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エネルギー・資源 Vol. 28 No. 3（2007）

研 究 論 文開発途上国農村部におけるエネルギー・アクセス向上と社会・経済的影響の定量評価
Assessment of Energy Access Improvement and the Socio-Economic Impacts in Rural Areasof Developing Countries

金川

誠* ・ 中Makoto Kanagawa

田俊彦**Toshihiko Nakata（原稿受付日2006年３月24日，受理日2006年10月20日）
RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR

RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR

RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR
Abstract
The purpose of this study is to reveal relations between energy access improvement and poverty alleviation inrural areas of developing countries. Recently, multi dimensional aspects of poverty, for example, economy, health,and education, have been increasingly focused on, and access to modern energy such as LPG and electricity is one
possible solution. As a case study, cooking and lighting demand of unelectrified rural areas in Assam state, India,
has been analyzed. An energy-economic model has been developed to analyze possibility of energy access
improvement through dissemination of a gas stove and electric lighting appliances for cooking and lighting
demand, respectively. Moreover, we have estimated changes in the socio-economic conditions, the average
Resipirable Suspended Particulate Matter (RSPM) exposure of women and a literacy rate above 6 years old, in theareas. For the cooking demand, the RSPM exposure will be reduced to below 190μg/m3, the WHO criterion ofSuspended Particulate Matter (SPM), due to increase in the income level. For the lighting demand, it is shownthat complete household electrification will be achieved by the year 2012 based on the model analysis, and theliteracy rate in Assam will increase to 74.4% from 63.3%.
RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR
る資源の変化が貧困緩和に及ぼす影響に注目している．2000

１．序論

年では24億人がエネルギー需要を木材などの直接燃焼によ

本研究の目的は，開発途上国農村部のエネルギー・アクり賄い，16億人が電力のない生活を余儀なくされている2）．

セス向上の可能性とその社会・経済的影響を解析して，エ

開発途上国のエネルギー問題に対して，先行研究は３つ

ネルギー・アクセス向上と貧困削減との関係を定量的に明に大別される．すなわち，政策やプログラムを調査した記らかにすることである．ケーススタディとしてインド共和

述的研究3），エネルギー消費機器の経済性や効率などを実験

国の農村部を対象とするエネルギー・経済モデルを設計しや現地調査により測定した実験的研究4），モデル解析などにて，経済性をもとに木材からLPGへの燃料の代替や未電化よる解析的研究5）である．モデル解析では，先進国を対象地域の電化の可能性を解析する．さらに，モデル解析の結とした解析と同様に，途上国のエネルギー需給構造の最適果から，対象地域における汚染物質への曝露量および識字化や機器の導入可能性を解析する．しかし，エネルギー需率がどの程度改善するかを推計する．エネルギー・アクセ

給構造の変化が貧困削減に及ぼす影響を明らかにするには，ス（Energy Access） は，電力やLPGなど先進国で利用さ解析結果からその社会・経済的影響を算出する必要がある．

れているエネルギーの入手可能な価格での継続的な利用としたがって，本研究ではモデル解析と社会・経済的影響のいう意味で多くの文献1）で用いられている．

推計を組み合わせることで，エネルギー・アクセス向上が近年，貧困は単に経済的な困窮だけでなく，健康，教育，環境などの社会的要素の劣悪な状況も含む．開発途上国の社会・経済的状況の改善を通して貧困削減に及ぼす影響を定量的に求める．

貧困問題の解決なくして持続可能な開発は不可能であり，エネルギー分野において，国際エネルギー機関（International

２．エネルギーと貧困
近年，貧困の経済的側面のみならず社会的側面にも関心Energy Agency，IEA）は，エネルギー消費機器や使用されが高まり，機会の確保が貧困削減につながると考えられて*東北大学大学院工学研究科技術社会システム専攻** 〃〃〃〃
教授

いる．エネルギー・アクセスは機会の一つであり，エネル

E-mail：nakata@cc.mech.tohoku.ac.jp〒980-0579 宮城県仙台市青葉区荒巻字青葉6-6-11-815

第21回および第22回エネルギーシステム・経済・環境
コンファレンスの内容をもとに作成したもの−52−

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ギー・アクセスの確立により開発途上国の社会・経済的状

表１に対象地域の基礎データを示す．対象地域では，エ況は大きく改善する．たとえば，エネルギー・アクセス向

ネルギー消費量の８割以上が調理に使用されている．また，上は所得の創出，ジェンダーの問題，生産性の向上などに対象地域は未電化であり，灯油にて照明需要を満たしてい密接に関連し，これらの社会・経済的要因の改善を通してる．インド全体では，世帯電化率は50％を下回っていて，貧困削減に寄与する．これは，エネルギー・アクセス向上

インド政府は2012年までの全世帯電化達成を目的とするが国連の定めるミレニアム開発目標（Millennium Development

Mission 2012：Power for All を電力部門の重要な政策目

Goals，MDGs）の達成にも深く関わることを意味する．電標と位置づけ，系統電力の拡充および再生可能エネルギー化により機械化の進展や新事業の創出が起こり，所得が創を含む分散型電源の普及を推進している．

出されることで，MDGsの第一の目標であると飢餓の撲滅

極度の貧困

４．調理需要におけるの達成が促進される．

エネルギー・アクセス向上の検討

健康状態は，貧困に密接に関連している．低所得あるいは失業による慢性的な栄養不良により，貧困層の健康状態

調理用エネルギーに注目した解析では，エネルギー・アは概して悪い．また，多大な治療費負担により予期せぬ貧クセス向上はガス調理機器の普及を通して調理用エネルギ困に陥る事例もある．エネルギーの利用と健康も関係があー源が木材からLPGへ移行することと定義する．調理需要り，木材収集などの重労働や調理時の木材の直接燃焼によは，想定される調理機器のなかで，単位消費エネルギーある室内汚染が問題となっている．途上国農村部では，調理たりのコストが最も低い調理機器によって賄われる．

用エネルギーがエネルギー消費の大部分を占めているため，4.1 機会費用とRSPM曝露量

エネルギー・アクセス向上が健康状態に及ぼす影響は大きい．

本解析では，エネルギー・アクセス向上の社会・経済的教育機会の確保も，貧困削減に必要不可欠である．貧困

影響として女性の機会費用と開発途上国の呼吸器系疾患の層は，富裕層に比べ十分な教育機会を得ていない．また，主因であるResipirable Suspended Particulate Matter

就学年数や識字率などの教育レベルが低いため，所得水準（RSPM）曝露量を考慮する．木材調理機器を使用しているは著しく低い．エネルギーと教育の関連性については，電途上国農村部の女性は，ガス調理機器を使用する場合に比化などによる生産性の向上で労働時間が削減されると，学べて，１日あたり平均1.1時間を，木材収集など調理に関す習に時間を割くことができる．また，電気照明機器が普及る活動に追加的に費やしている8）．式（1）に示す機会費用にすることで，夜間の学習環境を改良できる．途上国農村部

もとづいて，農村部の世帯の所得レベルから，女性が木材

では照明用エネルギー消費量は少ないが，基本的ニーズで調理機器での調理に従事することで発生する機会費用の損ある電力へのアクセスは教育レベルの上昇に大きく寄与す

失を外生的な入力パラメータとして木材価格に転嫁する．

ると考えられる．

Women's opportunity cost Women's opportunity cost [US$/hour]＝―with fuelwood [US$/GJ]
Daily energy consumption [GJ/day]
×Extra time with fuelwood [hour/day] …（1）３．対象地域
本研究では，ケーススタディとして，インド共和国アッまた，対象地域の平均RSPM曝露量は，従来型木材調理機

サム州の未電化地域6）を対象に解析を行う．アッサム州の器，改良型木材調理機器，ガス調理機器の普及率から式（2）

人口は約2,600万人で，87.1％が農村部に居住している7）．１により求められる．

人あたり州民総生産（Gross Domestic State Products，GDSP）および１人あたり電力消費量（US$161，20.4kWh）は，ともにインドの平均（US$281，75.2kWh）を下回り，

Average RSPM exposure [μg/m3]

Σ＝ （24 hour RSPM exposure of a stove [μg/m3]×Adoption rate of a stove [%]）…（2）4.2 エネルギー経済モデル

日本の値（US$44,834，7,601.9kWh）と比較して非常に小本研究では，対象地域のエネルギー・アクセス向上の可さいことがわかる．

能性を解析するためにエネルギーアクセスモデルを設計し
表１

対象地域の基本データ6）

た（図１）．本モデルは，５個の最終需要家ノード，21個の技術変換ノード，７個の資源ノード，さらに６個の市場ノードによって構成されている．解析期間は2004年〜2012年までとし，解析ツールMETA・Net14）を適用して，想定する機器の技術特性および経済性をもとにエネルギー需給構造の最適化を行う．なお，解析ツールの詳細については先行研究を参照されたい15），16）．また，調理需要の解析では，
−53−

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表２

各種調理機器の仕様9〜12）

表３

識字率に影響を与え得る要因7），18〜21）*US$１＝41.5［Rs.］13）.

*GDSP：州内総生産**男女比＝女性数/男性数．

５．照明需要におけるエネルギー・アクセス向上の検討
図１

エネルギーアクセスモデル

照明用エネルギーの解析では，エネルギー・アクセス向
上は電気照明機器の普及を通じて照明用エネルギー源が灯

表２に示す調理機器を想定してガス調理機器の普及可能性油から電力へ移行することと定義する．照明需要は，想定を解析する．

される照明機器のなかで，単位使用時間あたりのコストが4.3 解析結果最も低い照明機器によって賄われる．
5.1 識字率

図２に，調理需要の解析結果を示す．機会費用が増加しない，つまり所得レベルが向上しない場合，対象地域では

本解析では，エネルギー・アクセス向上の社会・経済的従来型木材調理機器が2012年においても依然として用いら影響として，７歳以上の識字率をインドの統計データにもれる．女性の機会費用が増加することで，改良型木材調理とづいて重回帰分析により推計する．教育レベルは，おも機器，ガス調理機器は普及する．機会費用がUS$18/GJのとに教育の機会，質，行政を含むマネジメントを改善するこき，全世帯でガス調理機器が使用される．いっぽう，ガスとで向上する17）．また，図３に示すように，インドでは電調理機器が普及することで対象地域の平均RSPM曝露量は大幅に低減して，機会費用がUS$９/GJのときに平均RSPM曝露量はWHOのSuspended Particulate Matter（SPM）の基準値190μg/m3を達成することが明らかとなった．

図３
図２

調理需要構成の解析結果およびRSPM曝露量−54−

2001年インドにおける，電化率と識字率の関係（Banthia, J. K., 200318）およびOffice of the Registrar
General, 20067）に基づき作成）

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照明機器の仕様22），23）

表４*US$１＝41.5［Rs.］13）.
**灯油ランプの寿命は年単位***CFL：小型蛍光灯．

発電技術の仕様12），24〜27）表５

図４

照明需要構成の解析結果

帰係数から，他の２変数と比べて識字率に与える影響は小さいことがわかるものの，１％のレベルで統計的に有意である．また，図４に照明需要のモデル解析の結果を示す．
13）*US$１＝41.5［Rs.］ .
**系統電力以外の運転維持費（固定）は設備費の2.5％に設定．
***ガス火力発電

解析の結果，電気照明機器は灯油ランプと比較して高効率で単位需要あたりの経済性に優れるため，インド政府の政策目標である2012年までの全世帯電化は達成される．特に，

表６

重回帰分析の結果蛍光灯は多くの世帯で用いられて，照明需要の73％を賄う．
ここで，アッサム州の世帯数の85.5％を占める18），農村部の全世帯が電化されると仮定すると，アッサム州全体の世帯電化率は24.9％から96.3％に大きく上昇する．したがって，重回帰分析とモデル解析の結果から，式（3）に示すようにアッサム州の７歳以上の識字率は，63.3％から74.4％に向上することがわかった．
Literacy rate above＝−0.489＋0.166×Household electrification rate
6 years old＋0.143×Log (Road density)＋0.683×Sex ratio

注：（ ）内の数値はp値を示す．
*１％有意水準．
**５％有意水準．

＝−0.489＋0.166×0.963＋0.143×3.039＋0.683×0.935＝74.4 [%]

力と識字率に相関関係が確認できる．したがって，表３に…（3）６．考察

挙げる要素から，５％の統計的有意性を基準としてステップワイズ法を用い，識字率を被説明変数とする重回帰分析

モデル解析は，一般的に種々の前提条件の下で最適解をの説明変数を選定する．なお，2001年のアッサム州の電化求めている．しかし，開発途上国農村部では，想定した前率と識字率は，それぞれ24.9％と63.3％である．

提条件が必ずしも確保されていない．したがって，エネル

5.2 エネルギー経済モデル

ギー経済モデルから得られた結果がどのような条件下で有効であるかを考察することは必要不可欠である．

照明需要におけるエネルギー・アクセス向上の検討についても，本研究で作成したエネルギーアクセスモデルを用本研究にて適用した解析ツールでは，モデルにて考慮しいて，解析期間を2004年〜2012年までとし，電気照明機器た資源は安定供給が保障され，また需要家は市場において，の普及可能性を解析する．照明需要の解析に使用する照明

エネルギー消費機器の現在割引価値と使用する資源価格の機器および発電技術の入力パラメータを表４および表５に合計価格をもとに使用する機器を選択している．つまり，示す．

供給側ではインフラおよび資源の供給能力，需要側では機5.3 解析結果器への初期投資を考察する必要がある．

表６に重回帰分析の結果を示す．インドでは，７歳以上

まず，インフラに関して，アッサム州はインフラ整備がの識字率の説明変数として，世帯電化率，男女の人口比，進んでいて，1,000km2道路密度は1093.58kmと政府直轄地1,000km2道路密度が選択される．世帯電化率は，標準偏回を除く25州の中で10番目に位置している19）．また，対象地
−55−

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らかにした．インド共和国アッサム州の未電化農村地域を対象としたケーススタディでは，エネルギー・経済モデルを用いて，エネルギー消費機器および資源の技術的特性や経済性をもとにエネルギー・アクセス向上の可能性を明らかにした．また，社会・経済的側面については，モデル解析の結果を適用し，健康状態の指標として女性の平均ResipirableSuspended Particulate Matter（RSPM）曝露量を算出して，教育レベルを表す７歳以上の識字率を重回帰分析を用いて

図５

エネルギーアクセス向上と社会・経済的影響推計した．
エネルギー・経済モデルと社会・経済的要素の推計を組

域の属するジョールハト（Jorhat）地域では，90.92％の村み合わせた本研究の結果から，以下のことが明らかになる．
¡調理需要では，女性の機会費用，つまり所得の増加にが舗装道路に隣接している28）．
次に，LPGの供給能力の面では，インド政府は1993年に伴い改良型木材調理機器およびガス調理機器が普及しLPG市場を民間に開放している．その結果，購入希望者にて，従来型木材調理機器を代替する．

対する供給が速やかに行われるようになった．また，貧困¡調理需要での社会・経済的影響としてRSPMへの曝露層向けに５kgの小型のLPGシリンダー（通常は14.2kg）にによる健康被害を考慮した．対象地域の女性の平均よる配送も行われている29）．電力部門でも，供給能力の増

RSPM曝露量は，機会費用がUS$９/GJのときにWHO強のために，1991年に発電部門への民間参入が認められた．のSuspended Particulate Matter（SPM）の基準であ

現在では，総発電量の約10％を民間企業が担っている30）．

る190μg/m3を達成する．

また，農村電化については，インドでは送電損失が30％を¡照明需要における重回帰分析の結果，インド共和国の超えるので，再生可能エネルギーなどの分散型電源の活用

29の州および政府直轄地では，７歳以上の識字率の説が促進されている31）．

明変数として世帯電化率，男女の人口比，1,000km2道

このように，供給側では，特に供給能力の拡大に関して，路密度が選定される．

インドは民間投資を有効活用している．すなわち，開発途¡照明需要のモデル解析の結果，灯油ランプと比較して，上国では，エネルギー・アクセス向上のために民間投資を

電気照明機器の単位需要あたりの価格は低いため，活性化する必要があり，市場自由化政策などの政府政策や2012年までに対象地域の全世帯電化は達成される．特政府開発援助（Official Development Assistance，ODA）に，蛍光灯は照明需要の73％を賄う．
¡アッサム州農村部の全世帯が電化されると仮定すると，の触媒効果32）を見込んだ国際援助により，投資環境の整備が求められる．

他の要素を一定として，アッサム州の識字率は63.3％

いっぽう，需要側では，LPGや電力を消費する機器は，から74.4％に向上する．

技術的性能や単位需要あたりの費用では従来使用されてい技術・経済的側面から見ると，開発途上国農村部においる機器に優れるものの，相対的に多額の初期投資が必要なてエネルギー・アクセスが向上する可能性はきわめて高い．

ため普及が妨げられている．したがって，開発途上国農村

しかし，エネルギー・アクセスを確立するためには，イン部にてエネルギー・アクセス向上を実現させるためには，フラの整備，電力やLPGの供給能力の拡大が必要不可欠で補助金やマイクロ・クレジットなどによる初期投資額の低ある．これに対して，本研究の対象地域では，民間投資の減が効果的である．ここで，マイクロ・クレジットとは，活用によりインフラや供給能力は整っている．いっぽう，社会的信用を利用した，貧困層向けの小額融資制度である．

モデル解析では，需要側である世帯の現在割引価値にもと事実，補助金とマイクロ・クレジットを組み合わせることづくエネルギー消費機器の選択を仮定している．このようで，PVパネルによる地方電化を達成したネパールの例が報な前提条件に対して，政府政策や国際援助などを考察する告されている33）．

ことで，モデル解析と社会・経済的影響の推計の結果から，以上の考察をもとに，本研究から得られた結果をまとめ

開発途上国農村部におけるエネルギー・アクセス向上と貧ると，図５のように表わすことができる．

困削減の関係に対して知見を得ることができる．すなわち，政府補助金とマイクロ・クレジットの組み合わせにより機

７．結論

器の初期投資額を減額することで，貧困層の購入機会を増

本研究では，開発途上国農村部におけるエネルギー・ア加させることができる．結果として，エネルギー・アクセ

クセス向上の可能性とその社会・経済的影響を定量的に明ス向上は促進されて，社会・経済的状況の改善を通した貧−56−

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困削減が期待できる．さらに，エネルギー・アクセス向上
は，環境，衛生，所得など本研究で考慮した健康や教育以外の社会・経済的要素にも影響を及ぼす．これらの要素が改善することで，エネルギー消費量の増加あるいは健康や教育レベルのさらなる向上が見込まれる．このように，エネルギー・アクセスの向上を契機として，相互誘発的な社会・経済的状況の改善が起こり，開発途上国の発展，ひいては持続可能な開発の達成が期待できる．
今後は，現地調査にもとづくデータを使用する，より多くの社会・経済的要素を対象とする，エネルギー・アクセ
ス向上と社会・経済的状況の改善との相互作用を考慮することなど，開発途上国の実情に即した解析が必要である．
謝辞

198

本研究の遂行にあたり，スイス連邦工科大学チューリッヒ校（ETH）経営工学科Daniel Spreng教授およびコロンビア大学機械工学科Vijay Modi教授の有益な助言を頂いたので，ここに謝意を表する．
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