Research Institute of Innovative
Technology for the Earth

世界の CO2・GHG 排出シナリオ
平成 23 年 11 月 25 日
RITE システム研究グループ

1. はじめにRITE では、2007 年度より地球環境国際研究推進事業「脱地球温暖化と持続的発展可能な経済社会実現のための対応戦略の研究」 (通称 ALPS プロジェクト：ALternative Pathways toward Sustainable
development and climate stabilization)において、地球温暖化対策と持続可能な発展の総合的なシナリオ策定を行っている 1)～4)。本資料では、2010 年度に最新の経済情勢を踏まえ策定した長期社会経済シナリ
オ 5)の中位シナリオ（シナリオ A）に基づき、RITE で開発してきた世界温暖化対策評価モデル 6),7)（付録に概要を記載）を用いて策定した世界の CO2 および温室効果ガス（GHG）排出シナリオについて述べる。

2. 世界の CO2・GHG 排出シナリオ
ここで示す世界の CO2・GHG 排出シナリオは、将来にわたって特段の温暖化対策をとらない場合、いわゆる成り行きを前提とした見通しである。
2.1 世界の CO2 排出シナリオ
図 1 は、世界主要国・地域別のエネルギー起源 CO2 排出量の推移を示している。2008 年における世界全体の排出量は 280 億トンであるが、時点に従って排出量は増加し 2020 年には 380 億トン、2050年には 570 億トンに達すると見込まれる。世界経済危機の影響により、先進国の CO2 排出は一時的に減尐しているが、世界全体の排出量の増加傾向に大きな影響は無いと言える。
図 2 にも示すように、排出量の各国の比率は 1990 年時点から大きく変化してきており、2050 年に向けて一層大きく変化すると見られ、今後は日本を含む京都議定書で削減義務を負っている国の排出比率は減尐していくと見込まれる。具体的には、京都議定書で削減義務を負っている国の 2020 年における排出比率は世界全体の 1/4 を下回る(23%)と見込まれ、実効ある CO2 排出抑制のためには実質的に主要排出国全てが参加するコペンハーゲン合意の枠組みを推し進めていくことが不可欠と言える。

1

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Technology for the Earth

60000

エネルギー起源CO2排出量 [MtCO2/yr]

50000
その他非附属書I国
ブラジル
40000

韓国
インド
中国

30000

その他附属書I国
日本

20000

EU27(+12)
EU15
10000

米国

01990

図1

2000

2010

2020

2030

2040

2050

世界主要国・地域別のエネルギー起源 CO2 排出シナリオ（2008 年までは IEA 統計値 8））注1) 「その他附属書Ｉ国」は、実際には京都議定書で削減義務のある「その他附属書Ｂ国」を示しているが、一般的により馴染みがある「附属書Ｉ国」と記載してある。
注2) 国際航空・海運と土地利用変化起源(LULUCF)の CO2 排出は含まない。

その他非附ブラジル 属書I国
17%
1%

1990

2008
米国
20%

米国
24%

韓国
1%

ブラジル
1%

インド
3%

韓国
2%

中国
11%

EU1515%インド
5%EU27(+12)
5%

その他附属書I国18%

その他非附属書I国
21%

EU1511%

EU27(+12)
2%
中国
23%

その他附属書I国
11%

日本
5%

2020

2050
米国
17%

ブラジル
1% 韓国

その他非附属書I国
23%

2%
インド
6%

中国
28%

EU159%
EU27(+12)2%
日本
3%

EU158%
EU27(+12)3%

その他非附属書I国
29%

日本
1%

ブラジル
1%
韓国
1%

その他附属書I国
9%

米国
14%

日本
4%

中国
25%

その他附属書I国
7%

インド
11%

図 2 エネルギー起源 CO2 排出の各国シェア（1990、2008 年は IEA 統計値 8）、2020、2050 年は RITE
推計値）
注) 国際航空・海運と土地利用変化起源(LULUCF)の CO2 排出は含まない。

2

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2.2 世界の温室効果ガス(GHG)排出シナリオ
図 3 はエネルギー起源 CO2 に、京都議定書の対象である非エネルギー起源 CO2、N2O、CH4、F-gasを加えた GHG 排出見通しを示している。GHG 排出量は、2020 年には 550 億トン、2050 年には 780 億トンに達する見込みである。排出量の各国の比率(図 4)を見ると、エネルギー起源 CO2 排出量のみで見た場合と比べ、その他途上国の比率が高くなり、京都議定書で削減義務を負っている国の 2020 年における排出比率は若干下がる(22%)。これは、その他途上国において農業起源の N2O、CH4 の排出量が多いことに起因する。
80000

GHG排出量 [MtCO2eq/yr]

70000
その他途上国

60000

ブラジル
韓国

50000

インド

中国

40000

その他附属書I国
30000

日本

EU27(+12)

20000

EU15
米国

10000
0
1990

2000

2010

2020

2030

2040

2050

図 3 世界主要国・地域別の GHG 排出シナリオ（2005 年までは附属書 I 国：UNFCCC9）、非附属書 I 国：IEA 統計値 8））
注) 国際航空・海運と土地利用変化起源(LULUCF)の GHG 排出は含まない。

3

Research Institute of Innovative
Technology for the Earth1990

その他途上国
23%

ブラジル
2%

中国
12%

EU27(+12)4%
その他附属書I国
18%

米国
19%

日本
4%

EU27(+12)
2%

ブラジル
3% 韓国

日本
4%

1%
インド
5%

中国
20%

2020

2050

米国
14%

その他途上国
27%

2005

EU15
11%

EU1513%

韓国
1%
インド
4%

その他途上国
25%

米国
19%

EU15
9%
EU27(+12)2%

その他途上国33%

その他附属書I国
10%

米国
12%

2%
日本
1%

日本
2%
ブラジル
3% 韓国
1%
インド
8%

中国
26%

その他附属書I国8%EU157% EU27(+12)

その他附属書I国
7%
ブラジル
2% 韓国
1%

中国
24%

インド
11%

図 4 GHG 排出の各国シェア(1990、2005 年は附属書 I 国：UNFCCC9）、非附属書 I 国：IEA 統計値 8）、
2020、2050 年は RITE 推計値）
注) 国際航空・海運と土地利用変化起源(LULUCF)の GHG 排出は含まない。

参考文献
1) RITE; 脱地球温暖化と持続発展可能な経済社会実現のための対応戦略の研究平成 19 年度成果報告
書、http://www.rite.or.jp/Japanese/h19seikahoukoku/h19ichiran-hyou.htm (2007)
2) RITE; 同平成 20 年度成果報告書、
http://www.rite.or.jp/Japanese/h20seikahoukoku/h20ichiran-hyou0.html (2008)
3) RITE; 同平成 21 年度成果報告書、
http://www.rite.or.jp/Japanese/h21seikahoukoku/h21ichiran-hyou.html (2009)
4) RITE; 同平成 22 年度成果報告書、
http://www.rite.or.jp/Japanese/h22seikahoukoku/h22ichiran-hyou.html (2010)
5) RITE; 長期社会経済シナリオの策定 –人口・GDPhttp://www.rite.or.jp/Japanese/labo/sysken/research/alps/baselinescenario/baselinescenario.html (2011)
6) RITE; RITE 世界モデルの概要、http://www.rite.or.jp/Japanese/labo/sysken/systemken.html (2009)
7) K. Akimoto et al., “Estimates of GHG emission reduction potential by country, sector, and cost”, Energy
Policy, Vol.38, Issue 7, pp.3384-3393 (2010)8) IEA, CO2 emissions from fuel combustion, OECD/IEA (2010)9) UNFCCC, GHG data from UNFCCC, http://unfccc.int/ghg_data/ghg_data_unfccc/items/4146.php (アクセス日：2011 年 8 月 8 日)

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付録 世界温暖化対策評価モデルの概要
世界温暖化対策評価モデル 6),7)は、分析評価の中核となるエネルギー起源 CO2 評価のための DNE21+
モデル、排出量が分析ケースに依存せず一定であると想定した非エネルギー起源 CO2 排出シナリオ、5種類の温室効果ガス(CH4、N2O、HFCs、PFC、SF6)の排出・削減を評価する Non-CO2 GHG 評価のためのモデルの 3 種類で構成される(付図 1)。

非エネルギー起源 CO2排出シナリオ

DNE21+モデル
・エネルギー起源 CO2 排出量評価モデル
・ 世界 54 地域区分
・ セクター別に詳細に技術積み上げたモデル化を実施（200–300 程度の技術を具体的にモデル化）

・

非エネルギー起源 CO2 排出量推定モジュール
・ 世界 54 地域区分
・ GDP、生産活動量などと整合的に各部門からの非エネルギー起源 CO2 排出量を推定

RITE Non-CO2 GHG 評価モデル
・Non-CO2 GHG ５ ガ ス(CH4, N2O, HFCs, PFC,SF6) 評価モジュール
・ 世界 18 地域区分で評価（実績排出量を利用して54 地域区分に配分）
・ USEPA の評価に準拠

GHG６ガスの排出量推定
排出削減費用・削減ポテンシャル推定
具体的な対策技術の提示（エネルギー関連）
付図 1

世界温暖化対策評価モデルの概要

エネルギー起源 CO2 評価のための DNE21+モデルは、評価対象期間(2050 年までの分析が可能)における世界全体のエネルギーシステムコストを最小化する線形計画モデルである。
付図 2 は、DNE21+モデルにおけるエネルギーフローの概要を示している。図に示すように、エネルギー供給部門からエネルギー消費部門までをハードリンクしており(エネルギーの輸出入や時点間の設備推移を含む)、エネルギー需給全体を整合的な一つのシステムとして評価することが可能である。策定した長期社会経済シナリオであるシナリオ A5)に基づき、主要なエネルギー消費部門(鉄鋼等のエネルギー多消費産業部門、自動車(道路交通)、冷蔵庫等の民生・業務部門の一部の機器)の活動量シナリオ(産業部門は生産量、自動車は輸送需要、民生・業務部門の一部の機器は利用時間)、その他のエネルギー消費部門についてはエネルギー種別エネルギー需要シナリオを想定し、それらを満たすようなエネルギー需給システムがモデルによって導出される。ここで、主要なエネルギー消費部門とエネルギー供給部門については、様々な技術のコストやエネルギー効率を明示的にモデル化(ボトムアップモデル)しており、技術を詳細に評価することが可能な点がモデルの特徴の一つである。その他のモデルの主たる特徴としては、世界全体を対象としつつも詳細な地域分割(国レベルでは 54 地域に分割)を行っているため、再生可能エネルギーのポテンシャル等の地域的な差異を考慮に入れた分析が可能であることが挙げられる。

5

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産業部門

化石エネルギー
石炭
石油（在来型、非在来型）
天然ガス（在来型、非在来型）

生産単価

各種エネルギー変換プロセス（石油精製、石炭ガス化、ﾊﾞｲｵｴﾀﾉｰﾙ化、ガス改質、水電解等）

セメント
紙パ化学(ｴﾁﾚﾝ, ﾌﾟﾛﾋﾟﾚﾝ, ｱﾝﾓﾆｱ)
アルミ

累積生産量

固体、液体、気体燃料、電力

再生可能エネルギー
水力・地熱
風力
太陽光
バイオマス

鉄鋼

運輸部門
各種発電

自動車
固体、液体、気体燃料、電力供給
単価

民生・業務部門
年間生産量

CCS

原子力 （在来型、次世代型）
付図 2

冷蔵庫、ﾃﾚﾋﾞ、ｴｱｺﾝ 他
固体、液体、気体燃料、電力

DNE21+モデルにおけるエネルギーフローの概要

非エネルギー起源 CO2 排出シナリオについては、UNFCCC や IEA の統計データの傾向や、上記のDNE21+でも利用しているセメント生産量シナリオ等に基づいて、将来のシナリオを想定している。
Non-CO2 GHG 評価モデルは、基本的に US EPA の分析・評価モデルに基づいており、各種実績値によって補正したものを用いている。CH4：7 部門、N2O：6 部門、HFCs、PFC、SF6：それぞれ 1 部門について地域別にベースライン排出量(特段の温暖化対策を取らない場合の排出量)を推定し、温暖化対策時の排出量は、各ガスの削減率と限界削減費用との関係を代替弾性値で表現するモデルによって算定される。よって、直接的には技術積み上げのモデル(ボトムアップモデル)とはなっていないが、そのベースは技術積み上げによって削減可能量と削減費用が算出される形となっている。
以上がモデルの概要である。より詳細な情報は、参考文献 6)、7)を参照されたい。なお、CO2 のうち、国際航空・海運と土地利用変化起源(LULUCF)の排出はモデルの評価対象となっておらず、本資料の排出シナリオにも含まれていないことに注意されたい。

■ CO2・GHG 排出シナリオの更新
本 CO2・GHG 排出シナリオは、直近の排出量実績、経済見通し、エネルギー価格等を反映させるため、予告なく不定期に更新する可能性がありますので、ご了承下さい。

【問い合わせ先】（財）地球環境産業技術研究機構 システム研究グループ
徳重 功子、佐野 史典、秋元 圭吾〒619-0292 京都府木津川市木津川台 9-2
電話：0774-75-2304、FAX：0774-75-2317、E-mail：sysinfo@rite.or.jp

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