エネルギー環境を見る6視点 - 持続可能エネルギー環境研究会(SEEES)

これからのエネルギー環境を見る6視点
2015年8月
持続可能エネルギー環境教育(SEEE)研究会
井越昌紀
エネルギー環境6視点 2015 SEEE研究会
目次
エネルギー環境を見る立ち位置
エネルギー環境の歴史的背景
地球規模でのエネルギー環境問題
世界と日本のエネルギー環境と規制緩和
世界のエネルギー消費割合と電力供給割合
国内における最終エネルギー消費
EUとドイツにおけるエネルギー事情
日本の電力・都市ガス・熱供給分野の改革
水素社会
再生可能エネルギーの特徴と分散型エネルギー
エネルギー創出(創エネ)の問題点
再生可能(自然)エネルギーの特徴
分散型エネルギー戦略(総務省、環境省、福島県)
エネルギー環境の見方−6視点ー
エネルギー環境を供給と需要(利用)で見る
エネルギー環境を6視点で見る
エネルギー環境の視点を6角形(ヘキサゴン)に配置し、関係性を見る
家庭からエネルギー環境教育を始める(ドールハウスを例に)
エネルギー環境6視点 2015 SEEE研究会
エネルギー環境の歴史的背景
1972 国連人間環境会議(ストックホルム)
人間環境会議、国連環境計画(UNEP)採択
1973 第1次オイルショック
1982 UNEP管理理事会特別会合(ナイロビ)
持続可能な開発の概念の提起
1986 チェルノブイリ原発事故
1987 「持続可能な開発」概念の提唱 ブルントラント委員会報告
1988 IPCC(気候変動に関する政府間パネル ) 発足
1992 「持続可能な開発に関する国際会議」(リオ・デジャネイロ)
気候変動枠組み条約、生物多様性条約の署名開始
1997 COP3(国連気候変動枠組条約締約国会議) 京都議定書
2002 「持続可能な開発に関する世界首脳会議」(ヨハネスブルグ)
持続可能な開発のための教育の10年(DESD)
2005 DESDの行動計画
2011 3.11 東日本大震災と福島第1原発事故
2012 「持続可能な開発に関する国連会議」(リオ・デジャネイロ、リオ+20)
持続可能な開発におけるグリーンエコノミー
2014 IPCC第5次報告(CO2削減シナリオ)
2015 COP21(パリ)予定
エネルギー環境6視点 2015 SEEE研究会
地球規模でのエネルギー環境問題
地球温暖化 化石燃料枯渇 食糧問題
1960
世界人口(億): 30.4
日本人口(億): 0.84
CO2濃度(ppm):320
2000
61.2
1.27
370
2010
69.0
1.28
383
2020
77.6
1.24
400*
2030
83.2
1.17
415
2040
88.7
1.07
430
2050
93.1
0.97
445
マウナロア(ハワイ)で計測された二酸化炭素濃度と将来予測
(*2013年5月 予想より早くマウナロアで400ppmが観測された)
化石燃料枯渇
シェールオイル
シェールガス
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世界のエネルギー消費割合と電力供給割合
出典:自然エネルギー世界白書2014 REN21
エネルギー環境6視点 2015 SEEE研究会
国内における最終エネルギー消費
出典:資源エネルギー庁2015
エネルギー環境6視点 2015 SEEE研究会
EUおよびドイツにおけるエネルギー事情
EU
1996年 第1次電力指令
小売:部分自由化 ネットワーク部門:会計分離
2003年 第2次電力指令
小売:全面自由化 ネットワーク部門:法的分離
2009年 第3次電力指令 ネットワーク部門:所有権/機能分離
ドイツ
1991年 再生可能エネルギーから生産した電力の公共系統への供
給に関する法律(電力供給法)
1994年1次改正 2009年2次改正
2000年 再生可能エネルギー法
2011年 原子力発電を2022年までにゼロにする
2014年 再生可能エネルギー割合28.5%(BDEW 2014)
ドイツや周辺国の市や町がEUを牽引し、電力自由化でも住民の選択の意思が
再生可能エネルギーを選ばせる結果となっている
エネルギー環境6視点 2015 SEEE研究会
日本の電力・都市ガス・熱供給分野の改革
出典:資源エネルギー庁2015
エネルギー環境6視点 2015 SEEE研究会
水素社会の実現
将来の二次エネルギーでは、電気、熱に加え、水素が中心的役割を担うことが
期待される。 (2014年エネルギー基本計画)
水素は、取扱い時の安全性の確保が必要であるが、利便性やエネルギー効率が
高く、また、利用段階で温室効果ガスの排出がなく、非常時対応にも効果を発揮
することが期待されるなど、多くの優れた特徴を有している。
これからは水素社会の実現に力を入れる。(水素は再生可能エネルギーからも生成可能である)
出典:NEDOエネルギー白書2014
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エネルギー創出(創エネ)の問題点
化石燃料 :石炭、石油、天然ガス(火力発電、動力、熱)
問題点: 地球温暖化(温室効果ガス)、燃料枯渇
解決策: ガス化、火力発電の高効率化、CCS(安全・安心の実証)、植林
原子力発電 小容量で大エネルギー、核燃料サイクル(MOX燃料)
問題点:放射性廃棄物処理(本質的)、汚染処理、不安感、化石燃料
解決策:効果的な除染、廃炉技術確立、核エネルギー研究(核種変換による核無害化、核融合など)
再生可能(自然)エネルギー: 水力、太陽光・熱、風力、バイオマス、
地熱、潮力、他(発電、熱)
問題点: コスト高、不安定、量的不足
解決策: 新技術、量産効果、蓄積技術(蓄エネ、再性エネ由来水素蓄積)、スマート化(賢エネ)
エネルギー環境6視点 2015 SEEE研究会
再生可能(自然)エネルギーの特徴
*連携し総合すれば将来的にはすべてのエネルギーを賄える潜在性がある
*再生可能エネルギーは多様性がある
*再生可能エネルギーは小規模で、地域性がある (地産地消 熱電併給)
*分散型エネルギー:生活の場、地域から導入が可能
(スマートハウス、ZEH、地域おこし、スマートコミュニティ)
*太陽光・風力発電は変動がある (蓄エネ、水素への変換)
*送配電電力網と賢い運用が重要 (独立系統運用者ISO/独立送電運用者
ITO/送配電運用者TSO)
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分散型エネルギーインフラプロジェクト例
出典:総務省2015
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宮城県東松山市 自営線PPSでエネルギー自立地区
環境省 自立・分散型低炭素エネルギー社会構築推進事業(例)
出典:東松山市2015
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福島県の再生可能エネルギー推進ビジョン
出典:福島県2015
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エネルギー環境を供給と需要(利用)で見る
需要供給共通 (省エネ)ー>エネルギー環境評価(評エネ)
供給 3E+S(安定、経済、環境、安全) 1,2次エネルギー
エネルギー創出(創エネ) エネルギー蓄積(蓄エネ)
エネルギー移送(配エネ) エネルギー制御(賢エネ)
需要(利用) 生活、業務、産業(1,2次)、運輸
生命活動 穀物 飼料 食物 バイオ燃料競合問題
光熱
生活空間での光熱 産業としての光熱
動力
生活空間での動力(家電、車) 産業での動力(産業動力、運輸交通)
物理化学反応 化学物質生成 物理効果 産業としての利用
情報通信処理 インターネット 半導体利用情報処理 家庭 産業としての利用
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エネルギー環境を6視点で見る
6視点以下のキーワードは例示
創エネ(エネルギー創出:Energy Creation)
(再生可能エネルギー(太陽光 太陽熱 風力 地熱 水力 バイオ(木質 ガス 燃料 可燃物 藻)
エネルギーハーベスティング(環境発電)) 化石燃料(石油 石炭(IGCC IGFC) 天然ガス) 熱電供給(コージェネ)
PPS VPP 原子力(核融合 核分裂 核燃料 核種変換) )
省エネ(エネルギー節約:Energy Conservation)
(節約 節電 断熱 遮熱 効率 ヒートポンプ バイナリー 気化熱 吸収 吸着 3R)
蓄エネ(エネルギー蓄積:Energy Storage)
(化学的(水素 炭化水素 MCH NH3) 電気化学的(鉛電池 リチウムイオン電池 NAS レドックスフロー)
電気的(コンデンサ(キャパシター) 超伝導(超電導)) 力学的(揚水 フライホイール 圧縮空気 ばね) 熱的(雪氷 貯湯))
賢エネ(スマートエネルギー環境:Smart Energy and Environment)
(スマートエネルギー スマートグリッド スマートコミュニティ スマートハウス(ZEH) スマートメータ 見える化 ECHONET-Lite
DR EMS VPP アグリゲータ センシング)
配エネ(エネルギー・資源の輸送分配:Energy and Resources Distribution)
(送電 配電 送配電運用者 配ガス 冷温水 上下水 移動 物流 交通 運輸 輸送エネルギー)
評エネ(エネルギー環境評価:Energy and Environmental Assessment)
(地球温暖化 低炭素社会 循環型社会 LCA 環境負荷 フットプリント 環境破壊(森林伐採 鉱山採掘 騒音 バードストライク
景観) 環境汚染(ヒートアイランド スモッグ) CCS 除染 廃棄物処理 廃炉 LCC 地産地消 3R 輸送エネルギー評価)
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エネルギー環境ヘキサゴン
創エネ
創エネ
省エネ
蓄エネ
省エネ
蓄エネ
エネルギー
環境
太陽・地球
個別
総合
賢エネ
賢エネ
配エネ
配エネ
評エネ
評エネ
エネルギー環境ヘキサゴン
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家庭からエネルギー環境教育を始める
ードールハウスを例にー
照明(LED)
エネルギーの利用と供給を6視点で考えさせよう
エネルギーの需要と供給を6視点で考えさせよう
ソーラパネル
スマートメータ
多重窓
タブレット
断熱壁
HEMS
ディスプレイ
貯湯ユニット
スマートフォン
ガスレンジ、IH
エコキュート
ヒートポンプ
貯湯ユニット
エネファーム
燃料電池
電気自動車(EV)
燃料電池自動車
(FCV)
蓄電池
エアコン室内機
床暖房 エアコン室外機
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