循環型社会の展望と課題
平成25年度２１世紀文明研究セミナー
12月4日（水）公益社団法人地球環境戦略研究機関
関西研究センター鈴木 胖

私たちの地球におけるエネルギーと物質の循環

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大自然の循環―原動力は太陽エネルギー
水（Ｈ₂Ｏ）のサイクル

蒸発と降雨
天気、気候炭素（Ｃ）のサイクル
大気・海洋中の炭酸ガス（ＣＯ₂） 水（Ｈ₂Ｏ）↑↓↓
植物による光合成 ＣＨ₂Ｏ×ⅿ
↓
植物体
↓
ＣＯ₂
枯死
↑
↲
↳
微生物による分解
蓄積・変質↓
化石燃料 石炭（Ｃ）
石油天然ガス（ＣＨ₄）

人類と地球との関わりがどう変わってきたか2

世界人口（UN経済社会委員会・人口局、世界人口の展望2012年改訂版）

人間活動の転機

3産業革命（18世紀）以前

4産業革命（19世紀）以降錯綜する問題群
天然資源の浪費
環境破壊
生物多様性喪失
天然資源の枯渇
環境汚染・廃棄物増大
地球気候温暖化

5物質のリサイクル利用

ごみ処理からリサイクルへ
ごみの山 → ごみを減らす⇔リサイクル法（平成3年） →リサイクルの促進⇔
容器包装リサイクル法（平成7年）→改正（平成18年）
家電リサイクル法（平成10年）→
小型家電リサイクル法（平成25年）
自動車リサイクル法（平成14年）≪ 循環型社会形成推進基本法（平成12年）⇔基本計画 ≫ごみを出さない（Reduce）／再利用（Reuse）／リサイクル（Recycle）⇔ 改正リサイクル法（平成12年）、
建設リサイクル法（平成12年）
食品リサイクル法（平成12年）

6グリーン購入
グリーン購入 → グリーン購入法（平成12年）
この法律は、国等の機関にグリーン購入を義務づけるとともに、地方公共団体や事業者・国民にもグリーン購入に努めることを求めています
エネルギー効率の高い製品の購入⇔
自動車税のグリーン化（平成1４年）
自然エネルギーの利用推進⇔
グリーン電力基金（平成12年度）

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これからの課題• グリーン購入の判断に役立つ正確な情報の提供• 製品のライフサイクルアセスメント（LCA）と評価結果のデータベース化• 広告のあり方• 消費者側からの働きかけが突破口

自動車ＬＣＡ トヨタの例
アクアは、素材製造、車両製造、走行、メンテナンス、廃棄・リサイクルの各段階で排出するCO2を、同クラスガソリン車に比べて大幅に低減。ハイブリッドシステムの採用により、約35％低減しています。＊4＊4.トヨタの取り組み範囲において、資源採取から廃棄・リサイクルまでの各段階で、クルマが環境に与える要因を定量化し、総合評価する手法（LCA『ライフサイクルアセスメント』：Life Cycle Assessment）で評価しました。自動車の生涯走行距離10万km（10年）をJC08モードで走行した場合の結果です。LCA評価結果は指数で示しています。

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再生可能エネルギー利用
化石燃料の大量消費がもたらした
問題点
再生可能エネルギーの利用促進が変える電力系統／地域社会問題1. 化石燃料資源の地域的偏在と枯渇への懸念＜対応＞• 原子力開発
原子炉（核分裂を制御し蒸気を発生）＋蒸気タービン＋ターボ発電機 ⇒電力＜問題点＞• 原子炉を安全に制御できるか ○安全神話• 使用済み燃料の再処理△未稼働• 放射性廃棄物の最終処分をどうするか △未確定9

問題2. 化石燃料消費の廃棄物➝CO2の大気への排出➝ 地球気候温暖化の進行
＜対応＞
• 供給側
（１）CO2を排出しない（CO2フリー）エネルギーの利用（A）原子力（B）再生可能エネルギー
水力、風力、太陽熱、太陽光、バイオマス(おもに太陽起源、風は地球の自転からも）地熱（おもに地殻元素の放射性崩壊から）（2）CO2排出の削減 天然ガス化、発電効率向上• 需要側
エネルギー利用効率の向上＜福島第1原子力発電所の事故＞• 原子炉を安全に制御できるか ×• 使用済み燃料の再処理 △• 廃炉の処理• 放射性廃棄物の最終処分をどうするか △• 事故処理と賠償
原子力（技術・管理）の欠陥の露呈＜持続性のあるエネルギーシステムの再構築＞
長期的には再生可能エネルギーを中核としたエネルギーシステムに移行

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問題３．再生可能エネルギーは化石燃料に比べコストが高い
化石燃料
自然が億年オーダーの年月かけて精製した高品質エネルギー（カロリーが高い、採取・輸送・貯蔵・利用などすべてにおいて扱い易い）
再生可能エネルギー利用システム
水力：ダム＋水車＋水車発電機 ⇒電力
風力：風車＋増速機＋風車発電機 ⇒電力
太陽光：太陽光パネル（太陽電池）＋AC/DC変換（パワーコンディショナー ） ⇒電力
集熱器・装置 ⇒熱・蒸気
バイオマス：薪、チップ＋燃焼炉・ボイラー ⇒熱・蒸気
廃棄物＋微生物・化学プロセス ⇒燃料

再生可能エネルギー（つづき）＜特徴＞• お天気まかせ（不安定） 風力、太陽光• 薄く、広く存在（分散型） 風力、太陽光、バイオマス• 地域的偏在
水力、風力、地熱＜対策＞• 電力系統につなぐ（系統連携）
大量になると系統の品質（電圧、周波数）に影響
系統側でも対策が必要になり、コストがかかる• 蓄電装置を置く
コストが高い（デメリット）
非常用電源になる（メリット）11

基本認識：再生可能エネルギー利用システムは化石燃料利用システムとコスト的に対等に競争できない＜対応＞
化石燃料利用を抑制し、再生可能エネルギー利用を促進する経済的仕組み（政策）が必要＜基本方向＞
再生可能エネルギー利用促進法の制定
高い目標の設定＜目標達成のための総合的政策＞
化石燃料利用の抑制
地球温暖化対策税
再生可能エネルギーの利用促進
再生可能エネルギー電気の固定価格買取制度

再生可能エネルギーの利用促進が変える電力系統／地域社会

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再生可能エネルギー利用の促進
ドイツ： 「再生可能エネルギー法」
2000年4月施行
・再生可能エネルギーの普及目標の設定
・「固定価格買取制度（FIT）」の導入
EU： 「域内電力市場における再生可能エネルギー電源（グリーン電力）の導入促進に関するEU指令」 2001年9月
中国： 「再生可能エネルギー法」
2006年1月施行
日本：東日本大震災・原子力発電所事故
2011年3月発生「電気事業者による再生可能エネルギー電気の調達に関する特別措置法」
2011年8月公布「再生可能エネルギー電気の固定価格買取制度」
2012年7月施行

再生可能エネルギー電源の全体イメージ• 再生可能エネルギーを利用して発生した電力の固定価格買取制度・買取義務 ⇒投資回収年数の確実な予測 ⇒再生可能エネルギー電源は魅力のある投資先• 具体例
企業や家庭 建物の屋上、空地に太陽光発電
農業や漁業 風況の良い農地や沿岸に風力発電
林業 森林資源を利用したバイオマス発電• 多数の不安定・分散型電源が設置され、電力系統に接続される

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新しい電力系統のイメージ• 大規模集中型電源と多数の不安定小規模分散電源（太陽光発電、風力発電など）の存在• 電力、通信、情報を含む多様なシステムを統合したシステム• 需要と供給が一致するようオンラインで調整• 電力系統の高度利用
中央制御：系統運用計画、発電制御、系統制御、配電制御
ローカル制御：分散電源制御、DSM（需要管理）
蓄電池、SVC（系統電圧安定化装置）などの付加と制御• 消費者（＆生産者）にスマートメータ• HEMS（家庭エネルギー管理システム）、BEMS（ビルエネルギー管理システム）、コミュニティ・マイクログリッドの形成• これらの全体がスマートグリッド

新しい電力系統のイメージ（つづき）＜特徴＞• 消費者（＆生産者）の系統運用への参加• 電力需給の調整者（中立）の役割がきわめて重要＜メリット＞• 電力のグリーン化（地球気候温暖化抑制）• セキュリティ（災害、事故への対処性能）向上• 需要ピークの抑制
電力消費（＆生産）の見える化
1日前＆１時間前のダイナミック・プライシング• プラグイン電気自動車（PEV）の普及促進、グリーン化への寄与大• 地域（コミュニティ）の連帯・活性化につながる＜デメリット＞• 電力コストの上昇14標準化の重要性（ローカル制御の例）• スマートメーター
エネルギー使用量を計量し、双方向通信（送受信）が可能
使用量データの送信のみでなく、遠隔からのメータ操作・制御が可能
宅内への情報発信が可能• スマートハウス
スマートメータを介して家電製品、太陽光発電、蓄電池、 EVなどの制御を行う• スマートビルディング、工場
BEMS、FEMS（工場エネルギー管理システム）
管理制御におけるデータおよび通信の標準規格化

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