Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
関してはサブテーマ（1）（2）と連携しながら独自調査の結果も組み入れた上で決定した。また、考慮したエネルギー技術については表-1に掲げた技術とした。

## (5) 未来エネルギーシステム提案

成果を総括し未来型エネルギーシステムの提案と提言をまとめた。検討の流れを図-1に示す。サブテーマ（1）エネルギー技術のリスク評価と解析で各技術の評価を進め、サブテーマ（2）リスク評価に基づく技術ロードマップ検討により各技術の将来展開を検討する。サブテーマ（3）エネルギーシステム評価研究にてエネルギーのベストミックス化を検討する。ベストミックス化されたエネルギーシステムに関して（4）低炭素化効果の評価を行い、各エネルギー技術の利用によるエネルギーシステムの低炭素化効果を評価する。これらの成果を統合し、エネルギー技術導入による日本全体の低炭素化を評価するツールの作成を検討する。エネルギー技術を導入したベストミックス化されたモデルに対して温室効果ガス（GHG）削減効果評価を行い、未来に向けた新たなエネルギーシステム技術展開の方向性を提案する。技術の導入シナリオを複数立て、ケースごとに各エネルギー技術のエネルギー需要の2050年までの経時変化を算出する。

各要素技術の将来進展をモデル化しエネルギー需要シナリオを作成する。電気自動車、照明、空調などを取り込むにあたり日間、年間のエネルギー需要変動を考慮し、これを2050年まで検討する。この需要に応じた供給側の検討を系統電力コスト、CO₂原単位を指標に最適化（ベストミックス化）する。結果を需要側にフィードバックし需要シナリオを再構築し、この連携によって最適化されたエネルギーシステムの構築を目指す。ベストミックス化された供給側からのエネルギー供給をもとに需要側基準でのGHG削減効果をCO₂換算値で、2050年までの経時変化で算出する。計算結果をもとにエネルギー技術導入の効果、構成を検討する。国民との対話を進め、進捗状況を開示し、参加者の意見を聴取し研究手法に反映する。これらの成果をもとに政策提言を行う。

図-1 未来エネルギーシステム提案の検討評価の流れ(Sはサブテーマを示す)

4. 結果及び考察 ※4. のうち、結果についてはサブテーマごとに記載すること。

## (1) エネルギー技術のリスクの評価と解析

これまで、エネルギー基本計画における低炭素化の骨子は、9基/14基の原発増設に基づく電化が中心に据えられていた。しかしながら、福島第一原発の事故後に再稼働が不透明な情勢となる中、不安定ながらも再生可能エネルギーへの代替が模索され始めたことを踏まえ、これらの実装骨太で考慮していない技術も研究を進める上で不可欠と判断し、日本経済新聞のゼミナール連載への執筆者をベースに本委託研究の実施者で分担して調査した。

調査を踏まえた評価および解析の結果、再生可能エネルギー（この例では太陽光発電）が導入された場合、不安定電源の調整力を確保するためには、蓄電池（V2G, Vehicle to Grid）や揚水発電のみでは不足、稼働率の不透明な火力発電を大量に準備しておかざるを得ないなど、既存の技術および枠組みでの対応に限界がある。
個人消費による太陽光発電の導入促進にフォーカスした政策制度面では。であるが、一方で、電力系統の運用に際して発電した電力を一方的に送電する現在の発送電一体運営の維持は極めて困難であると予測される。したがって、発・送・配電分離を含めた電気事業法の改正などに踏み込まない限り、制度面で導入を律速する可能性がリスクとして存在することが明らかになった。他の技術でも同様にまとめ、政策提言のためのツールとして、考慮すべきリスクを技術ごとのデータベースの形に整備した。

## (2) リスク評価に基づく技術ロードマップ検討

エネルギー需要を家庭、業務、産業、運輸に大別し、それぞれの分野で2010年～2050年までに導入される実装可能な技術を特定し、その導入効果を評価するためのモデルを構築した。モデルは国内の総合エネルギー統計に基づくことで、実際にどの程度燃料の消費量が変化するかを評価できるものとなっている。表-1にモデルにおいて考慮したエネルギー需要における技術と変動要因を示す。

各技術の導入率については現状の実装可能性を分析して得られた技術導入の推移を基にし、実際にどの程度導入されるかという技術毎のシナリオを入力することで将来のエネルギー需要を出力できるようにしている。このとき、エネルギーにより享受される機能（効用）の必要量は、人口やGDPといった指数に影響を受けることが予想されるため、構築したモデルにおいてもエネルギー必要量を人口とGDPの変化によって増減する仕組みを搭載した。例えば、人口に関しては既に公開されている人口問題研究所の人口将来予測に基づき、人口に合わせて、家庭部門、業務部門の人口と強い相関のあると考えられる教育、医療などの分、運輸部門の家計寄与分などのエネルギー需要が削減されることとした。GDPに関しても、同様に産業等の分野のエネルギー需要が増減することとした。ここでは将来のGDPの予測に関していくつかのシナリオがありうることを考慮し、1人あたりGDPの変化などから総GDPを計算し、関連するエネルギー需要が増減される仕組みを構築した。

モデルの出力としては、各分野の年間の燃料使用量と電力使用量に加え、電力需要の日負荷曲線を出力できるようにしている。電力需要は今後抑制されると推定された。これは人口の変化に基づく需要そのものの減少に加え、ピーク時間帯に使用されている空調等の効率改善や燃料電池によるコジェネレーションなどによる給湯需要と同時に発生する電力などによるものである。このような電力需要の日負荷曲線に基づき原子力、火力、水力、風力、太陽光、地熱などの発電設備の最適化構成を求めて、最終的な燃料消費や環境負荷を解析できるようなモデルを構築した。

モデルの出力結果は、サブテーマ（3）、（4）、（5）において利用できる形になっており、本サブテーマで構築したモデルによりエネルギーシステムの評価と低炭素化評価を行い、将来のエネルギーシステムを提案可能とした。また、サブテーマ（3）、（4）の結果に合わせたモデルの再構築や出力情報の調整を行った。

## (3) エネルギーシステム評価研究

本研究の開発により、以下のようなシナリオオプションを設定した解析を可能とした。

● 原子力発電: 例 1 再稼働容認、新設なし、40 年で廃炉。例 2 再稼働なし。

● 火力発電(石炭・石油・天然ガス): 例 1 40 年で廃棄、新設可。例 2 石炭は一定量使用。

● 水力発電: 例 1 現状と同じ発電容量を維持。

● 発電所効率: 例 1 公表された発電効率、設置年度をもとに廃棄予定年度、発電効率推移を予測。

● 燃料価格: 例 1 コスト等検証委員会によるシナリオに準拠。例 2 現在のトレンドの外挿。

● 再生可能エネルギー導入量: 例 1 太陽光発電・風力発電は導入実績の外挿予測、寿命は 20 年。地熱発電は 2050 年に 5.18GW[5]となるよう線形増加。例 2 太陽光発電・風力発電は一定量で頭打ち。

● 蓄電: 例 1 蓄電技術として揚水発電に加えて、次世代自動車(電気・プラグインハイブリッド・燃料電池)の蓄電池が利用できるとし、3 車種の合計の導入量を仮定。例 2 化学物質としての蓄電を想定。

● CO₂: 例 1 CO₂ は漸減させる。例 2 CO₂ 排出を炭素税などにより経済最適化の内部化をする。

電源構成モデルにより評価された発電種別ごとの発電電力量内訳が将来どのように推移していくか評価した。電力需要側にどのような省エネ技術を導入した時に電力網の構成がどのように推移していくのか、どのような前提を置いた時に、電力網の最適構成はどのように推移するのかなど、技術の選択や前提による今後のエネルギーシステムのあり方について比較・議論する基盤を構築することに成功した。

## (4) 低炭素化効果の評価

3. 研究開発方法で示したように、サブテーマ(1)〜(3)と連携しながら表-1に掲げられた各エネルギー技術についての低炭素化効果の定量的評価および性能および導入量の変動が低炭素化効果に及ぼす影響についての感度解析を実施した。一例として家庭分野における各エネルギー技術の導入によるGHG排出量の削減効果を検討した結果、たとえばGHG排出量の削減効果としては厨房の電化に比べ暖房の電化（灯油⇒電力）の方が
かなり大きいことが明らかになった。また、暖房の電化において機器効率の向上が排出量削減効果に大きく影響することが明らかになった。このように、本サブテーマにより、各エネルギー技術の導入に伴うGHG排出量の削減効果を時間軸ごとに定量的に示すことが可能になった。また、機器性能の向上や導入量がGHG排出量の削減効果に及ぼす影響についても示すことが可能となった。

## (5) 未来エネルギーシステム提案

（1）～（4）の作業を統合し、実装可能技術を用いた未来型のエネルギーシステムのシナリオ評価検討を進めた。需要側の各エネルギー技術の導入シナリオのケースを作成し、ケース毎のエネルギー需要側を試算し、これをもとにしたエネルギー供給側のベストミックス化を行った。さらに日本全体のGHG発生量をCO₂換算でケース毎に試算した。

表-1 エネルギー需要側における考慮した技術

技術および変動要因
家庭・業務	考慮した技術	➢ エネルギー機器の効率
家電製品(エアコン、冷蔵庫)、給湯機器、照明機器
家庭用燃料電池(SOFC)の効率および導入率
太陽光・太陽熱の導入量
空調需要におけるエネルギー効率
建屋の断熱性能の向上
エネルギーの使用形態の変化
厨房の電化、給湯の電化、暖房の電化
未考慮の
観点	➢ デマンドコントローラ等の制御技術導入による省エネ効果
カーテンや簾などの導入やライフスタイルの変更による省エネ効果(電力量・電力)
各家電製品の使用時間の分散やライフスタイルの変更などの節電効果(電力)
産業構造の変化に伴う業務分野のエネルギー需要の変化
産業	考慮した技術	➢ 省エネルギー技術の導入
膜-蒸留ハイブリッドシステム、低温排熱利用、クレーン・モータ等におけるエネルギー回生、農林分野における未利用バイオマスの利用、鉄鋼プロセスにおける水素利用やCCS等による省CO₂技術、中小事業所における省エネ対策の徹底
自家発電における技術導入および効率改善
化学再生発電、ガスエンジン
未考慮の
観点	➢ 産業構造の変化に伴うエネルギー需要の変化
資源リサイクルなど静脈産業によるエネルギー需要の変化
運輸	考慮した技術	➢ 次世代自動車の普及
ハイブリッド車、燃料電池車、電気自動車
燃費の向上
未考慮の
観点	➢ モータルシフトによる需要の変化
全分野
共通	考慮した観
点	➢ 人口変化に伴うエネルギー需要の変化
GDP変化に伴うエネルギー需要の変化
未考慮の
観点	➢ 人口あたりのエネルギー消費量の変化
GDPあたりのエネルギー消費量の変化

表-2 電源構成モデルにおける発電技術項目

考慮した技術	原子力、石炭火力、LNG 火力、石油火力、LNG 複合火力、水力*、揚水、地熱、太陽光、風力（*中小水力は一般水力と区別しないこととした。）
考慮していない技術	波力，海洋温度差，熱電素子など
表-3 統合解析のシナリオオプション(2050年目標)

項目	指標	基本	積極進展	積極進展+再生可能進展	低炭素化高度進展
人口变化	人口統計に準拠
GDP変化	一人あたり年1%成長	同年0%成長
再生可能エネルギー	太陽光、風力発電導入	太陽光85GW、風力32GW(稼働率21.6%)	太陽光150GW、風力64GW(稼働率34.9%)	太陽光150GW、風力64GW(稼働率34.9%)
自動車	燃費向上	無	有
自動車	域内燃料電池自動車+電気自動車割合	0%(2050)	80%(2050)	積極進展一スに太陽光150GW、風力64GWを導入	積極進展+再生可能一ス、GDP成長率0.0%/(人·年)、さらに種々のエネルギー技術の高度化を考慮
自動車	遠距離燃料電池自動車割合	0%(2050)	80%(2050)
家庭	厨房電化	0	80%(2050)
業務	厨房電化	0	80%(2050)
家庭	灯油の電化	0	東北以北50%(2050)、関東以南80%(2050)
業務	灯油の電化	0	50%(2050)
軽水炉	再稼働ありかつ40年で運転終了、または再稼働無し
高温ガス炉	基数(2050)	0	11	11	11

エネルギー需要側、電源構成側では表-1、2の各事項を考慮した。さらに導入効果を評価するため、統合解析のシナリオオプションを表-3の通りに設定した。GDP成長率を2000～2008年の実績にあわせ+1%/(人・年)と設定し、軽水炉発電は再稼働ありで、かつ40年での運転終了、または再稼働無しを想定した。電気・燃料電池自動車、廚房電化、灯油の電化、高温ガス炉型原子炉を主たるパラメータとした。以下では再稼働ありで、かつ40年で運転終了のケースでの結果を示す。

(a)

(b)

図-2 基本ケースの日本全体の年間(a)GHG排出量、(b)一次エネルギー消費量の経年変化
(a)

(b)

図-3 ケース毎の年間GHG排出量(a)積極進展ケース、(b)積極進展ケース+再生可能進展ケース

(a)

(c)

(b)

図-4 低炭素化高度進展ケースにおける各経年変化、(a)日本全体の年間GHG排出量、(b)一次エネルギー消費量、(c)電設備容量

基本ケースの結果を図-2に年間の(a)GHG排出量、(b)一次エネルギー消費の経年変化を示す。GHG削減量は2010年に対して2050年では9.9％削減となった。軽水炉の停止にともない、他技術での発電が必要になる。同図(b)より、天然ガス複合発電(GCC)はGHG排出係数が小さく、石油・石炭発電から次第に移行することで
GHG排出量削減に貢献している。しかし天然ガスGCCの導入量が多い方針をとり、発電所の建設を進めた後で天然ガスの価格が高騰した場合、エネルギー価格も高くなる。燃料価格が想定と異なる形で変動するリスクを考慮する必要がある。これに対し実装可能技術を積極的に導入した積極進展ケースでは-46.8%（図-3(a)）、さらに積極進展ケースに再生可能エネルギーを積極的に導入した場合-52.78%（図-3(b)）であり、大きなGHG排出削減が可能であった。図-4に低炭素化高度進展ケースにおける各経年変化の結果を示す。このケースは積極進展ケースに対し実装可能技術、再生可能エネルギーを高度に導入（PV 150 GW，風力 64 GW）に加え+GDP伸び率0.0%/(人・年)を仮定した。同図(a)より年間GHG排出量の同63.7%削減が達成できると試算された。同図(b)より一次エネルギー消費量のうち再生可能エネルギーの分が進むことで化石エネルギー消費が削減される。これを実現するため、同図(c)に示す設備容量においては再生可能エネルギーの容量が大きくなることが明らかになった。電源構成の最適化により低炭素化が可能であることを定量的に明らかにした。以上より低炭素化実現に向けての技術導入効果を定量的に評価できる統合解析手法を確立し、解析ツールを作成した。

研究と並行し国民との対話集会を開催し、将来のエネルギーシステムの定量的な評価と、具体的な課題を示して欲しいとの要請を受けた。とくに、原子力減少に対するエネルギーシステムの変化の検討などが求められた。今回の検討結果はこれらの意見を反映したものである。

### 5. 本研究により得られた主な成果

## (1) 科学的意義

サブグループ(1)〜(4)および本サブテーマ(5)では実装可能技術を用いた未来型のエネルギーシステムのシナリオ評価検討を行い、その実現課題を明らかにした。

サブテーマをもとに行った、統合評価より政策決定に資する、以下の成果を導いた。

エネルギー需要・供給・省エネ技術に係る様々なオプションを設定したシナリオ解析を実現した。実装可能なエネルギー技術が進展し積極的に導入されることで、4割以上のCO₂排出の低減が可能。産業排熱回収、次世代自動車導入、灯油の電化などが有効。さらに太陽光、風力発電の導入で5割以上低減が可能。また、一方GDPが基本とした一人当たり年1%成長に対し同0%成長では6割以上の低減が評価できた。原発再稼働、40年で運転終了の場合、電源構成の最適化により低炭素化が可能であることが定量的に示された。

様々なシナリオ解析に基づく課題抽出・制度提言が可能になった。例えば、再生可能エネルギー大規模導入時には、負荷変動が大きく電力貯蔵技術が必須であることを明らかにした。併せて負荷変動が大きいゆえに垂直統合型の電力会社経営は困難であり、電事法・固定価格買取制度の見直しが必須であった。電力貯蔵技術としては蓄電池のみならず水素などのケミカルストレージが候補であった。

火力発電については高効率な発電装置への置換が重要。需要側には電気、熱利用技術が有効。家庭・業務部門ではエアコンなど電気機器の効率向上、暖房の電化、産業部門では低温排熱利用ヒートポンプ、蒸留一膜ハイブリッドシステム、包括的な省エネルギープロセスシステムの導入、運輸部門では、自動車の燃費向上・次世自動車の普及が有用であった。カーボンニュートラルなバイオマスや太陽熱や未利用熱など、電力以外へ買取制度や補助金の範囲を拡充することは検討の価値がある。太陽熱やバイオマスなどの低エクセルギー源は温水、暖房などの低エクセルギー需要に直接利用することが効率的で有用である。また再生可能エネルギーの非定常電気出力の活用方法としてヒートポンプを用いた増熱、さらには化学物質に変換してエネルギー貯蔵が将来のエネルギー有効利用手法の候補となりえる。これらを明らかにした点に本研究の科学的意義があると判断する。

なお、将来のエネルギーシステム検討の上で、精度の高い検討には設備の全国の蓄積量や広範な需要内訳データを公的な機関が整備することが望ましい。

## (2) 環境政策への貢献

本研究により得られた研究成果による環境政策への貢献は下記の3点である。

第一に、設備費や燃料費、負荷追従性等のデータをもとに将来の動向を推計し、電力網の発電コスト最小化の条件のもとでの電源構成を求める手法を開発し、そのツール化を行った。本ツールを用いることで、様々なシナリオのもとでの二酸化炭素排出削減効果を容易に推計可能となり、今後の削減達成目標の設定の際のエビデンスを提供することが可能となる。これにより少ないコストで再生可能エネルギー技術等の導入施策等の環境政策の実施前に、それが実現された場合の効果を推算することが可能となった。

第二に、分散電源の導入拡大により重要性がます蓄電技術が、導入量の規模により変化し得ることを指摘した。（規模は小さいうちは～だがとの記載）具体的には、太陽光発電の導入量を150GWとしたケースでは、本研究が想定しているような電気自動車の二次電池の活用に加え、水電解水素やCO₂還元による燃料合成などの、ケミカルストレージの活用を考慮する必要がある。このことは環境政策としての二酸化炭素排出削減施策の実
施において、その目標値の設定次第で、研究開発や導入を支援すべき技術が変化することを意味する。

そして第三に、解析結果をもとに、環境政策、特に二酸化炭素排出抑制政策における熱技術の重要性を指摘した。エアコンなど電気機器の効率向上や屋の断熱性能の向上など熱需要抑制技術の進展に加え、低温排熱利用などの熱利用技術による二酸化炭素排出削減ポテンシャルは大きく、継続的な研究開発や導入促進策が必要であることを定量的に示すことが出来た。このことは、熱利用技術に関する研究開発などを通じた、今後の実効性のある環境政策立案時にエビデンスとして活用することが可能である。

また、得られた成果の一部を活用し、コスト等検証委員会のCall for Evidence（根拠に基づく情報提供の照会）（平成23年12月22日～平成24年2月20日）に情報提供を行った。提供した情報は、平成24年3月14日の第9回コスト等検証委員会の「配布資料2－1.Call for Evidenceで得られた情報を踏まえた対応について（案）（発電原価）」において議論された。提出された意見には「現在の報告書の内容を変更する必要があるものではない。」と判断されたものが多く見られるなか、当グループからの意見はすべて「試算結果を参考値として示す。」と反映された。

#### 6. 研究成果の主な発表状況（別添.作成要領参照）

## (1) 主な誌上発表

く査読付き論文>

特に記載すべき事項はない

く査読付論文に準ずる成果発表＞（「持続可能な社会・政策研究分野」の課題のみ記載可）

特に記載すべき事項はない

## (2) 主な口頭発表 (学会等)

1) 梶川裕矢：化学工学会 札幌大会 2011, シンポジウム <東日本大震災後のエネルギーシナリオを考える>, 札幌, E201 (2011), 「エネルギーロードマップとイノベーション政策」

2) 中垣隆雄：化学工学会 札幌大会 2011，同シンポジウム，E204 (2011)

「今夏の電力供給の概要と今後の見込み」

3) 松方正彦：同シンポジウム，E207，「エネルギーと仲良くする新しいライフスタイルにむけて」

4) 加藤之貴：同シンポジウム，E213，「原発の事故の内容、収束に向けての技術的内容、新型原子炉の研究開発況」

5) 古山通久：同シンポジウム，E216，「脱原発ははたして可能か？~実装可能な技術で考える~」

6) 松方 正彦：化学工学会 第43回秋季大会，シンポジウム <2011年夏以降の電力需給とエネルギービジョン>，名古屋，V202(2011)，

「電力需給に関する緊急提言の基本的な考え方」

7) 梶川裕矢：同シンポジウム，V203，「電力需給に関する緊急提言の背景と内容」

8) 松方正彦：同シンポジウム，V204，「緊急提言グループの活動報告」

9) 中垣隆雄：同シンポジウム，V205，「今夏の電力供給の概要」

10) 菊池康紀、窪田 光宏：同シンポジウム，V206，「2011年夏季における電力需要の分析」

11) 古山通久：同シンポジウム，V2015，「ポスト大震災の電力需給アンバランス解消に向けて」

12) Yukitaka Kato, A. L. Dipu, M. Ujisawa: Proc. of 1st International Conference on Energy Efficiency and CO₂ Reduction in the Steel Industry (EECRsteel 2011), Düsseldorf, Germany, (2011)

“Feasibility Study on Carbon Recycling Iron-Making System”

13) T. Nakagaki: ASME 2011 Energy Sustainability Conference & Fuel Cell Conference, Washington DC, USA, (2011)

“Exergy recuperation of mid and low quality heat by chemical reactions”

14) 古山通久: 第2回新エネルギーフォーラム(2011)「ポスト3.11の電力需給とエネルギービジョン」

15) 古山通久:東風公民館校区主催講演会(2011)「みんなで実行! 無理なく協力節電」

16) 古山通久: 日本伝熱学会関西支部伝熱技術フォーラム平成23年度第1回例会兼化学工学会エネルギー部会熱利用分科会 第22回研究会(2011)

「原発減少社会における電力需給を考える」
17) M. Koyama: 11th International Conference on Clean Energy (ICCE-2011), Taichung, Taiwan, 2011

“Future Japanese Energy System with Decreasing Nuclear –Exploration for A Golden Mean Way with A Minimum Regret” (keynote lecture)

18) 古山通久: 第3回国家経営勉強会(2011)

「原発減少社会におけるエネルギーの将来～電力に関する中庸の議論を中心に～」

19) 古山通久: プロセスシステム工学第143委員会・平成23年度第5回研究会(2012)「原発減少社会における電力需給～中庸の立場から」

20) 加藤之貴：化学工学会 第77年会，シンポジウム－化学産業技術フォーラム セッション3「実装可能技術で築くエネルギーシステム」，東京，XB213(2012)，「未来エネルギーシステムの構築に向けて」

21) 中垣隆雄：同シンポジウム，XB214，「系統電源の構成分析と将来予測」

22) 菊池 康紀：同シンポジウム，XB215，「将来のエネルギー需要の分析とモデル化」

23) 古山通久：同シンポジウム，XB216，「発電部門の低炭素化」

24) 梶川裕矢：同シンポジウム, XB217, 「社会シナリオの工学的評価に基づくエネルギー戦略立案に向けて」

25) 菊池康紀他: 実装可能な技術による将来エネルギーシステムの設計、日本LCA学会第7回研究発表会、東京理科大学、pp. 10-11(2012)

### 7. 研究者略壓

課題代表者：加藤之貴

1962年生まれ、東京農工大学工学部卒業、工学博士、現在、東京工業大学原子炉工学研究所准教授

研究参画者

（1）1）松方正彦

1960年生まれ、早稲田大学工学部卒業、現在、早稲田大学理工学術院先進理工学研究科教授

2）中垣 隆雄

1966年生まれ、早稲田大学工学部卒業、現在、早稲田大学創造理工学部准教授

## (2) 1): 菊池康紀

1982年生まれ、東京大学工学部卒業、現在、東京大学大学院工学系研究科助教

2): 梶川 裕矢

1976生まれ、東京大学工学部卒業、現在、東京大学大学院工学系研究科特任講師

(3) 古山 通久

1974年生まれ、東京大学工学部卒業、現在、九州大学稲盛フロンティア研究センター教授

## (4) 窪田 光宏

1973年生まれ、名古屋大学工学部卒業、現在、名古屋大学大学院工学研究科助教

(5) 加藤之貴（課題代表者）
# RFe-11T1 実装可能な技術による我が国の未来エネルギーシステムの構築 (1) エネルギー技術のリスクの評価と解析

早稻田大学 先進理工學部応用化學科 松方 正彥

創造理工學部総合機械工學科 中垣 隆雄

平成23年度累計予算額：1,289千円

予算額は、間接経費を含む。

[要旨] 一つのエネルギー技術がロードマップ通りに開発、あるいは性能向上して市場に投入されても、技術面、経済面、資源面、立地面、耐災害面、環境影響面、政策制度面などの側面で、導入量に影響する要因がある。それらを広義のリスクと捉え、導入を律速する事項の洗い出しと評価・解析を実施した。影響の大きい原子力、大規模再生可能エネルギー（水力、太陽光、風力など）、モビイティの駆動源の電化・水素化、SOFCコジェネレーションシステムの導入など、ロードマップに対する工学的および社会的な側面での影響要因を精査し、それらをリスクと捉えた場合の今後のエネルギー技術導入における実装可能性と低炭素化効果について検討できるデータベースを構築した。

[キーワード] ボトルネック、制約条件、導入量

### 1. はじめに

エネルギーシステムは、日本国を検討対象とした場合、境界内外からのインプット（化石燃料、バイオ系燃料、ウラン、未来にはエネルギーキャリアとしての水素などの物質、太陽光、風力等による国内の再生可能エネルギー電力なども含む）を用い、産業活動による製品や輸送の動力、民生の電力および熱の創出などをアウトプットとしてエネルギーを消費し、廃熱・廃物を生成する一連の動的な流れである。ベストミックスを考える際には、このシステムのエネルギー・物質収支において、需給の24時間変動や季節変動に加え、災害時の一時的な大変動も含むあらゆる変動を許容し、都市部のみならず全国津々浦々まで行き渡る送電・物流網によって時空間的に破綻せずに成立することが基本条件となる。これに加え、人口減や二次エネルギーの中心となる電力、特に大規模集中電源の寿命ライフサイクルとして原子力発電の廃炉、老朽火力のリプレースなどを考慮した長期的な視点でのシナリオを仮定し、対象となる新たなエネルギー技術の導入口ードマップを考えていく必要がある。

これまで、エネルギー基本計画における低炭素化の骨子は、9基/14基の原発増設に基づく電化が中心に据えられていた。しかしながら、福島第一原発の事故後に再稼働が不透明な情勢となる中、不安定ながらも再生可能エネルギーへの代替が模索され始めたことを踏まえ、図書「実装可能なエネルギー技術で築く未来 骨太のエネルギーロードマップ2」 $ ^{1)} $ および日本経済新聞のゼミナール連載への執筆者に対してアンケートおよびヒアリングを実施し、同書で考慮していない技術についても併せて本委託研究の実施者で分担して調査した。
## 2 ．研究開発目的

地震津波等の災害に対するリスクのみならず、マクロなエネルギーシステムに新たなエネルギー技術が入り込み、市場規模や生産高などの経験曲線を踏まえた導入のロードマップを改めて考えていくにあたり、ロードマップ実現に向けて律速するものには何があるかという項目を広義のリスクとして洗い出しておく必要がある。本サブテーマでは、導入する各エネルギー技術のリスクの洗い出しをアンケートベースで実施する。最終的にはサブテーマ（5）の統合解析において、ここで評価したリスクが一次エネルギー構成やGHG排出量に与える影響を定量的に考察するためのデータベースとして整理することを目的とする。

### 3. 研究開発方法

エネルギー技術のリスクの評価と解析は、サブテーマ（2）～（4）で実施される研究のベースとなるものであり、研究方法は図書 $ ^{1)} $ の著者へのアンケートとヒアリングを中心に実施した。まず、震災後から間もない2011年7月の時点で、以下の緊急アンケートから開始した。

次に、このアンケートから著者の感度の高いキーワードを抽出し、追加のヒアリングの内容に

1. 我が国のエネルギー需給のあるべき将来・姿について

我が国のエネルギー需給システムのあるべき将来・姿について、a）超短期（～2015）、b）短期（2020）、c）中期（2030）の時間区切りごとにご意見をお願いいたします。

なお、短期・中期については、原発のあり方の前提条件をお示しください（例：寿命40年で廃炉、現状維持など）。

a）超短期（～2015年）

b）短期（2020年）

c）中期（2030年）

2. 震災前後における骨太技術の開発・導入動向の変化

骨太第2版では各骨太技術について性能基準、市場規模などの5年、10年、30年後（理想）の目標・導入予測を示していただきましたが、東日本大震災を機にその開発・導入の速度・量に大きな変化が見込まれる技術があります（例：太陽光発電など）。このような技術については、できるだけ具体的に開発・導入動向の変化について記述をお願いします。

3. 骨太技術の災害時リスク

骨太技術が導入された際、災害時にどのようなリスクが生じる可能性あるかご記述下さい。

ついては研究会での議論およびアドバイザー会における意見を反映して準備した。特に、3.11の東日本大震災を経て、当該図書の執筆時点の震災前と震災後のロードマップにおける変化の可能性に加え、これまで議論されてなかった災害発生時のリスクについて詳細なヒアリングを実施した。その結果を踏まえ、表(1)-1のフォームでまとめた上で評価・解析を実施した $ ^{3)} $ 。なお、調査の一部はサブテーマ（4）に連携して実施した。評価マークは障壁のないロードマップ通りの導入に対する影響をシンボルとして表し、ボトルネックとなる可能性の高いものを×印で、やや懸念のあるものを△印で、可能性の低いものを〇印としてそれぞれ表した。
表(1)-1 エネルギー技術のリスク評価のまとめ

導入量	(ロードマップに基づくエネルギー技術の導入量の再検討含む)
検討項目	影響	特記事項
技術面	例: ○	主に執筆時点からの見直し
経済面	主に執筆時点からの見直し
資源面	導入量を律速する資源的制約とそのリスク
立地面	NIMBY*や物理的制約に関する立地のリスク(*NIMBY: Not In My Back Yard)
耐災害面	大震災を考慮した耐災害面のリスク
環境影響面	ライフサイクルを考慮した環境影響とそのリスク
政策制度面	導入量を律速する現行の政策制度面の制約
その他	上記に分類されないリスク等

## 4 ．結果及び考察

### 4.1 緊急アンケートの結果

1. 我が国のエネルギー需給のあるべき将来・姿について

a）超短期（～2015年）

発電システム 火力発電の増強、IPP*の積極的活用、発電システムの高効率化、分散型発電、コジェネレーションシステムの普及

エネルギー利用 太陽熱利用

(*IPP: Independent Power Producer, 卸電力事業者)

b）短期（2020年）

発電システム 再生可能エネルギー（風力、太陽光発電、地熱、小水力）の積極導入、分散型発電、コジェネレーションシステムの普及、クリーンコール技術の確立

電力供給　系統連系技術の高度化 $ \Rightarrow $ 逆潮流の推進、スマートグリッド送電網の試験的構築、電力貯蔵技術の試験的運用・確立

エネルギー利用 熱のマイクログリッド化技術の実用化

## c）中期（2030年）

発電システム 再生可能エネルギーの活用、ウラン原子炉からトリウム原子炉への転換、核燃料サイクル関連の技術開発

電力供給　系統連繫の高度化、地域内スマートグリッド網の構築、昼夜間電力の負荷平準化、高圧直流グリッド幹線の創設

エネルギー利用 太陽熱空調技術の開発、車依存社会からの脱却

9名の著者の回答から抽出したキーワードを以下にまとめて示す。

キーワードをまとめると、再生可能エネルギーの活用、分散型発電・コジェネシステムの活用、系統連繰の高度化、スマートグリッド網の構築、電力貯蔵技術の確立、熱利用技術の進展などが挙げられ、大規模集中型から小型分散への変革と、地震津波による災害リスクとその社会的影響の再検討が必要である、との認識はほとんどの著者で一致した。

### 4.2 技術ごとの整理

前項で抽出したキーワードを元に、震災前後で特に影響の与え方が変わった技術について表
(1)-1に従って整理した（表（1）-2～12）。

表(1)-2 電気自動車（EV）と蓄電池

導入量	域内交通の40～80%のEV化とV2H*、V2G*としての利用(*V2H: Vehicle to Home, V2G: Vehicle to Grid)
検討項目	影響	特記事項
技術面	○	域内走行がほとんどのセカンドカーでは、現時点での航続距離160kmは十分。ユーザーの航続距離による搭載電池の選択で軽量化に向かう可能性が高い。SOC幅の拡大や放電量の増大により、航続距離の延長、同じ距離なら搭載バッテリーを格段に縮小できる可能性は十分にある。
経済面	×	経済的なメリットをカタログ上で記載できるまでには時間が掛かる。経済的メリットを、実運用例などを引き合いに明確化しないと幅広い購買層に対する動機付けにはならない。
資源面	△	LiよりもMn、Ni、特にCoの資源制約が懸念。リサイクルと関係するが、成立するのはコストの高いCo、Ni程度。また、二次利用（リユース）やリサイクル市場に登場するのは10年後。EVの場合、モーターの出力密度の競争力の点でNd、Dyなども資源的制約あり。
耐災害面	△	パワーソースの多様化がリスク分散になる。国や地域ごとに最適にローカライズされたEV、PHEV*、FCEV*、ICEV*の比率があると考えられる。(*PHEV: Plug-in Hybrid EV, FCEV: Fuel Cell EV, ICEV: Internal Combustion Engine Vehicle)
環境影響面	△	リユース市場の形成においては標準化・共通化が望ましい。始まるのも10年後で、事業化が軌道に乗るか不透明である。コストとバッテリーの製造時のCO2エミッション（LC-CO2*の視点で）は、国内の会社などでは下げることは可能であると考えられる。しかしスモール100と言われる小規模集団は安い非純正品の電池を調達することから、価格が下がり販売台数を伸ばしても1台あたりのCO2排出量がむしろ増えることする予想される。また、モラルのない会社の電池はあっという間に性能が低下し、CO2をペイバックすることなく交換寿命を迎えることにもなりかねない。これから先10年後以降、徐々に処分量が増えてくる電池の資源分離回収には、電解・溶解など大きなエクセルギー投入を伴うので、コスト的に見合うものでなければ基本的には、失活させて埋め立て廃棄となるので、その時の環境影響評価もしておかねばならない。(*LC-CO2: Life Cycle CO2)
政策制度面	△	EV化で本当にCO2削減になっているかは利用状況によって異なるため、闇雲にEVのみに補助金を初期的に出すのではなく、たとえば、一定程度時間をおいて、利用履歴と含めて真に達成している案件にのみキャッシュバックするなどの制度も考えられる。バッテリーの二次利用に対しては、半ば公的な体制作りが欠かせない。V2Gとなると縦割り行政も弊害となる可能性が高い（国交省：車の視点、経産省：系統の視点、環境省：CO2の視点など）
その他	—	現段階では、原材料の合成過程を含めておらず、必ずしも正確な見積もりはできておらず、今後も精度向上は困難である。おそらく製品出荷までの歩留まりも、現状では相当程度悪いと予想され、少なめに評価されている可能性が高い。世界的に急速なEV導入がなされても、ランニングが電力由来で明確化できるのに対し、製造時のCO2エミッションは基準も集計法も国ごとに違いがありそれをどのように標準化するかは大きな課題である。
表(1)-3 高温ガス炉、原子力発電 $ ^{4)} $

導入量	2040年で安全炉として高温ガス炉6.6 GW熱出力
検討項目	影響	特記事項
技術面	△	現在、日本原子力開発機構にある高温ガス炉(HTGR)、高温工学試験研究炉(HTTR)、熱出力30MW、があり世界最高出力温度950℃を達成している。国産技術を総合した世界最高技術を有している。高温ガス炉は軽水炉に対して受動安全性が高い。一方で原子炉としての不安があり、普及への課題は多い。
日本では熱出力600 MWのHTGR研究開発が既に進められてきた。現在具体的な計画はないが、技術的には最初の10年で1基、その後2年に1基、2040年までに計11基、熱出力6.6 GW、電気出力3GWが想定できる。
経済面	△	軽水炉が冷却材に水を用いるのに対してHTGRは気体のヘリウムを用いる。このため相対的にエネルギー出力密度が低くなり、装置あたりの出力も小さくなる結果、コスト高を招く。一方、軽水炉は緊急炉心冷却システムを必要とする。一方、HTGRは輻射・自然対流により受動安全的に崩壊熱除去が可能であり、冷却システムが不要とでき、その分コスト低減が可能である。
資源面	△	当面、軽水炉と同じウランのワンススルー(一回通過方式)利用になるため、ウラン資源の制約を受ける。
立地面	×	HTTRは茨城県大洗町に立地している。これまで町との間断の無い交流で立地が許容されてきた。しかしながら、新規設置は原子炉としての地域不安を除くことが課題であり、当面の立地は困難。
耐災害面	△	軽水炉の崩壊熱除去の困難性に着目し、新たな安全炉として高温ガス炉は開発された。HTTRではH18に冷却材供給停止試験を行い、原子炉の自己制御性により初期温度を上回ることなく低下し安定。かつ原子炉圧力容器からの放熱で十分崩壊熱を除去できることを実証している。H23/3東日本大震災による影響は報告されていない。
一方で、想定外事象についての対応は常に必要であり、引き続き安全性の検討を続ける必要がある。
環境影響面	△	LCCOは極めて低いことから、温室効果ガスの削減には有効である。崩壊熱の受動的な除去が可能であり、軽水炉のような事故は起こりにくいが、想定外事象での放射性物質の拡散リスクを意識する必要がある。
政策制度面	×	従来、軽水炉、高速増殖炉の開発が主であったため、HTGRに対する関心が小さかった。今後、必要に応じた評価の見直しが可能。
その他	－	技術継承が望まれる。原子炉の理解が得られない現在、普及保留は止むを得ない。現在、HTGRは日本の世界一の国産技術であるが、既に、中国が着工を進めており、国際的変化を看過できない。少なくとも着実な技術継承を進め、常に世界最高の技術を維持することが望まれる。

表(1)-4 水力発電 $ ^{5)} $

導入量	ベース電源としての最大容量は890万kW+未利用小水力64万kW
検討項目	影響	特記事項
技術面	○	ダム、水路の土木：優れた工法があり、これまでは耐震技術も問題ないとされてきた。
水車タービン、発電機：高度な技術を国産として保有しており、納入、稼働実績も申し分ない。
経済面	×	1万kW以上の大規模な立地が望まれるが、良好な立地条件の所は既に開発し尽くした。中小規模では発電単価を高く設定せざるを得ない $ ^{6)} $ 。また、老朽化したダムは、排砂や浚減工事によって機能を維持できるように追加投資が必要である。
資源面	△	大型のタービン発電機の一部や小水力発電機には、永久磁石にNdが使われており、希土類に若干の不安がある。
立地面	×	大容量の良好な立地条件の所は既に開発し尽くされており、難工事が予測される箇所や、数百～数千kW程度の中小規模の発電しかできない所がほとんどである。
耐災害面	△	津波の被害こそ無いものの、東日本大震災では、東北電力管内では落石による電気設備の損害や、土木工事による損壊などで、余震を含めると、のべ21箇所の被害箇所が報告された。また、福島県須賀川市では農業用の藤沼湖が決壊し、死者7名を出す惨事となったことから、下流部の防災対策が必要になると考えられる。
環境影響面	△	発電時にCO2をほぼ出さないことから、温室効果ガスの削減には有効な純国産の再生可能エネルギーの一つである。その反面、恒久的な地形変化を伴うことから、自然環境、特に生態系への影響が大きい。環境影響評価を事前に実施し、発電用、治水用、水源確保用、農業用のいずれにおいても上流下流の住民、全ての河川利用者・水利権者の理解を得ねばならないことから、長い年月と労力が掛かる。
政策制度面	△	環境影響評価とともに、国と自治体の一致した協力が必要である。実際に、長野県の脱ダム宣言や、群馬県川原湯温泉のハツ場ダムをはじめとして、これまでにも国土交通省と自治体・周辺住民との間で問題になっている。

表(1)-5 太陽光発電

導入量	2050年段階で85～150GW
検討項目	影響	特記事項
技術面	○	2010年度の国内導入実績106万kW。2011年度同見込み130～150万kW。
経済面	○	世界販売量トップ10社のうち6社が中国・台湾で日本は2社。2011年現在の国内販売価格は、既築住宅で45～55万円/kW程度。新築で30万/kWのものもあり。45万円/kWのシステムは、設備稼働率11%・20年寿命・維持費ゼロとするとき約23円/kWh。10年目でパワーコンディションを交換すると約25円/kWh。今後の価格低下も期待できる。
資源面	△	特に今後の高効率化に向け、化合物半導体系を考慮すれば、資源制約に注意が必要。
立地面	△	現在は良好な立地条件の既設・新設戸建て住宅を中心に設置が進む。10000万kWを超える導入の場合、都市部の高層ビル、集合住宅、工場等敷地・屋根、耕作放棄地など適地を慎重に検討する必要あり。
耐災害面	○	現状では停電時の自立運転モードを有するものがほとんどである。台風等強風への対策も考慮されて設置されている。
環境影響面	○	発電時にCO₂をほぼ出さないことから、温室効果ガスの削減には有効な純国産の再生可能エネルギーの一つである。
政策制度面	○	導入補助金、余剰電力買い取り制度、全量買い取り制度など普及促進制度が充実している。今後は、電力網の不安定化をどのように担保しつつ大規模普及をさせるのか、議論が必要となり、複数の技術オプションを想定した議論が開始されている。
その他	△	太陽光発電を設置後、隣接地への建物設置による日照状況の変化など従来と異なるエネルギー資源としての日照権に配慮が必要。

表(1)-6 風力発電

導入量	2050年段階で32～64GW
檢討項目	影響	特記事項
技術面	○	2010年度の国内導入実績25.6万kW。国内の稼働率実績は21.6%と集計。世界での生産能力は十分にあり、導入の制約とはならない。
資源面	△	本体自体に大きな資源制約はないが、発電に用いられる磁石にNdやDyなどの確保に注意が必要。
立地面	×	風力発電からは特定の周波数の低周波・騒音が出ていることが観測されており、住宅の近くへの設置はすべきではない。洋上への設置には生態系への影響の把握も必要。
耐災害面	○	台風等強風への対策や雷等への対策を考慮した設置が必要。東日本大震災では津波を受けた洋上風力発電所も発電を継続した。
環境影響面	△	発電時にCO2をほぼ出さないことから、温室効果ガスの削減には有効な純国産の再生可能エネルギーの一つである。低周波・超低周波・騒音の環境影響は現在調査が進行中である。
政策制度面	△	FITの対象となり、普及促進が期待される。電力網の不安定化の度合いは太陽光発電よりも大きく、電力網の安定性をどのように担保しつつ大規模普及をさせるのか、議論が必要である。(FIT: Feed In Tariff)

表(1)-7 高効率な分散コジェネレーションシステム（燃料電池）

導入量	2050年段階で14GWe
検討項目	影響	特記事項
技術面	○	2009年固体高分子形燃料電池（PEFC）の市販化当初、総合効率は高かったものの発電効率は37%LHVと低かった。その後、2011年4月に40%LHVと効率を高めたモデルが発売、10月には45%LHVの発電効率の固体酸化物形燃料電池（SOFC）が市販化された。SOFCは2012年4月にはさらに効率を高めたモデルも市販化される。
経済面	×	2009年市販化当初は346万円/台であった。2011年、PEFCモデルは276万円/台、SOFCモデルは270万円/台で購入可能である。1/5程度に価格を下げることに加えて、寿命を長くし、経済性を大幅に改善することが必要である。
資源面	△	PEFCはPtやRu、SOFCはLa、Co等の資源の確保に注意が必要である。
立地面	○	大きな問題はない。SOFCはコンパクトであるため、今後マンション等への設置も可能となる。戸建てへの設置の際には、隣接する家屋寝室への深夜の低周波・騒音等の注意は必要である。
耐災害面	△	自立運転に対応した機種は今後発売予定である。そのことにより停電時には有用であるものの、東日本大震災のような災害時には一般にガスより電気の方が復旧は早い。一方、LPGで稼働するシステムは復旧に関してガスよりも優れていると言える。
環境影響面	○	LNGを用いるシステムとして、LNG複合発電がある。今後、53%HHVが達成されようとしているが、送電ロスを考慮すると家庭等では50%HHVの発電とみなせる。46.5%LHV（42%HHV）で発電し、43.5%LHVの熱も利用可能なSOFCは今後の大きな技術的向上余地もあることから、LNGを最も効率的に利用可能な技術選択肢である。
政策制度面	△	現在は、導入補助金があり、またガス会社等の優遇料金はあるものの、電力網への逆潮流が認められていない。今後、燃料電池の発電性能向上とともに余剰電力の買い取りがより重要となってくるため、逆潮流の認可に向けた施策が望まれる。

表(1)-8 農村工学分野の省エネルギー（特に農村地域でのバイオマス利用）

導入量 | 産出/投入化石エネルギー=1.3のバイオマスタウンが300市町村
検討項目	影響	特記事項
技術面	○	地味な周辺技術の整備が実用化のネック。先行取得された特許の使用の是非は要検討事項である。
経済面	×	国際社会における相対的な経済的地位の低下の影響が不透明。自国産へのこだわりの是非は論点にすべき。
資源面	△	再生可能エネルギーの生産に必要な化石資源がネック。放射線等に汚染された土地の回復に要する期間の考慮も必要。
立地面	×	都市と農村の経済的、教育機会の格差による森林・中山間地域の人為的資源管理の喪失が国土保全機能の低下を招き、このことが地域資源活用の持続性の保証期間を短縮してしまう危険性がある。
耐災害面	△	災害発生確率の設定が高まることによるエネルギー消費量の増大。
環境影響面	△	GHG排出量抑制、低周波発生、健康阻害物質・病原菌の蔓延等の対策がエネルギー消費量の増大になる可能性あり。
政策制度面	△	性悪説に基づき、善良な取り組みに対しても規制がある。

表(1)-9 需要端の省エネ機器（空調、冷蔵庫など）

導入量	2050年には家庭用エアコンのCOP*が6.3
(*COP: Coefficient Of Performance, 成績係数)
検討項目	影響	特記事項
技術面	○	1999年の省エネ法改正に伴うトップランナー方式の導入により大幅な性能向上が図られ、2007年にはフローベースの暖房COP=5.35、冷房COP=4.85を達成した。その後、目標年度が2010年度以降のエアコンについては通年エネルギー消費効率(APF)が基準として導入され、目標値は5.8(家庭用冷房能力3.2 kW以下の場合)。
経済面	○	堅調に普及が進んでおり、2008年現在の保有数は2.6台/世帯に至っている。冷暖房兼用エアコンの全国平均の小売価格は185000円(2007年)程度と推計されているが市場は成熟しており、価格変動は小さいと考えられる。
資源面	△	圧縮機のモーターにNdやDyなどの希土類磁石が使用されており、安定した確保には注意が必要である。
耐災害面	△	駆動エネルギー源である電力の復旧状況により左右される。
環境影響面	△	機器効率の向上によりCO₂排出量は低減されつつあるが、コンプレッサ一および配管からの冷媒(フロン類)の漏えいによるオゾン層破壊、地球温暖化への影響が懸念されている。2020年にはHCFCの生産が禁止されオゾン層破壊に対する懸念が小さくなるものの、現在の主用冷媒であるHFCも温暖化係数が高く、引き続き地球温暖化への対応が必要である。
政策制度面	○	トップランナー方式の導入により機器単体のエネルギー効率は大幅に向上しており、本方式の有効性は高い。一方、エネルギー消費効率の低い旧型エアコンの更新促進を図る適切な施策の導入が必要。

表(1)-10 住宅の省エネ

導入量	住宅の高断熱化 (2050年に2010年に比べて断熱効率が20%向上)
検討項目	影響	特記事項
技術面	○	技術的には次世代省エネ基準を十分クリアー可能な状態にある。昭和55年に「省エネ基準」が、平成4年に「新省エネ基準」が、平成11年には「次世代省エネ基準」が決定された。次世代省エネ基準では年間冷暖房負荷の基準値が460 MJ/(m²·年)、熱損失係数が2.7 W/(m²·K)以下（IV地域）と定められている。
経済面	△	新築着工住宅について、次世代省エネ基準適合のためには50～60万円／戸のイニシャルコストの増大（新省エネ基準適合に比べて）が必要との試算がある。イニシャルコストの増大は導入促進上の大きな阻害要因となる。（出所：120108-環推費-住宅の省エネ.ppt）（090224-住宅生産団体連合会.pdf、100518-住宅生産団体連合会、国交省-住宅省エネ-H1908.pdf）
環境影響面	○	国土交通省の試算によれば、次世代省エネ基準（H11年）適合住宅は省エネ基準（S55年）住宅に比べ年間暖冷房エネルギー消費量を約55％に低減可能と言われている。家庭のエネルギー消費の約30％は暖冷房であることから、高断熱化は電力、燃料消費量の削減をもたらし、CO2排出などの環境負荷低減に有効である。
政策制度面	○	正確な統計データは存在しないが、次世代省エネ基準適合住宅は新築住宅の1～2割に留まっていると推計されている。この現状を踏まえ、2020年までに新築住宅・建築物の省エネ基準適合の義務化が検討されている段階にある。

表 $ (1) $ -11 水素 (FCEV)

導入量	積極進展ケースで域外走行車両の80%がFCEV化
検討項目	影響	特記事項
技術面	○	燃料電池自動車は技術的な目途が立ちつつあるが、水素ステーションが高コストであり、高压水素に対応可能な安価な素材開発等が必要。
経済面	×	燃料電池自動車は、2015年から市販が開始される予定であるが、水素ステーション網が整備されなければ普及は見込まれない。しかし、燃料電池自動車の普及初期段階（普及台数の少ない段階）では、水素ステーションは赤字での運営が不可避である。
資源面	△	Pt量の低減、リサイクルシステム・技術の確立が必要。自動車用Pt使用量：0.5～1g-Pt/kW(2010)→0.1g-Pt/kW(2020)
立地面	×	水素に関する知識が国民に十分浸透していないことから、NIMBY問題が生じるおそれあり。危険性において、ガソリンスタンドとほとんど差のないことが浸透するには、相当の期間を要する可能性がある。
環境影響面	△	CO₂排出規制の動向によっては、化石燃料から水素エネルギーを製造する場合に、CCS*技術との組み合わせが必要となる可能性がある。(*CCS: Carbon Capture and Sequestration)
政策制度面	△	高压ガス保安法など規制の更なる見直しを進めることが必要。普及状況等によっては、法体系の抜本的な見直しが必要となる可能性がある。
その他	—	自然エネルギー大量導入では、大容量の電力貯蔵が必要。蓄電池と平行して、水素エネルギーの技術開発が不可欠と考える。

表(1)-12 潜熱蓄熱技術（未利用熱エネルギーおよび太陽熱などの熱利用）

導入量	潜熱蓄熱の熱密度1000kJ/L、5000円/MJ(熱)
検討項目	影響	特記事項
技術面	△	熱容量UP: 普及のためには、500-1000 kJ/Lクラスの大きな潜熱の蓄熱材の開発が必要。650 kJ/L（充填率60%）で蓄熱槽が半分のサイズとなり得る。
熱交換速度UP: 家庭用での熱の取り出し10-40kWが期待値だが、蓄熱材～熱媒体～負荷の間での熱移動が律速となり、課題である。
経済面	×	顕熱蓄熱（貯湯）よりコストが増えることに対してのメリット（小型化、適用分野）次第。