取組② ‐ ソフトによる省エネ（AI・IoT活用）
 ハードによる省エネ性能技術向上の他に、センシング技術やデータ分析技術を用いたソフト省エネが進んでいる。ソフトによる省エネ技術は測定規格や標準化はされておらず、現行の省エネ評価には含まれていないものの、実環境下においては省エネに資する。
エアコンの取組例

冷蔵庫の取組例

 状態センシング- 人：位置、人数、活動量、体感温度- 部屋：間取り、家具配置、日射、温度- 周囲環境：外気温、気象情報等

 状態センシング- 人：位置情報- 庫内：部屋温度、湿度、開閉、収納量、画像- 周囲環境：室温、照度

 データ分析・学習・予測- 生活パターン学習（起床、就寝、外出）‐ 部屋特性（負荷条件、方位）ｰ 体感温度、室温の変化予測

 データ分析・学習・予測- 生活パターン学習（在不在、就寝、開閉） 省エネ制御- 生活パタンに合わせて無駄な空調削減- 不在時の出力低下- 気流による体感温度の効果的な低下
ｰ 冷房送風のハイブリッド

 省エネ制御- 不在時、就寝時の節電、霜取- 食品収納量に応じた冷却- 冬場など冷やしすぎを防止
その他、食品ロス削減によるCO2排出量抑制- 食品ロスの排出原単位- 食品１ｔ廃棄で、CO2排出量0.46 t

図 3-11 エアコン、冷蔵庫のIoT・AIによる省エネ（CO2削減）取組例

12省エネの取組③ ‐ 白物家電とZEH net Zero Energy House■外皮の断熱性能等を大幅に向上させたZEHは、エアコンの冷暖房を省エネ化。
■外気と室内の熱を交換する熱交換型換気扇は、空気質を維持しつつ省エネに寄与。
■ヒートポンプ給湯機は太陽光発電余剰電力を熱エネルギーとして蓄熱可能。
■CO2を排出せず、排熱が少ないIHクッキングヒーターはZEHの空調負荷を低減。
外皮の断熱性を大幅に向上

高効率な設備
システム

再生可能
エネルギー

20％以上
機器の省エネ効果含む

高性能断熱材

高断熱窓

高効率調理器

高効率空調

太陽光発電等高効率換気設備

低負荷領域

室内

吸気

高効率給湯設備

高効率照明

外気

排気

IHクッキングヒーター

エアコン

熱交換型

ＺＥＨロードマップ検討委員会におけるＺＥＨの定義・今後の施策など

ヒートポンプ給湯機
平成27年12月 資源エネルギー庁 を参考に編集

図 3-12 白物家電とZEHの組み合わせ例13

家庭のカーボンニュートラルに向けた電化導入シナリオ
 家庭のカーボンニュートラルに向けた、20xx年まで取り組み内容①電化： 暖房、給湯、厨房の電化促進 （電力不足 ⇒②、③）②省エネ: 省エネ機器の買換え促進、AI/IoT機器の導入によるスマートな利用、ZEHなど③発電： 家庭用太陽光発電の普及加速 （発電量の変動 ⇒④）④DR： 家電機器のDR（ディマンドリスポンス）など、利用最適化

CO2排出係数エネルギー消費量

電力②②省エネ・10年前機器の買換え
・IoT/AI家電
・ZEH

CO2排出量＝エネルギー消費量 × CO2排出係数

①電化

化石燃料

③④⑤⑤ 太陽光発電導入加速で原単位さらに低下①暖房・給湯・厨房の電化（電力消費増）③家庭用太陽光発電の導入加速④エネルギー利用最適化
DRなどによる自家消費や地域利用促進

図 3-13 家庭のカーボンニュートラルに向けた取り組み（20xx年）

14

需要最適化の方向性 （資源エネルギー庁）

出典） 2050年カーボンニュートラルの実現に向けた需要側の取組 資源エネルギー庁 2021年2月19日

15蓄熱性能とAI・IoTを活用した家庭と地域のディマンドリスポンスのポテンシャル
 2019年で化石燃料機器を全て電化したと仮定すると、ヒートポンプ給湯機や電気温水器の消費電力量に占める割合は約15％となる。これは2050年に想定する住宅用太陽光発電の年間発電電力量945億ｋWhの54.7％※１に相当する。
 太陽光発電など、自然エネルギー由来の余剰電力に関する予測情報などを、インターネット経由で通知し、AI・IoT化した給湯機が自律的に貯湯タンクへの蓄熱を行うなどで、家庭の自家消費向上や、地域全体での自然エネルギー利用の最適化が期待される※２ 。
※１ 2019年の家庭部門の年間電力消費量を3,457億KWhとした※２ 2022年現在、天気予報と連動し、沸き上げを行うエコキュート＆アプリを各社発売中（太陽光発電の自家消費向け）
2019年時点での電気温水器＋ヒートポンプ給湯機による電力消費量
燃焼式給湯器をヒートポンプ給湯機へ電化することで増えた電力消費量
その他、オール電化後の電力消費量

図 3-15 ヒートポンプ給湯機の国内出荷実績累計出荷台数

5%
10%

85%

図 3-14 家庭の電力消費量に占める給湯器・機の割合（オール電化後）
16

家庭部門のカーボンニュートラルに向けた白物家電のロードマップ（案）普及・コストダウン

DACS システムの構築・実証

大項
目

中項
目

小項目

排出量
目
標

エネル
ギー起源
CO2
排出量

電源

原単位

2021年度

2022年度

2023年度

2019年

2024年度

2025年度

2026～2030年度

2031～2040年度

2041～2050年度

カーボンニュートラル

2030年 家庭部門’13年比▲66％、’19年度比▲56％

全戸数、暖房、給湯、厨房の世帯排出量

オール電化達成時

オール電化達成時

年間2.72ｔ-CO2

実質ゼロ

19年度比CO2 排出量51％減

2019 年 原単位

20xx年 原単位

2050年 原単位

0.444kg-CO2 /kWh0.25kg-CO2 /kWh

実質ゼロ

電力需要の増大 自然エネルギー増
需要最適化の運用

家電分
野白物
家電（主にエネル
ギー
起源のCO

蓄熱を利用したDR 規格・基準整備
レジリエンス 規格・基準整備

利用促進に向けた運用・制度見直し（IoT給湯器の貯湯タンク利用）
利用促進に向けた運用・制度見直し（エアコンの 自律分散制御）
IHCH

電化普及
（IoT化、レジリエンス含む）

オール電化③

IHクッキングヒーターの普及促進

HP給湯

オール電化② ヒートポンプ給湯機の普及促進（IoT対応機種の普及拡大）

エアコン

オール電化① ヒートポンプエアコン普及（寒冷地等）。レジリエンス（自律分散型制御）対応拡大

大型家電（エアコン、冷蔵庫）における省エネルギー化（トップランナー（TR）制度）や、低GWP冷媒転換
機器の省エネ・代替フロン（新冷媒、未利用熱含む）

エアコン

低GWP冷媒転換

さらなる低GWP冷・新冷媒対応JIS媒への転換

新TR制度202x発効：目標年度2030 仮

冷蔵庫

真空断熱材搭載率向上、インバータ搭載率の 向上

未利用熱の利用促進：2削減）

新TR制度2022発効：目標年度2027
キガリ改正による低GWP冷媒搭載率の向上

全機種に真空断熱材およびインバータを搭載

全熱交換器搭載換気扇の普及・拡大
行動予測、利用予測に基づく、利用者の快適性を損なわない省エネ

AI/IoT

外部環境、生活パターン、収納密度、活動量、位置情報、 開閉動作、在庫などセンシング

消費期限通知、メニュー提示など、食品廃棄ロス減少によるCO2排出量の削減（非エネルギー起源のCO2 削減）
住宅のDC電源導入検討

住 ZEH/宅 DC化

省エネ住宅普及・断熱性向上

住宅トップランナー基準の強化

再エネ導入を促す制度

17