技術を社会へ−Integration for Innovation

エネルギー資源の現状と展望
2007.12.15
産業技術総合研究所 神本正行

 一次エネルギー源の種類
 一次エネルギー供給の現状
 エネルギー資源の展望

１．一次エネルギー源の種類
一次エネルギーは３種類(1) 化石エネルギー¾石油、石炭、天然ガス等(2) 原子力エネルギー¾核燃料(3) 再生可能エネルギー (RE)¾太陽、風力、地熱、バイオマス、水力等

いずれのエネルギーも長短併せ持つ。
★再生可能エネルギー
環境中にエネルギーのフローとして存在するため、文字通り「再生可能」（枯渇しない）。
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一次エネルギーは３種類
二酸化炭素の回収・貯留（CCS）が不可欠
化石燃料
現状

技術開発による性能向上、コスト低減が必要

核燃料サイクルの確立が必須

再生可能エネルギー

原子力

現状をどこに持っていくかの前提 エネルギーとパワーの安定供給
 地球環境の保全 経済成長省エネ推進は必須
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短波長放射短波長放射太陽

表面輻射エネルギー
3.8x1023 kW

線
熱 源

熱にに
宙
宙
宇 放射射
宇
再 放

表面輻射エネルギー

3.8 ×10

再23kW

1212
地球への到達：173x10
地球への到達： 173 ×10 kW kW
12
宇宙へ
121 ×10 kW
地球表面：
地球表面(70%)
宇宙へ反射
反射
(70%)
(70%)
(30%)
蒸発・降雨等
蒸発・降雨
(30%)
風・波
熱への直接変換
熱に直接変換など(23%)
風・波
12
12
81 ×(47%)
10 kW (47%)
対流・流れ
40 ×10 kW
光 に(23%)
光宙 射 W対流・流れ2 k
宇 反 1に370 ×10 9 kW9射)
0宙
接 1 反0%370x10kW(0.2%)
3直宇
52 × 接 ((0.2%)
直光合成
光合成

対対流流

長波長放射長波長放射40 ×10 9 kW940x10 kW

地熱
9地熱
32x109 kW

32 ×10 kW

化石燃料
化石燃料

潮汐・潮流
潮汐・潮流
3 ×10 99kW
kW
3x10

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２．一次エネルギー供給の現状
現在の一次エネルギー供給構造(1) 化石燃料に多くを依存(2) 原子力は一定の貢献(3) 大型水力発電およびバイオマス（在来型利用）以外の再生可能エネルギーは極めて少ない
エネルギーの需要と供給
 エネルギー資源は一般に偏在¾ 需要にあわせて輸送（輸出入）される¾ 国、地域によって需給構造は多様エネルギー資源量
 化石燃料および核燃料は数百年で枯渇
 再生可能エネルギーの資源量は膨大
 使えて始めて資源¾ 需要と技術開発に強く依存技術を社会へ−Integration for Innovation

世界の一次エネルギー需要の推移と見通し
２０３０年までは依然化石燃料に依存

その他の再生可能エネ

水力原子力ガス
石油
石炭WorldIntegration
Energy Outlook
2002
技術を社会へ−for Innovation長期エネルギーシナリオの例
産総研第2期研究戦略平成18年度版

CO2濃度安定化のためにはÎ CO2排出低減、再生可能エネルギー導入、 CO2貯留
18162500

14200012101500

81000

64500

その他の再生可能エネルギー

CO2排出量, 10 9t-C

1次エネルギー消費, 10 18J

3000

原子力ガス
石油
石炭
CO2排出量（CO2隔離なし）
CO2排出量（実質）

22100

2090

2080

2070

2060

2050

2040

2030

2020

2010

2000

0 出典：K. Riahi他 Env. Economics & Policy Studies,
1990

0

バイオマス

3 (2) 2000.
地球環境研究センター「地球温暖化ガス排出シナ
リオに関わる データベース」

2100年で550ppmまで削減する場合のMESSAGEによるシナリオ計算技術を社会へ−Integration for Innovation

主要な一次エネルギー源の資源量と2005年の供給量（世界）IPCC（気候変動に関する政府間パネル）第3ワーキンググループ
第4次報告書Table 4.2より抜粋

化石燃料 79%
核燃料>5%

再生可能エネルギー>15%

エネルギー源資源量

2005 年の供給量

2005 年の供給割合

石炭(conventional)>100,000 EJ

120 EJ/y25 %ガス(conventional)

13,500 EJ

100 EJ/y21 %石油(conventional)

10,000 EJ

160 EJ/y33 %ウラン(no recycle)

7,400 EJ

26 EJ/y5.3 %水力（>10MW）

60 EJ/y25 EJ/y

5.1 %水力（<10MW）

2 EJ/y0.8 EJ/y

0.2 %風力600 EJ/y

0.95 EJ/y

0.2 %バイオマス（modern）

250 EJ/y

9 EJ/y1.8 %バイオマス(traditional）-----------

37 EJ/y

7.6 %

地熱

5,000 EJ

2 EJ/y0.4 %

太陽光発電1,600 EJ

0.2 EJ/y<0.1 %

年間のエネルギー需要は＞400 EJ （= 400 x 1018 J）
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わが国の再生可能エネルギーの潜在量
年間の一次エネルギー消費：約5億kL
物理的限界潜在量

実際的潜在量

4000
3000
2000

出典
総合資源エネルギー調査会新エネルギー部会、2000年1月、2001年6月、NEDOデータベース 新エネルギー関連データ (http://www.nedo.go.jp/nedata/index.html)、2004年8月

未利用エネルギー

バイオマスエネルギー

黒液、廃材等廃棄物熱利用廃棄物発電

風力発電

0太陽熱利用

1000
太陽光発電

原油換算 万kL

5000

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原油の現状

世界の確認埋蔵量¾OPEC 76% （61% がペルシャ湾沿岸）¾OECD 約 7%,¾その他 18%
2005年までの生産量
埋蔵量¾143Bt（確認埋蔵量の47％、期待される資源量の37％）
約2/3が輸出入されている

2007 Survey of Energy Resources, World Energy Council 2007
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２．一次エネルギー供給の現状
現在の一次エネルギー供給構造(1) 化石燃料に多くを依存(2) 原子力は一定の貢献(3) 大型水力発電およびバイオマス（在来型利用）以外の再生可能エネルギーは極めて少ない
エネルギーの需要と供給
 エネルギー資源は一般に偏在¾ 需要にあわせて輸送（輸出入）される¾ 国、地域によって需給構造は多様
 エネルギー資源量
 化石燃料および核燃料は数百年で枯渇
 再生可能エネルギーの資源量は膨大
 使えて始めて資源¾ 需要と技術開発に強く依存技術を社会へ−Integration for Innovation

石炭の確認可採埋蔵量（Top 10）

2007 Survey of Energy Resources, World Energy Council 2007

石炭は需要と供給が一致（輸出入が少ない）
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天然ガスの確認埋蔵量（tcm, %）2007 Survey of Energy Resources, World Energy Council 2007

tcm：trillion cubic metres / 1兆立方メートル技術を社会へ−Integration for Innovation

ウラニウムの生産（Top 10）

2007 Survey of Energy Resources, World Energy Council 2007

2,005年の総生産量：41 699 tU

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海洋温度差の分布

佐賀大学海洋エネルギー研究センターホームページ
から

第2回新エネ世界展示会

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太陽日射強度の分布

2007 Survey of Energy Resources, World Energy Council 2007

比較的遍く分布
日射強度にあった利用法

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２．一次エネルギー供給の現状
現在の一次エネルギー供給構造(1) 化石燃料に多くを依存(2) 原子力は一定の貢献(3) 大型水力発電およびバイオマス（在来型利用）以外の再生可能エネルギーは極めて少ない
エネルギーの需要と供給
 エネルギー資源は一般に偏在¾ 需要にあわせて輸送（輸出入）される¾ 国、地域によって需給構造は多様エネルギー資源量
 化石燃料および核燃料はおそらく数百年で枯渇
 再生可能エネルギーの資源量は膨大
 使えて始めて資源¾ 需要と技術開発に強く依存技術を社会へ−Integration for Innovation

太陽エネルギーの資源量
2003年の世界の一次エネルギー消費9,615百万トン(石油換算) ≒ 400 EJ

サハラ砂漠の1/2に効率14％の太陽電池⇒ 380 EJ

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太陽エネルギーの様々な利用法
光触媒

温室
ソーラークッカー
採光

太陽光発電

太陽熱発電

給湯 冷暖房技術を社会へ−Integration for Innovation

デバイスを構成する材料の資源にも制約技術を社会へ−Integration for Innovation

３．エネルギー資源の展望
新しい資源の可能性
メタンハイドレート等の化石燃料
核融合太陽発電衛星
資源を有効に利用するために
エネルギーの長距離輸送
多様な需給構造と国・地域の取り組み

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再生可能エネルギーの割合の高い国John W. Lund
DEVELOPMENT AND
UTILIZATION OF
GEOTHERMAL RESOURCES
Proc. ISESWC2007 p.87 (2007)

アイスランド地熱が全供給エネルギーの16.6%
暖房の89％は地熱利用
デンマーク
風力発電が全電力の18.5%(2005年）
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メタンハイドレートの可能性

原始資源量
317兆m3

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太陽エネルギーの大規模利用
太陽発電衛星は夢？
- ベース負荷を担える- マイクロ波送電が課題

砂漠に太陽光発電- 資源量は膨大- 電力輸送が課題

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メガソーラの電光掲示システムが改修されましつくばセンターにおけるた分散型エネルギーネットワークの実証
集中型から分散型へPV 1,000 kW
in total

電力系統から分散電源

Redox 180 kW

27,000kW~6,000kWNaS 2,000 kW

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全てに優れたエネルギー技術はない

夢の技術にもチャレンジ

評価をしつつ技術を社会へ−Integration for Innovation

技術を社会へ−Integration for Innovation

ご清聴有難うございました