各国で「炭素中和」のスケジュールが相次いでいる現在、再生可能エネルギーの役割は欠かせない。
国際再生可能エネルギー署(IRENA)がこのほど、中国の国家電力網と共同で発表した「再生可能エネルギーインテリジェント電気化:エネルギーサービスのモデルチェンジを推進する」という報告書によると、世界平均気温の上昇幅を2度以内に抑えるためには、エネルギーシステムの電気化が中短期間で最も重要になるという。
グローバルエネルギー使用変遷
報告書によると、18 Yifan Pharmaceutical Co.Ltd(002019) 年の世界のエネルギー使用変遷の過程で、世界のエネルギー使用を主導したのは伝統的なバイオマスエネルギー(traditional biomass)、すなわち Cecep Solar Energy Co.Ltd(000591) が化学エネルギーの形式でバイオマス中に貯蔵されたエネルギーの形式であり、例えば薪、わら、わら、稲の殻、その他の農業生産の廃棄物と家畜・家禽の糞などである。このエネルギー形態は、緑色植物の光合成に直接的または間接的に由来するため、従来の固体、液体、および気体燃料に非常に容易に変換することができる。
その次には、石炭や石油などの伝統的なエネルギーがよく知られています。それに比べて、水素エネルギー、風力エネルギー、水エネルギーなどの再生可能エネルギーの使用割合は大きくない。しかし、20世紀に入ってから、特に20世紀後半になると、世界のエネルギー使用の中で、伝統的なバイオマスエネルギーの割合が徐々に低下し始め、それまでの100%が2019年に10%未満に徐々に減速した。同様に、石炭、石油の使用割合も低下し始め、風力エネルギー、水素エネルギーに代表される再生可能エネルギーの使用割合が異軍突起している。
ポツダム気候影響研究所のルデル研究員は、長期にわたって化石燃料の価格が安く、入手しやすく、発電の第一選択となっていると考えている。しかし、再生可能エネルギー発電、特に Cecep Solar Energy Co.Ltd(000591) の光発電に頼るコストは現在急速に低下しており、これまで多くの気候モデルがこのような降速を過小評価してきた。この進展はエネルギー構造を根本的に変えることができる。ルデルが世界の炭素価格と結びつけてコンピュータシミュレーションを行った結果、2050年までにグリーン電力が最も安いエネルギー形式となり、エネルギー需要の4分の3を供給できることが分かった。
再生可能エネルギー発電占有率向上
「パリ協定」の目標によると、2050年までに世界の化石エネルギー消費量は75%を超え、再生可能エネルギーの世界一次エネルギー消費量における割合は74%に増加しなければならない。同時に、世界各国も「世界平均気温の上昇を工業化前の平均温度の1.5度に制限する努力」を約束した。
国際再生エネルギー署は、世界の昇温幅を1.5度以内に制限することは技術的に可能だが、世界のエネルギーシステムは既存の化石エネルギーを主とするシステムの代わりに大きな変革を経験しなければならないと考えている。
国際再生可能エネルギー署のデータによると、2020年までに各国のクリーンエネルギーへの投資は累計5兆9000億ドルに達した。この投資の半分(3兆ドル)はエネルギー使用の改善に焦点を当てているが、再生可能エネルギーへの投資は本当に1兆5000億ドルにすぎない。また、1兆3000億ドルが基礎建設と電気化改革に使われている。国際再生可能エネルギー署は、20212023年の間に、国際社会の再生可能エネルギーへの投資が年平均2兆ドルのペースで増加すると予測している。
これらの新しい資金投入は世界の再生可能エネルギーの使用にどのような影響を及ぼすのだろうか。国際再生可能エネルギー署は、再生可能エネルギー分野が投資家の寵児になるにつれて、エネルギーシステムの変革の中で、再生可能エネルギーの使用は2015年から総エネルギー消費の18%を占め、2050年の3分の2に上昇すると考えている。
「現在、工業、交通、建築暖房のエネルギー需要の80%は、主に化石燃料の燃焼によって直接満たされており、20%だけが電力に依存している。研究によると、2050年までに、このような局面は転換され、脱炭しやすい電力が世界のエネルギー供給の柱になり、排出削減目標がより実現しやすいことが明らかになった」。ルデルは言った。国際再生可能エネルギー署の予測によると、2050年の脱炭化目標の実行を急ぐには、電力部門での再生可能エネルギーの使用割合を2015年の5%未満から30%以上に引き上げる必要がある。
再生可能エネルギーはどのように電気化を実現します
国際再生可能エネルギー署がこれまでに発表した「2021年世界エネルギー転換展望報告」によると、2050年までに電力消費は2倍以上増加し、世界の最終エネルギー消費の50%以上を占める。そのため、再生可能エネルギーの電気化の歩みは、2050年までに世界のクリーン電力のより大きな需要を満たすためにさらに加速しなければならない。
前述の「再生可能エネルギーインテリジェント電気化」報告書によると、20171950年のエネルギー消費はインテリジェント電気化シナリオにおいて、初期は「基準シナリオ」でのエネルギー消費結果とほぼ同じであったが、時間が経つにつれて、2030年のエネルギー消費ピーク期間においても「インテリジェント電気ガス化シナリオ」でのエネルギー消費は「基準シナリオ」をはるかに下回っている。また、2050年になると、インテリジェントな電気化のおかげで、エネルギー消費はほぼピークから2017年の初値に下がった。
では、再生可能エネルギーのインテリジェントな電気化の過程で、高炭素化石燃料からの電力は、 Cecep Solar Energy Co.Ltd(000591) 、風力エネルギー、水素エネルギー、その他の再生可能エネルギーによって発生したクリーン、低炭素電力に取って代わられ続ける。
異なる再生可能エネルギー発電の種類の中で、相対的に変動性が低く、コストが低い Cecep Solar Energy Co.Ltd(000591) 太陽光発電(30%)と風力エネルギー(24%)技術は世界の発電総量の大部分を占めると予想されている。また,エネルギー端末応用が化石燃料から電力に転換するにつれて,エネルギーサービスの電気化がより普遍的になる。
上記の報告書は、デジタル化技術はエネルギー転換の実現にとって極めて重要であり、再生可能エネルギー発電の拡大と電気化の普及の重要な一環であると考えている。インテリジェントデジタルデバイス、情報および通信技術(ICT)の導入、および再生可能エネルギーの電力需要をより柔軟に満たすことによって、電力の配信および使用プロセスを最適化し、より効率的な電力使用サービスを提供することを目的とする操作の実践。
各エネルギー消費端末にとって、再生可能エネルギーのインテリジェント電気化の未来にはまだ大きな空間がある。建築部門を例にとると、現在、年間エネルギー消費量は122艾焦(EJ、艾は10の18回)に達し、世界の端末エネルギー消費の約30%を占めている。このうち、半分以上のエネルギーは天然ガス、石油、石炭またはバイオマスエネルギーによって提供され、電力は住宅建築のエネルギー消費の約24%を占め、その中で主に商業と公共建築に用いられている。このため、将来的には電気ヒーターによる暖房や電気ストーブやオーブンで調理したり、再生可能電力で生産された水素や合成メタンなどの燃料を使って、天然ガス管網を通じて家庭や商業建築に供給したりして、建築業界のインテリジェントな電気化に役立つと報告されています。
交通運輸業界にもそうだ。現在、道路、鉄道、海運、航空を含む世界の交通運輸部門の年間エネルギー消費量は121艾焦に達し、エネルギー消費は建築業界に次ぐが、そのうち約1%のエネルギーが電力に供給されている。そのため、交通輸送分野では、再生可能電力を利用して水素ガスを生産したり、燃料電池自動車や長距離輸送列車に動力を提供したり、エネルギーが密集している貨物輸送や長距離輸送業界では、化石燃料の代わりに再生可能電力を利用して合成ガスや水素誘導体を生産したりするなど、エネルギーの電気化が急がれると報告されています。
エネルギー消費の第3位は工業部門(119艾焦)で、そのうち約28%のエネルギーは電力から供給され、4種類のエネルギー密集型工業製品、すなわちセメント、鉄鋼、化学工業製品のアンモニアとエチレンだけで、工業エネルギー消費の60%前後を占めている。そのため、工業分野ではエネルギー消費のより高い電気化が急がれる。
報告書は、再生可能エネルギーを利用してインテリジェントな電気化を実現することは将来の優先的な発展方向であるが、供給不足、負荷失調、またはより柔軟な発電による挑戦にも対応する必要があると強調した。
