エネルギーと環境問題の長期トレンド...wood coal oil natural gas nuclear modern...

エネルギーと環境問題の長期トレンド

IEA 2019. All rights reserved.

エネルギー供給見通し担当部長ティム・ゴールド

2020年以降の日本のインフラシステム輸出戦略議論に関するプレゼンテーション資料

（資料4-2）

1

背景


COVID-19）パンデミックの影響で、世界の市場、企業、経済全体が揺らいでいる

- 原油価格の値崩れ等、輸送燃料の需要に影響

- その他のお燃料や技術の需要にも広く影響

- 投資計画とサプライチェーンは途絶

年のCO2 排出量は横ばい、さらに2020年には減少する見込みだが、意図していなかった理由による

（資料4-2）

2

エネルギーの歴史的観点

201819501919

0%

木炭石炭石油天然ガス原子力再生可能エネルギー

1900年代には、燃料・技術の転換が複数回発生

100%

50%


1974 2000

（資料4-2）

3

エネルギーの歴史的観点

1974 200019501919 2018 2040

14 300 Mtoe


木炭石炭石油天然ガス原子力再生可能エネルギー。

1900年代には、燃料・技術の転換が複数回発生

現在の課題はエネルギー需要の増加。世界消費は1919年以降10倍に増え、今後も増加の見込み

公表政策シナリオ（Stated Policies Scenario ）に基づく世界のエネルギー需要

（資料4-2）

4

20年での転換

これまで、エネルギーを必要とする消費者は石油に目を向けてきた

石油消費量と電力消費量の増加（2000年～2018年）

1 000

800

600

400

200

1 200

石油電気

Mtoe = 100万トン


（資料4-2）

5

20年での転換

公表政策シナリオ（Stated Policies Scenario ）に基づく世界の石油消費量と電力消費量の推移（2018年～2040年）

1 000

800

600

400

200

1 200

石油電気

Mtoe


Sustainable Development Scenario ）ではその傾向が強まる

（資料4-2）

6

2040年には、インドの発電増加量は現在のEUの発電量、中国の発電増加分は現在の米国の発電量に達する

電化する未来

公表政策シナリオ（Stated Policies Scenario ）に基づく主要地域の発電量世界の電力需要増加の内訳

6 000 8 000

中国

米国

インド

EU

東南アジア

中東

アフリカ

2018

2 000 4 000

2040年までの増加量

産業用モーター


大型家電

ネットワーク家

電および小型

家電

電気

自動車

その他

10 000 12 000TWh

（資料4-2）

7

世界の発電量の内訳

転換するエネルギーセクター

低炭素

炭素回収

原子力

再生可能エネルギー

化石燃料

石油

ガス

石炭

40 000

10 000

20 000

30 000

2040公表政策シナリオ

(Stated policy)

TWh

1997


再生可能エネルギーの増加によってエネルギーミックスは変化。公表政策シナリオでは、再生可能エネルギーが2040年までの電力供給増加量の4分の3を占めるが、電力の脱炭素化には不十分

2040持続可能な開発

シナリオ(Sustainable development)

（資料4-2）

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電力は現代のエネルギー安全保障の中核

発電需要の変動で必要となる、電力システムの時間毎の調整（風力と太陽光発電）

米国中国インドEU50%

25%

0%

-25%

-50%

世界の電力供給に求められる柔軟性は2040年までに倍増。一方、現在の市場設計では実現するための発電所、ネットワーク、デマンドサイドレスポンス、エネルギー貯蔵（バッテリー等）などへの十分な投資は行われない可能性

2018

2040


（資料4-2）

9

新しい石炭火力発電所が気候変動対策目標に対応するためには CCUSへの投資が不可欠。同時に、柔軟性を提供できるよう転用することでCO2 と汚染物質の排出を削減し、再生可能エネルギーの統合を促進することが可能

現在の石炭火力発電所が残すレガシーは技術によって対処可能

既設および建設中の石炭火力発電所

2018 2040 20502030

2

4

6

8

10

ギガトン

早期閉鎖持続可能な開発シナリオ

Sustainable Development Scenario

CCUS への改造または転用

亜臨界

改良型

熱電併給

石炭電源の設備容量（既設および建設中）石炭火力発電所のCO2 年間排出量


2 250 GW

（資料4-2）

10

現在の石炭火力発電所が残すレガシーは技術によって対処可能

既設および建設中の石炭火力発電所

2018 2040 20502030

2

4

6

8ギガトン

早期閉鎖

CCUS への改造または転用

Combinedheat and power

Subcritical

Advanced

アジアの

開発途上国その他の地域の開発途上国

先進国


CO2 年間排出量

2 250 GW

10

12

持続可能な開発シナリオ


新しい石炭火力発電所が気候変動対策目標に対応するためには CCUSへの投資が不可欠。同時に、柔軟性を提供できるよう転用することでCO2 と汚染物質の排出を削減し、再生可能エネルギーの統合を促進することが可能

（資料4-2）

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持続可能なエネルギー目標を達成するための単一または単純な解決策はない

持続可能な開発シナリオ(Sustainable Development Scenario)に基づくエネルギー関連のCO2 排出量と削減量の内訳

Gt CO2


2010 2020 2030 2040 2050

気候変動対策目標の達成圏内に入るには、全セクターにわたる多くの政策と技術が必要になる。

加えて、1.5℃目標の達成を促進するには、さらなる技術革新が不可欠である。

効率化


燃料の転換、CCUSその他

現在の傾向40

公表政策シナリオ


（資料4-2）

12

持続可能なエネルギー目標を達成するための単一または単純な解決策はない

10

20

30

2010 2020 2030 2040 2050

気候変動対策の目標達成圏内に入るには、全セクターにわたる多くの政策と技術が必要になる。

加えて、1.5℃目標の達成を促進するには、さらなる技術革新が不可欠である。

Gt CO2

空調装置重工業

水力発電原子力発電水素等の燃料転換電気自動車

建物

効率化


燃料の転換、CCUSその他

電力

航空と船舶風力発電太陽光発電バイオ燃料輸送その他の再生可能エネルギー再生可能エネルギーのその他最終用途

軽工業自動車&トラック

現在の傾向40

公表政策シナリオ産業用電気モーター



電力業界

持続可能な開発シナリオ(Sustainable Development Scenario)に基づくエネルギー関連のCO2 排出量と削減量の内訳

（資料4-2）

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結論


CO2 排出量のカーブを下降させることも引き続き極めて重要である。政策立案者はCO2排出量を減らしながらも、経済の活性化、雇用の創出、インフラ強化を実施できる

2000年に欧州・北米が世界全体の40%超、アジアの開発途上国20%程度だったが、2040年までに完全に逆転する見込み

排出量を減らすための単一の解決策は存在しない。再生可能エネルギー、エネルギー効率化、そして、CCUSや水素をはじめとすあらゆる技術が必要となる。

（資料4-2）

14


（資料4-2）

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Long-term energy and environmental trends

Tim Gould, Head of Division, Energy Supply Outlooks & Investment, IEA

Presentation to the Round-table Panel for the Post 2020 Infrastructure Systems Export Strategy in Japan, organized by the Ministry of Economy, Trade and Industry (METI)

（資料4-2）

1


Context

• Global markets, companies and entire economies are reeling from the effects of the global crisis caused

by the coronavirus (COVID-19) pandemic

• This is having very profound implications for the energy sector:

- Transport fuel demand has been hit particularly hard and oil prices have crumbled

- Demand for other fuels and technologies widely affected

- Disruption to investment plans and supply chains

• The current crisis has underlined that electricity is more indispensable than ever

• CO2 emissions flattened in 2019 and are set to decline in 2020, but for the ‘wrong’ reasons

• Policymakers are focused on short-term imperatives, but need to think too of long-term trends & risks

（資料4-2）

2


Perspectives from energy history

Global energy demand

The last century has witnessed multiple transitions to and from different fuels and technologies

20182000197419501919

Coal Natural gasWood Modern renewablesNuclearOil

0%

100%

50%

（資料4-2）

3


Perspectives from energy history

Global energy demand

The last century has witnessed multiple transitions to and from different fuels and technologies

204020182000197419501919

Coal Natural gasWood Modern renewablesNuclearOil

14 300 Mtoe

1 500 Mtoe

The challenge today is one of scale: global energy use is ten times higher than in 1919…. and growing

in the Stated Policies Scenario

（資料4-2）

4


The 20-year switch

When consumers needed more energy in the past, they traditionally turned to oil

Change in global oil and electricity consumption, 2000 - 2018

200

400

600

800

1 000

1 200

Oil Electricity

Mtoe

（資料4-2）

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The 20-year switch

When consumers needed more energy in the past, they traditionally turned to oil

Change in global oil and electricity consumption in the Stated Policies Scenario, 2018 - 2040

200

400

600

800

1 000

1 200

Oil Electricity

Mtoe

In the future, they turn first to electricity – even more so in the Sustainable Development Scenario

（資料4-2）

6


while China adds the equivalent of today’s United States

India adds the equivalent of today’s European Union to its electricity generation by 2040,

The future is electrifying

Electricity generation by selected region in the Stated Policies Scenario Sources of global electricity

demand growth

Middle East

2 000 4 000 6 000 8 000 10 000

Africa

Southeast Asia

European Union

India

United States

China

TWh2018 Growth to 2040

Industrial motors

CoolingConnected and small appliances

Large appliances

Electric vehicles

Other

12 000

（資料4-2）

7


Global electricity generation by source

Power sector in transition

The power mix is being re-shaped by the rise of renewables, which provide three-quarters of the growth

in electricity supply to 2040 under stated policies

With carbon capture

Nuclear

Renewables

Oil

Gas

Coal

Low carbon

Fossil fuels

40 000

10 000

20 000

30 000

2040 Stated

Policies

2040 Sustainable

Development

TW

h

1997 2018

, though much more is needed to decarbonise electricity

（資料4-2）

8


Electricity moves to the heart of modern energy security

Global needs for flexibility double to 2040, but today’s market designs may not bring sufficient investment

to deliver it, e.g. in power plants, networks, demand-side response and energy storage, including batteries

Hour-to-hour adjustments required in power systems due to variability in demand, wind and solar

IndiaChinaEuropean Union United States

50%

25%

0%

-25%

-50%

2018

2040

（資料4-2）

9


Investment in CCUS will be critical to ensure that the young coal fleet is compatible with climate targets, while

repurposing them to provide flexibility can reduce CO2 and pollutant emissions, and help integrate renewables

Today’s coal plants leave a legacy that technology can address

Annual CO2 emissions from coal-fired power plants

Existing andunder construction

Sustainable DevelopmentScenario

2018 2040 20502030

Coal-fired capacity, existing and under construction:

2

4

6

8

10

12

Gig

ato

nn

es

Early retirements

CCUS retrofits orrepurposing

Subcritical

Advanced

Combinedheat andpower

2 250 GW

（資料4-2）

10


Investment in CCUS will be critical to ensure that the young coal fleet is compatible with climate targets, while

repurposing them to provide flexibility can reduce CO2 and pollutant emissions, and help integrate renewables

Today’s coal plants leave a legacy that technology can address

Annual CO2 emissions from coal-fired power plants

Existing andunder construction

Sustainable DevelopmentScenario

2018 2040 20502030

Coal-fired capacity, existing and under construction:

2

4

6

8

10

12

Gig

ato

nn

es

Early retirements

CCUS retrofits orrepurposing

Subcritical

Advanced

Combinedheat andpower

Developingeconomiesin Asia

Otherdevelopingeconomies

Advancedeconomies

2 250 GW

（資料4-2）

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No single or simple solutions to reach sustainable energy goals

Energy-related CO2 emissions and reductions in the Sustainable Development Scenario by source

A host of policies and technologies will be needed across every sector to keep climate targets within reach,

and further technology innovation will be essential to aid the pursuit of a 1.5°C stabilisation

40

2010 2020 2030 2040 2050

Gt CO2


Current Trends

Efficiency

Renewables

Fuel switch, CCUSand other

Stated Policies Scenario

（資料4-2）

12


No single or simple solutions to reach sustainable energy goals

Energy-related CO2 emissions and reductions in the Sustainable Development Scenario by source

A host of policies and technologies will be needed across every sector to keep climate targets within reach,

and further technology innovation will be essential to aid the pursuit of a 1.5°C stabilisation

10

20

30

40

2010 2020 2030 2040 2050

Gt CO2

Other renewables end-uses

Nuclear


Biofuels transport

Air conditioners

Cars & trucksHeavy industry

WindSolar PV

Hydro

Electric vehiclesFuel switch incl. hydrogen

Buildings

CCUS power

Current Trends

Efficiency

Renewables

Fuel switch, CCUSand other

Aviation and shipping

Power

CCUS industry

Other renewables power

Light industry

Stated Policies ScenarioIndustrial electric motors

Behavioural changeResource efficiency

（資料4-2）

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Conclusions

• Countries are focused on flattening the COVID-19 curve but it remains vital to bend the CO2 curve too;

policy makers can stimulate the economy, create jobs & strengthen infrastructure while reducing emissions

• The geography of energy use is changing fast: in 2000, more than 40% of global demand was in Europe &

North America and some 20% in developing countries in Asia. By 2040, this situation is completely reversed

• Solar, wind, storage & digital technologies are transforming the electricity sector, but an inclusive and deep

transition also means tackling legacy issues from existing infrastructure

• There is no single solution to turn emissions around; renewables, efficiency and a host of innovative

technologies, including CCUS & hydrogen, are all required

• All have a part to play, but governments must take the lead in writing the next chapter in energy history and

steering us onto a more secure and sustainable course

（資料4-2）

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（資料4-2）

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エネルギーと環境問題の長期トレンド...wood coal oil natural gas nuclear modern...

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