2021/12/03

福島環境再⽣・未来志向シンポジウム

気候変動の最新の科学的知⾒をアクションへ
波⼒発電によるCO2削減と海岸保全の同時解決法
実証試験中の平塚波⼒発電所

環境省のCO2排出削減対策強化誘導型技術開発・実証事業（2018〜2021年度）

東京⼤学

⽣産技術研究所
シニア協⼒員（前特任教授）
⽇本⼤学理⼯学部
海洋建築⼯学科 客員教授

丸⼭康樹
1

COP26（2021年11⽉1⽇〜12⽇、英国グラスゴー ）開催（出典）2

国連の事務総⻑の死刑宣告（2.7度）の科学的根拠（2021年9⽉17⽇国連発表）
国連が191カ国削減⽬標(NDCs)を集計した結果：SSP2-4.5シナリオに近い+2.7℃上昇予測（2100年）
SSP:The Shared Socioeconomic Pathways (SSP)
共通社会経済経路

IPCC AR6シナリオ（出典）国連HP:https://unfccc.int/process-and-meetings/the-paris-agreement/nationallydetermined-contributions-ndcs/nationally-determined-contributions-ndcs/ndc-synthesis-reportCOP26削減の科学的根拠︓IPCC第6次報告書AR6（WG1）が公表
第１次報告書（1990）
IPCC Working Group I Reports Since 1990
IPCCでは、1990年から2021年までの31年間、温暖化の科学的知⾒を６冊の報告書として公表している。IPCCは、世界中の研究者が発表した科学論⽂（査読付き）を公平にレビューすることを役割としている。

第2次(1995)

第3次（2001）

第４次:
講演者等の論⽂がレビューされている （2006）
特別報告書（出典）https://www.ipcc.ch/report/sixth-assessment-report-working-group-i/

第5次（2013）

要約版はSPM（Summary for Policy Maker)と呼ばれ、気象庁から⽇本語訳が公表されている（出典）https://www.data.jma.go.jp/cpdinfo/ipcc/ar6/IPCC_AR6_WG1_SPM_JP_20210901.pdf

第6次報告書AR6（2021年8⽉6⽇）
4scenarios considered and independent of timing when the global warming level is reached.
{1.6, Box 4.1, 4.3, 4.6, 7.5, 9.2, 9.6, Cross-Chapter Box 11.1, Cross-Section Box TS.1}

COP26のIPCC の根拠︓カーボンニュートラル（実質ゼロ）と気温予測結果
|u;;lbvvbomv1-v;=|u;-77bঞom-Ѵ-ulbm]ķb|_|o|-Ѵ-ulbm]
dominated by past and future COƙ emissions-ő |u;-mm-Ѵ;lbvvbomvo=ƙŐѴ;[ő-m7o=-v0v;|o=h;momŊƙ7ub;uvŐub]_|őķ-1uovvC;bѴѴv|u-ঞ;v1;m-ubov
Carbon dioxide (GtCOƙ/yr)
CO2
140
年間排出量（GtCO2/年）";Ѵ;1|;71om|ub0|ouv|ononŊƙ GHGs

4.4℃（SSP5-8.5）

Methane (MtCHƛ/yr)

800

120

SSP3-7.0

600

SSP5-8.5

SSP5-8.5400

100

3.6℃（SSP3-7.0）

80

2000
2015
SSP3-7.0

SSP2-4.5

2050

2100

Nitrous oxide (MtNƙO/yr)

N2Oのシナリオ

SSP3-7.0
SSP5-8.5
SSP2-4.5
SSP1-2.6
SSP1-1.9

102.7℃（SSP2-4.5）

CO26で⽶国の削減案が提案された

SSP1-2.6
SSP1-1.92060

メタンのシナリオ0න 630ʁ ෵਼͹ৄ‫ڎ‬Ͷ‫͚Ͱخ‬඲ՃͶΓΖɼຌๅࠄॽͲߡྂͪ͢  ͯ͹ྭࣖద͵ഋड़εψϨΨͶ͕͏ͱમ୔͠Η
20152050
210040ͪ  ೧ؔ͹੊ֆฑ‫ـۋ‬Ի͹รԿɽʛ
1.8℃（SSP1-2.6）೧͹੊ֆฑ‫ـۋ‬ԻͶଲͤΖรԿʤˈʥͲࣖͤɽ͞Ηͺɼm;-buroѴѴ|-m|-m71om|ub0|ou|o-;uovoѴv

20

SSP2-4.5
Sulfur dioxide (MtSOƙ/yr)$5 ͹‫خ‬६‫ ؔغ‬ʛ ೧Ͷ͕͜Ζ؏଎͠Ηͪգ‫ڊ‬͹তԻΝրఙͪ͢඲ՃΝ‫؜‬ΞͲ͕Εɼ
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SO2のシナリオ
120
1.4℃（SSP1-1.9）$5 ΓΕ΍ ʨʛʩˈ߶͏ʤ‫ٯ‬஭  ࢂলʥɽ࠹ۛ͹‫خ‬६‫ ؔغ‬ʛ ೧ͶଲͤΖรԿ
0

SSP1-2.6

80

SSP3-7.0

40

SSP2-4.5
SSP5-8.5
SSP1-1.9
SSP1-2.6

SSP1-1.9
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2100
2050
02050年カーボンニュートラル
2015
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2050年
2030年
2050年以降、排出量がマイナス
2015

2050

2100

2050

2100

2100年

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前回AR5のシナリオ
RCP2.6

࠹ྒྷਬఈ஍Ն೵੓͗ඉ৙Ͷ࠹ྒྷਬఈ஍""ƐŊƑĺѵ ߶͏൥ҕʤˈʥ""ƑŊƓĺƔ ʤˈʥʤˈʥ
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55

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3

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3
²

6
5

²ºC

5

SSP:The2Shared Socioeconomic
Pathways (SSP)
共通社会経済経路
222෵਼͹ৄ‫ڎ‬Ͷ‫͚Ͱخ‬඲ՃͶΓΖͳɼຌๅࠄॽͲߡྂͤΖ*+*ഋड़͗ଡ͏‫;ٶ‬ඉ৙Ͷଡ͏εψϨΨʤͨΗ

パリ協定
⽬標1.5℃
事務総⻑の警告2.7℃

5重要な知見IPCC AR6：長期（2300年）の海面水位の予測が示されたਕؔ‫׈‬ಊͺ‫ޫـ‬εητϞ͹कགྷ͵ߑ੔གྷોસͱͶӪ‫͢ڻ‬ɼ͑ͬ͏͚͖ͯ͹Ԣ౶ͺɼ਼ॉ೧͖Δ਼ඨ೧΍‫ܩ‬କ

2100年までの世界平均気温

2300年の海⾯⽔位
̶ʥ1900 ೧Ν‫خ‬६ͳͪ͢
2300 ೧͹੊ֆฑ‫ۋ‬ք໚ਭҒ͹รԿ̲ʥ1850ʛ1900 ೧Ν‫خ‬६ͳͪ͢੊ֆฑ‫ـۋ‬Ի͹รԿ߶ഋड़͹৖߻Ͷͺ
15 m Ν௔͓Ζք໚ਭҒ৏ত͹Ն೵੓΍ഋঈͲ͘͵͏

排出量がマイナスとなるSSP11.9、SSP2-2.6以
外のシナリオでは、北極海の9⽉の海氷⾯積は今世紀半ばに消失する

⾼排出の場合には、氷床融解により海⾯⽔位が15mを超える可能性もある̳ʥ9 ݆͹๼‫ۅ‬ք͹քත໚੷

2100年までの北極海の海氷⾯積ࣰ࣯దͶත͗͵͏̴ʥ੊ֆસର͹ք໚෉ۛ͹ pHʤ࢐੓ౕ͹ऊౕʥ
2100年までの海⾯付近のPH(酸性化)

SSP5-8.5（4.4上昇）の⽔位：1.9〜6.9m上昇

ք༺࢐੓Կ̵ʥ1900 ೧Ν‫خ‬६ͳͪ͢੊ֆฑ‫ۋ‬ք໚ਭҒ͹รԿ

2100年までの海⾯⽔位

SSP1-2.6（1.8℃上昇）の⽔位：0.5〜3.2m上昇

SSP5-8.5 ͹ԾͲ͹ɼතজ෈҈ఈԿϕϫιηΝ‫؜‬΋ɼՆ೵੓͗ఁ͚ͳ΍Ӫ‫͗ڻ‬୉͘͏ηφʖϨʖϧ΢ϱ

1990年 2000年

2100年
6電中研予測計算（NCAR共同研究）（重要な知⾒）AR6では9⽉の海氷消滅時期が2050年に早まった

Changeof Sea Ice in the Arctic region （A1B︓Middle)（先⾏事例との⽐較）
北極海の海氷変化の予測計算（NCAR共同研究成果、2004年）では2100年に消滅

1990ʼsChange of Sea Ice in the Arctic region （A1B Scenario︓Middle)

シナリオ(A1B)
JapanJapan
Eurasia

Eurasia

Greenland
North America（出典: 丸⼭他、電⼒中央研究所（Source: CRIEPI)

環境科学研究所)

Greenland
North America77

$‫ޫـ‬ϕϫιηɼ‫ޫـݻ‬దৄ‫کࣻ๎;ٶڎ‬੏ྙ͹ଁՅͶଲͤΖ‫ޫـ‬εητϞ͹Ԣ౶Ͷ‫ͤؖ‬Ζஎࣟ͹޴৏ͶΓʤ663ʥ͹ԾͲͺʛP Ͳ͍Ζʤ֮৶ౕ͗஦ఖౕʥ‫ٯ‬஭35ɽ͵͕ɼ*+* ഋड़͗ඉ৙Ͷଡ͏εψϨΨʤ663
Εɼ$5 ΓΕ΍‫͏ڳ‬൥ҕͲɼˈͳ͏͑ฑߩ‫ౕ״ޫـ‬͹࠹ྒྷਬఈ஍͗಍͘ड़͠Ηͪɽʪɼɼɼɼ%R[ɼ&URVV&KDSWHU%R[ɼɼɼʫ
（重要な知見）IPCC
AR6：超長期（2千年後）の海面水位の予測が示されたΉͲͶ P ͶയΖՆ೵੓΍൳ఈͲ͘͵͏ʤ֮৶ౕ͗ఁ͏ʥɽʥ͹ԾͲͺɼතজϕϫιη͹෈ࣰ֮੓͗୉͘͏ͪΌɼՆ೵੓͹߶͏൥ҕΝ௔͓ͱɼ ೧ΉͲͶ Pɼ ೧

報告書の特徴：超長期の海面水位の予測をかなり詳細に評価できるようになった$ਕҟద͵๎ࣻ‫ک‬੏ྙͺɼ೧Ν‫خ‬६ͳ͢ͱ  ೧Ͷ ʨʛʩ:P Ͳ͍Εɼ‫ޫـ‬εητϞʪɼɼ%R[ɼ%R[76ʫʤਦ 630ʥΝԻஈԿͦ͠ͱͪ͘ɽ͞͹ԻஈԿͺकͶ *+* ೳౕ͹ଁՅͶΓΖ΍͹Ͳ͍ΕɼΦʖϫμϩೳౕ͹ଁՅͶΓΕ‫ྮצ‬Կ%ௗ‫غ‬దͶͺɼք༺਄෨͹ԻஈԿͳතজ͹༧մ͗କ͚ͪΌɼք໚ਭҒͺ਼ඨ೧͖Δ਼એ೧ͶΚͪΕ৏তͤΖͤΖ͞ͳͲ෨෾దͶܲ‫͠ݰ‬ΗΖɽ๎ࣻ‫ک‬੏ྙͺɼ$5 ͳർֳ͢ͱ :PʤˍʥଁՅ͢ɼ͑ͬ :P ͺ ͞ͳͺඈ͜ΔΗͥɼΉ਼ͪએ೧ͶΚͪΕք໚ਭҒ͗৏তͪ͢য়ସ͗‫ܩ‬କͤΖʤ֮৶ౕ͗߶͏ʥɽࠕ‫  ޛ‬એ೧ͶΚͪ೧Ґ߳͹ *+* ೳౕ͹ଁՅͶΓΖ΍͹Ͳ͍Ζɽ࢔ΕͺɼՌָదཀྵմ͹޴৏ͳΦʖϫμϩ‫ک‬੏ྙ͹඲Ճ͹รߍͶ൒͑Εɼ੊ֆ͹ฑ‫ۋ‬ք໚ਭҒͺɼԻஈԿ͗ ˈͶཊ͓ΔΗͪ৖߻ͺ༁ ʛ PɼˈͶཊ͓ΔΗͪ৖߻ͺ ʛ Pɼˈ΍͹Ͳɼೳౕ͹‫ݰ‬ঙͳ‫ࢋܯ‬͹րવΝ‫؜‬ΞͲ͏Ζʤ֮৶ౕ͗߶͏ʥɽ
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要約すると；$͹ઞࡑద͵Ӫ‫͗ڻ‬୉͚͘͵Ε͑ΖͫΘ͑݃Վ͹͞ͳͲ͍Ζɽ఺‫఼׷‬ʤτΡρϒϱήϛ΢ϱφʥͳͺɼྡֆద͵͘͢͏஍͹͞ͳͲɼͨΗΝ௔‫ޫـ‬εητϞ͹ட೦ͺɼ཰Ү͹ත͹‫ݰ‬ঙͳք༺ԻஈԿͶΓΖ೦๴௃ͶΓΕɼ੊ֆฑ‫ۋ‬ք໚ਭҒ͹৏তΝ΍
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・海⾯⽔位は、海洋が熱を吸収するため数千年にわたり上昇し、上昇状態が継続する
ͪΔͪ͢ɽʛ ೧Ͷ؏଎͠Ηͪք໚ਭҒ৏ত͹ ˍ͗ք༺͹೦๴௃Ͳઈ໎͠ΗΖҲ๏ɼˍͺතՑ͖Δ͹‫ٯ‬஭35 $5 Ώ 652&& Ͳ༽͏ͱ͏Ζ‫خ‬६‫͍Ͳؔغ‬Ζ ʛ ೧ͳർֳͤΖͶͺɼ੊ֆฑ‫ۋ‬ք໚ਭҒ͹৏তྖ͹ਬఈͶ P ΝՅ͓Ζɽਦ 630
・2千年後の平均海⾯⽔位の予測；ත͹‫ݰ‬ঙɼˍͺතজ͖Δ͹ත͹ভࣨɼˍͺ཰ҮͶ͕͜Ζஹਭྖ͹รԿ͗‫ر‬༫ͪ͢ɽʛ
Ͳ༽͏ͱ͏Ζ‫خ‬६‫͍Ͳؔغ‬Ζ  ೧ͳർֳͤΖͶͺɼP ΝՅ͓Ζɽ
,3&& ୊  ࣏඲Ճๅࠄॽ೧͹තজ͹࣯ྖ୊  ࡠ‫ۂ‬෨ճๅࠄॽ
1.5℃抑制が達成できた場合：2〜3mの上昇‫ޫـ‬รಊ ʁࣙષՌָదࠞ‫ڎ‬‫ݰ‬ঙིͺɼʛ ೧͹  ഔͲ͍ͮͪɽʛ೧͹੊ֆฑ‫ۋ‬ք໚ਭҒ͹৏তͺɼතজͳතՑ͹࣯ྖ‫ݰ‬ঙ͗ɼ੕ࡨ݀ఈं޴͜གྷ༁ʤ630ʥ
2.0℃抑制が達成できた場合：2〜6mの上昇‫ڠ‬Ͷࢩഓద͵གྷҾͲ͍ͮͪʤ֮৶ౕ͗߶͏ʥɽ࢓ఈ༃ʤ ೧  ݆  ೖ൝ʥ
5.0℃まで温暖化化が進んだ場合：19〜22mの上昇
ʪ&URVV&KDSWHU%R[ɼɼɼʫࣧජंʁ

（出典）IPCC AR6 SMP 気象庁訳

5LFKDUG3$OODQʤӵࠅʥ
ɼ3DROD$$ULDVʤαϫϱϑΠʥɼ6RSKLH%HUJHUʤϓϧϱηϗϩάʖʥɼ-RVHS*&DQDGHOOʤ߿यʥɼ&KULVWRSKH&DVVRXʤϓϧϱηʥɼ'HOLDQJ&KHQʤηΤΥʖυϱʥɼ$QQDOLVD&KHUFKLʤ΢νϨΠʥ
ɼ6DUDK/&RQQRUVʤϓϧϱηӵࠅʥɼ(ULND&RSSRODʤ΢νϨΠʥɼ)D\H

・過去の気候（古気候）の海⾯⽔位と予測結果はよく⼀致する$ฑߩ‫ౕ״ޫـ‬ͺɼ๎ࣻ‫ک‬੏ྙͶଲͤΖ‫ޫـ‬Ԣ౶͹ਬఈͶ࢘༽͠ΗΖ॑གྷ͵஍Ͳ͍Ζɽ෵਼͹ৄ‫ٯڎ‬஭21Ͷ‫خ‬
12万5千年前：0.5〜1.5℃温暖期：5〜10m海⾯⽔位が⾼かったͰ͚ͳɼฑߩ‫ౕ״ޫـ‬͹Ն೵੓͗ඉ৙Ͷ߶͏൥ҕͺˈʤ֮৶ౕ͗߶͏ʥ͖Δ ˈʤ֮৶ౕ͗஦ఖౕʥͲ͍Ζɽ$5
300万年前ˈɼ
：2.5〜4.0℃温暖期：5〜25m海⾯⽔位が⾼かったͲͺ࠹ྒྷਬఈ஍ΝՆ೵੓͗߶͏൥ҕΝ ˈ͖Δ
ˈʤ֮৶ౕ͗߶͏ʥͳ඲Ճͪ͢͹Ͷଲ͢ɼ$5 ͲͺՆ೵੓

$ELJDLO&UX]ʤϓΡϨϒϱʥ
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ɼ-DQ6)XJOHVWYHGWʤόϩΤΥʖʥɼ-RKQ&)\IHʤΩψξʥɼ1DWKDQ3*LOOHWWʤΩψξʥɼ0HOLVVD,*RPLVʤϓϧϱηη΢ηʥɼ6HUJH\.*XOHYʤϫεΠʥɼ-RVp0DQXHO*XWLpUUH]ʤηϘ΢ϱʥɼ5DILT+DPGLʤϗϩάʖʥɼ-RUGDQ
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IPCC AR6：日本周辺の2100年の海面上昇予測（シナリオSSP2-4.5）
2100年+2.7℃では宮城県、福島県沿岸は、日本でも海面上昇が大きく、1mを超える
The Shared Socioeconomic Pathways (SSPs) 共通社会経済経路

宮城県・鮎川港海面上昇：
日本最大の場所（出典）https://sealevel.nasa.gov/ipcc-ar6-sea-level-projection-tool

2100年の気温上昇2.7℃になるシナリオSSP2-4.5を選択

9

（概算）沿岸部の⼤都市の海⾯上昇以下の範囲（2100年+2.7℃、海⾯上昇+1mの場合）（実際には防潮堤や排⽔ポンプの整備状況で浸⽔域は異なる）

川崎

東京

⼤阪

名古屋

海⾯上昇+1m
以下の場所

(出典)

Flood Map: https://www.floodmap.net/

英国のAlex Tingleさんが2006年から公開しているブログ

10福島県の浜通り海岸の浸⾷状況（平均毎年0.4m後退）と対策の現状（出典）ウィキペディア：https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%B5%9C%E9%80%9A%E3%82%8A

いわき海岸

⼤熊海岸

（出典）グーグルマップ

広野海岸

富岡海岸

請⼾漁港の北側
イノベーションコースト

村上地区海岸11

東⼤共同研究による波⼒発電（ Wave Rudder型）の開発ロードマップm2m
60

波高１m〜2m
50 の発生頻度(%)
4030

沖縄100kW/基酒田100kW/基（日本海側）

20

FIT設定
2025年頃を想定

平塚波力45kW/基

平塚の4倍

2倍

10

第4段階︓全国展開
コマーシャル 1MW以上/地点
発電コスト36円〜20円/kWh

福島浪江200kW/基


2倍0







第2段階︓平塚  
実証（ﾃﾞﾓﾝｽﾄﾚｰｼｮﾝ）
平塚波⼒発電所

 45kW








   


海岸保全への応用
平塚波力発電研究組合の拠点

環境省FS事業
2020年
2021年

第３段階︓浪江波⼒
プレコマーシャル200kW×3基（構想）環境省プロジェクト
2018年〜2021年（4年間） 16
水平展開の有力地点と波力発電装置の設計
第１段階︓久慈プロトタイプ
久慈波⼒発電所
⽂科省プロジェクト
43kW
2012年〜2016年（5年間）

本年度のFS
2021年2012年

2015年

2020年

2025年

2030年
12浪江波力発電所は、CO2削減だけでなく海岸侵食防止に役立つ

2100年の汀線の位置

浪江波力発電書設置位置

浪江波力発電所計画地点2100年の汀線位置（約100m後退）
2100年の海面上昇 HWL：1.5+1.24=2.74m（IPCC鮎川予測データ）

荒波で浸食が進む 浸食予測範囲

1/40勾
配

1/60勾
配

まとめ
・IPCCの最新の報告書AR6（2021年8⽉）では、気候科学の⼤幅な進歩により、 1.5℃抑制には2050年のカーボン・ニュートラルの達成が必要なことが⽰された。また、⻑期（2300年）、超⻑期（2000年後）の海⾯上昇予測が⽰されたことが⼤きな特徴である。
・波エネルギーは⾵エネルギーと同程度存在する。福島県の浜通りは波エネルギーが豊富な地域である。同時に、海⾯上昇と荒波により海岸が浸⾷されやすい地域でもある。
・IPCCの知⾒を具体的な⾏動に結びつけるため、東⼤および地元企業他16社は、2020年から、環境省事業により、浪江波⼒発電のFS事業取り組んでいる。波⼒発電は、気候変動対策のためのCO2削減と海岸浸⾷防⽌（適応）の両⾯に役⽴つであろう。
・将来、浜通り地区に波⼒発電の新産業を育成し、⽇本各地へ普及することで、脱炭素と浜通り地区の復興（産業活性化）に貢献していきたい。
14