3.11後の天然ガス

ページ番号1006472 更新日平成30年3月5日

3.11後の天然ガス

レポート属性
レポートID	1006472
作成日	2012-05-18 01:00:00 +0900
更新日	2018-03-05 19:32:42 +0900
公開フラグ	1
媒体	石油・天然ガスレビュー 2
分野	エネルギー一般天然ガス・LNG
著者
著者直接入力	石井　彰
年度	2012
Vol	46
No	3
ページ数
抽出データ	JOGMEC客員上席研究員石井　彰3.11後の天然ガス― 再生可能エネルギーとの相対的位置づけ ―はじめに　3.11後、にわかに原発代替のためのエネルギー論が大流行となったが、それらの議論のかなりの部分は、「即席エネルギー論」とも言うべき、エネルギーの基本をほとんど理解していない、地に足がついていないものに見える。どの程度、将来原発を減らすべきか（あるいは残すか）を別として、エネルギーの原理と歴史を考えれば、原発代替の主役は天然ガスであって、再生可能エネルギーは脇役と考えざるを得ない。その理由を以下に簡単に述べたい。1. 主力になり得ない再生可能エネルギー2030年ごろ、ないし2050年ごろというように、今から18年後、38年後というような、現在までに実現不可能だったソフト・エネルギーパスと同様のタイムスパンでの見込みや目標である点まで同じだ。　また長年、世の中一般から非常に期待され、また大きな政策的支援、財政支援を受けながら、ほとんど実現化、実用化できていないという点では、日本における地震予知技術とよく似ているとも言える。地震予知について、原理的に無理だと言う専門家も多いが、依然世の中から期待され、財政的支援が行われている。しかし、地震予知研究の場合は、その経済的負担はGDP規模に比較すAn Alternate illustrative Future for U.S. Gross Primary Energy2012COALOIL and GASOIL and GASSoft TechnologiesSoft Technologies197520002025年250200150100500QUADRILLION（1015）BTU PER YEAR図1A. Lovinsによる米国のエネルギー見通し（1977年）　2011年3.11の大原発事故を受けて、日本のエネルギーを将来どうするのかという議論が現在非常にホットである。そのなかで、太陽光発電などの再生可能エネルギーへのシフトで脱原発を図り、更に、より長期的には脱化石燃料化すべきであるという議論が、マスメディアやネットブログ等で非常に喧伝されている。この議論は単純明快で素人分かりしやすい。しかし、これが実現可能なシナリオなのかどうか、よく考えてみる必要がある。参考にすべき重要情報は、エネルギーに関する歴史と原理である。　例えば、第1次石油危機後の1977年に、米国の物理学者、Amory Lovins氏は「2012年ごろには、エネルギーの７割程度は再生可能エネルギー（ソフト・テクノロジー）で賄うことが可能」という、現在のこの人気論調とほとんど同じ内容の「ソフト・エネルギーパス」という本を著し、当時世界中で一世を風した。日本のマスメディアも、現在の太陽光発電、風力発電への期待と全く同じように、このソフト・エネルギーパスを紹介し、これを称　しかし、Lovins氏のソフト・エネルギーパスの主張の大半は、少なくとも35年後の現在、全く実現できていない。現在のEU諸国の再生可能エネルギー見通しや目標も、今やほとんど忘れられた彼の主張と同様、エネルギーのいわば「大本営発表」（当事者が一方的に流す自らに都合のよい情報）の様相を呈しているが、再び日本の参照モデルとして大々的に紹介されている。しかも、えない日はないといった状況だった。たた靡びふう1石油・天然ガスレビューアナリシスｭ利用されている。いう、再生可能エネルギーである薪炭等とは比べものにならないほど効率よく安価な化石燃料を大量に使用し始めたからである。　産業革命によって石炭が大々的に使用されるまでは、エネルギー源はほとんど薪炭と牛馬（すなわち草）と水車という、全て再生可能なエネルギー源であった。風車は水車よりも効率・安定性が悪かったので、オランダ等の低湿地や乾燥地以外では普及しなかった。現代では、水車は水力発電として、河川環境や地域生態系の大規模破あまね壊が問題にされるほど遍　現在、その水力発電が発電量全体に占める割合は、水資源に非常に恵まれた日本で約８％だ。マスメディア等まくらとばのようによく言われる、「日本は資源に恵まれてで枕いない」というのは、半分の真理でしかない。日本は世界でも水力発電資源に最も恵まれているのであるが、この基本的なことに思いが至っていない「再生可能エネルギー論議」「再生可能エネルギー後進国：日本」といった大きな勘違いの議論が多すぎる。この再生可能エネルギーのうちの最優等生である水力発電でも、世界のエネルギー使用量全体に占めるシェアは僅か2.4%であり、日本でもたかだか2%に過ぎない。　原理的に、風力発電よりも安定性、コストの面からはるかに優れた再生可能電源である水力発電のシェアを考えてみれば、3.11後に、マスメディアやネットなどで盛んに喧伝されている風力発電が、将来どの程度寄与できそうなのか、おおよそのイメージがつかめる。歴史的に見ると、風力発電は、1930年代の米国中西部の農村地帯で、数十万台も稼働していた時期があり、井戸水のくみ上げポンプや冷蔵庫等の電源として幅広く利用されて詞こ出所：各種資料を基に筆者作成写1米国中西部の伝統的風力発電機2れば非常に小さく、半永久的に実現できなくても実害はほとんどないので、「ダメ元」で研究を進めるメリットはある。　これに対し、現在議論されているような再生可能エネルギーの大規模導入のための経済的・社会的負担は非常に大きく、また無理に実現を図った場合、ないし実現できなかった場合の経済的・社会的損失はけた違いに大きい。　したがって、このような路線が実現可能なのかどうかを、歴史的、ないし原理的に検証することが、そのような論議の大前提にならなければならないだろう。では、当時あれほど世界中で称賛された「ソフト・エネルギーパス」は、なぜ実現し得なかったのか？それは、現代社会におけるエネルギーの位置づけの深い洞察を決定的に欠いていたためと筆者は考える。　例えば、庭の草木をほとんど唯一の例外として、都会人の目に入る身の回りの全てのモノは、大量のエネルギーを人為的に投入してつくられている。もちろん、車や電車やエレベーターを動かすにも、冷暖房・照明・料理・風呂にも、上水道・下水やゴミ・廃棄物の処理にも大量のエネルギー投入が必要だ。日本でも世界でも、エネルギー需要の大半は、食料を含むモノの製造と、その輸送で占められている。家庭用のエネルギー需要などは1割程度に過ぎない。安価で大量の、しかも安定したエネルギー供給がなければ、再生可能エネルギーだけで成り立っていた産業革命以前の社会に比べて10倍以上に激増した巨大人口の現代文明と、世界総人口の5割以上、先進国人口の8割が居住する都市の生活は全く成り立たない。このあたりのエネルギーの問題を考える際の最も基本的な事情については、拙著「エネルギー論争の盲点」（NHK新書：2011年7月）にやや詳しく書いたので、ここでの繰り返しは最小限にとどめたい。　また、電気は最終エネルギー需要の20～25%に過ぎず、残りの80～75%のほとんどは化石燃料を直接使用している。それでも日本の25%は、先進国中では一番高い。しかも、その25%に過ぎない電気の2/3は、化石燃料を使った火力発電でつくられている。原子力発電は、重大事故と超長期の廃棄物の問題がなければ、化石燃料とともに高効率で大量に安定供給でき、巨大人口の現代文明を根底から支えられるエネルギー源であった。　そもそも、18世紀の英国に産業革命が興り、その結果の安価大量の基礎物資の生産・普及、蒸気船と鉄道による輸送革命によって、人々の暖衣飽食・清潔な生活が実現し、世界の人口は10倍以上に爆発し、しかも平均寿命が約2倍以上になったのは、人類史上初めて石炭と2012.5 Vol.46 No.3アナリシス｢た。隣の農家まで何キロもある農村地帯では、大型発電所から送電線網を張るには効率が悪すぎたから、農家ごとの風力発電が普及していたのだ。大型のものは、現代の最大級のものと同じく、高さ50mを超え、約2,500kwもの発電能力を持っていたし、強い風が日本の倍以上吹く（現在の稼働率40%）。　しかし、出力が不安定で使い勝手が悪く、ルーズベルト大統領のニューディール政策によって、より安価で安定した電力会社からの送電線網（大型石炭火力発電所からの）が政策的に農村地帯でも整備されるに従って、1950年までに姿を消した経緯がある。現在では、その後の技術革新でコストは若干低減したが、不安定でコストが高い特質は全く変わっていない。　一方、太陽光発電は、1950年代に宇宙開発や軍事目的で研究開発が始まり、1970年代の一連の石油危機をきっかけに民生用研究が加速されたというような長い研究開発の歴史がある。日本でもサンシャイン計画で鋭意研究開発されていたが、補助金なしでの実用性には至らなかった。既に、太陽光の変換効率を向上させると、逆にエネルギーの産出/投入比率が悪化する、すなわちコストが高くなるというトレードオフ（二律背反）の関係が出てきて、技術的限界が見え始めている。風力発電よりもはるかに高コストであり、安定性も格段に悪い。日本では、年間平均でカタログ上の発電能力の11～12%しか発電できない。夜は全く発電できず、朝夕、曇り・雨の日は出力が大きく落ちるからだ。これは原理的なもので、将来の技術革新はあり得ない。パネル価格自体は、主として最近の中国製品のダンピングと大量生産で、この数年間で既にかなり下がったが、現在、発電量あたりのコストは、一般的な火力発電や原発の4～5倍であり、出力安定化のために、リチウム・イオン電池など蓄電池を介在させれば、軽くその倍になってしまう。これら、蓄電池の製造にかかる環境負荷が、CO2排出も含めて非常に高いことも見過ごされている。世界で一番太陽光発電の導入に熱心な国であったドイツにおいても、現在の太陽光発電が全発電量に占めるシェアは、僅か１～2％、全エネルギー消費のたった0.2～0.4％を賄っているに過ぎない。　しかも現在、新規導入の8割がダンピング価格の中国製パネルだ。また、将来このまま補助金を出し続けて導入促進していけば、いずれ大幅なコストダウンが実現するという見方は根拠に乏しい。同様の前提で大失敗した、1970～1980年代の石油危機後の代替エネルギー技術開発の歴史に全く学んでいない。そもそも現在、欧州では、財政破綻で大規模補助金は「持続可能」でなくなってきた。ドイツは来年から太陽光発電の「全量買い取り制度」を廃止する見込みで、既に買い取り価格を定期的に大きく下げ出している。2. 生態系負荷も大きい再生可能エネルギー　大手メディアでほとんど報道されていない、もっと重要な点は、これら再生可能エネルギー源は出力あたりの生態系に対する負荷が著しく高いことである。地熱発電を除き、他の全ての再生可能エネルギー源は、地表面積あたりのエネルギー密度が非常に低いフローの太陽光エネルギーを直接、間接に利用する。必然的に、地表面積あたりの出力（power）、すなわち「出力密度」（power density）が非常に低くなる。例えば、出力密度が一番高い最新型の天然ガス・コンバインドサイクル発電所と比べると、太陽光発電は約3,000倍の面積の土地にパネルをすき間なく敷き詰める必要がある。これをメガソーラー発電所方式とすると、その真下の部分は全く太陽光が当たらず、その面積内の植物は全滅し、それに依存している動物も全滅、保水力も大幅低下し、大雨が降ればたちまち洪水となる。すなわち、CO2はほとんど出さないとはいえ、自然生態系を大規模破壊する。仮に、休耕田を利用したとしても――休耕田というのは米等の商品作物生産には寄与していなくても――草木は生えており、人間にとって最低限の浄化作用、温度変化緩和、保水作用等の生態系サービスは担っている。これを必然的に大規模破壊することになる。日本のように人口密度の高いところでは、太陽光パネルは屋根やビルの屋上、工場跡地など、自然破壊にならない場所にしか設置できないし、すべきでもない。これを日本全国でどれ程鋭意やったとしても、せいぜい原発1～2基分程度を代替するに過ぎない。　また、風力発電は、メガソーラー発電所のような直接的な大規模生態系破壊にはならないが、太陽光発電の数倍の面積を占有し、しかも人畜の健康に影響する低周波騒音をまき散らすので、その周辺の土地利用は大きく制3石油・天然ガスレビュー3.11後の天然ガス－再生可能エネルギーとの相対的位置づけ－o力密度出力（Power：仕事率）　＝　エネルギー量 / 時間出力密度(Power Density per Acre)　＝　出力 / 面積（エーカー）天然ガス・コンバインドサイクル発電所ｖｓ太陽光発電所2,000?3,0001低圧蒸気タービン発電機:ガスタービン高圧蒸気タービン出所：各種資料を基に筆者作成図2出力密度限される。また、出力安定化のために地理的に散在させた風力発電機から集電する送電線網建設も必要であり、一つの送電線のために数十メートル幅で膨大な面積の森林伐採が必要となるケースが多い。日本は国土の67%が森林傾斜地である。したがって、都市圏や内陸には大規模設置の適地はほとんどなく、過疎地の海岸地帯にしか大規模設置できない。日本では、北海道や東北の海岸以外には、風況が適度でかつ人口密度が低い場所はそれほどない。　そもそも、なぜ、産業革命で石炭を利用するに至ったかというと、英国や西欧では、人口と製鉄業、窯業等の産業の拡大によって、燃料資源として薪炭を過度に利用した結果、17世紀までに大規模森林破壊を引き起こして薪炭の価格が暴騰した経緯があり、やむなく、それまで汚いと打ち捨てられていた石炭を利用せざるを得なくなったからだ。これが、結果的に「怪我の功名」となって産業革命が興ったのである。英国では、この時までに森林が全滅したが、石炭利用の開始によって、再び森林が復活した。再生可能エネルギーである薪炭の大量使用で、大規模森林破壊を引き起こして滅亡した文明は、メソポタミア、インダスから始まって、中国中原、イースター島。アリゾナのアナサジ文明等々、歴史上枚挙にいとまがない。　このように、歴史的に見て、再生可能エネルギーの大量使用は必ず深刻な環境破壊を生じさせてきた。西欧も、これら古代文明と全く同様に、石炭使用開始前は砂漠化の一歩手前だったのである。英国、西欧は石炭によって砂漠化から救われただけではなく、産業革命を生じさせて、人口爆発と平均寿命の増大に表されるように生活の質も一挙に向上したのである。3. 高人口密度社会では、再エネ比率を高くできない　したがって、再生可能エネルギーが１次エネルギー供給に占める割合が高い国は、人口密度が低い国、つまり相対的に土地に余裕がある国であり、しかもそれらの電力料金は日本よりもずっと高い。例えば、スウェーデンは、再生可能エネルギー導入比率が高いモデルケースとしてしばしば紹介されるが、その人口密度は日本の約1/17でしかなく、仮に日本がスウェーデン並みの人口であれば、既存の水力発電だけで総電力需要の1.5倍も賄える計算にもなる。また、小国デンマークは発電量の20%という世界一の風力発電シェアであるが、周辺国42012.5 Vol.46 No.3アナリシス次エネルギー中の再生可能エネルギーのシェア（％）0100200日本300400人口密度人／km23530252015105 0出所：各種資料を基に筆者作成図3米、中、独、仏、英、伊、加、スウェーデン、デンマーク、日本の再生可能エネルギー比率の広域電力網によってノルウェー、スウェーデンの水力発電やポーランドの石炭火力を供給安定化のバックアップ電源として利用しているし、また自国内でも安く、かつ安定電源の石炭火力にも大きく依存せざるを得ないので、実質的にCO2削減策になっていない。ドイツなども同様で、電力料金が日本より有意に高く、産業界はフランスから安い電力を輸入している。　一方、人口密度比、面積比で見ると、水力発電を含む日本の再生エネルギー導入比率は既に世界のトップクラスであるという事実は、ほとんど認識されていない。4. エネルギー供給側の省エネを最優先に　そのなかで、一番大きな貢献ができそうなのが、エネルギー供給サイドの省エネだ。この主役を担えるのが、コンバインドサイクル等の高効率の最新型天然ガス発電である。これは、発電の大方を占める火力発電の発電効率を、現在の平均40%弱の低い発電効率から、現存する新技術によって60%まで一挙に引き上げて、5割省エネする方策である。　最新型コンバインドサイクル発電で、CO2排出も最大で2/3も削減できる。　こうして、歴史と原理から考えてみれば、再生可能エネルギーで原発と化石燃料の大半を代替することは不可能であるし、間伐材やゴミ・廃棄物利用等を除けば、大規模利用すると環境的に好ましくもないことが分かる。一方で、二度と深刻な放射能汚染は許されないし、またCO2の排出も国際的責務として長期的に削減する必要があり、どこにも安易な出口はない。したがって、これからのエネルギー選択は、それぞれに大きな欠点のある、限られた選択肢をいかに巧みに組み合わせて、各面での齟が大きくなり過ぎないように工夫しながら、何とかやり過ごすしかあり得ない。齬ごそCO2 emissions produced by new power plants in the GAS Scenario, 2020Emissions frome?cient plantsAdditional emissionsfrom less e?cient plantsCoal supercriticalCoal ultrasupercriticalCoal IGCCGas GTGas CCGTCoal oxyfuel with CCSCoal IGCC with CCSGas CCGT with CCS02004006008001,000Kilogrammes per MWh熱効率（低位発熱量基準）656055504540（%）61%61%71万kW595950545435474716.51,100℃級CC1,300℃級ACC1,500℃級MACC1,600℃級MACCⅡ（万kW）10090807060504030201001軸あたりの出力川崎火力：2号系列、2012年5月に発電開始、7月中にフル稼働出所：東京電力出所：IEA 2011図4コンバインドサイクル発電1軸あたりの出力および熱効率推移図5CO2排出量比較：石炭火力とガス・コンバインドサイクル5石油・天然ガスレビュー3.11後の天然ガス－再生可能エネルギーとの相対的位置づけ－ｲ孫ま　この順序を間違えて、補助金の大盤振る舞いで無理やりに最大限、再生可能エネルギーを導入すれば、日本経済は間違いなく破綻するだろうし、日本の自然生態系は取り返しのつかないダメージを受ける。化石燃料、なかんずく天然ガスの可採資源量はIEAによる昨年の「天然ガス黄金期レポート」にあるように、シェールガス革命などのお蔭で、今後数百年分あることになっひた。取りあえず、資源枯渇を心配する必要は曾のそのまた曾孫の時代までない。文明と資源の本質的矛盾の解決には、抜本的に考える時間的余裕が生まれたし、環境との矛盾も軽減される。5. IEA：2011　同時に、最終エネルギー需要の25%に過ぎない電力と、残りの75%のほとんどを占める化石燃料の直接使用を需要現場で一体化して、発電部門だけの「部分最適化」ではなく、エネルギー利用の「全体最適化」を図るのがコジェネレーションだ（排熱を有効利用できる分散型発電）。同じCO2排出量で、2、3倍の発電量を獲得できるので、その差分で原発の代替が可能となる。これら補助金に大きく依存しない方策が、CO2排出も含む環境負荷を最小限にしながら、コスト・ミニマムで、かつ大量・早期に問題を軽減できるので、最も現実的だろう。それでも未達成なCO2削減義務分を、初めて高コストで使い勝手の悪い再生可能エネルギーで賄うべきである。執筆者紹介石井　彰（いしい　あきら）1974年、上智大学卒業。日本経済新聞記者を経て石油公団（当時）入団。その後、米国ハーバード大学国際問題研究所客員研究員、同公団パリ事務所長等を経て、1992年より石油・天然ガスの国際動向調査に専門的に従事。趣味は山歩き、スキー、スキューバダイビング、テニス、音楽（クラッシックとジャズ）、グルメ（酒はだめ）、読書。最近の悩みは、仕事と趣味の読書で慢性的な眼精疲労状態にあること。62012.5 Vol.46 No.3アナリシス
地域1	グローバル
国1
地域2
国2
地域3
国3
地域4
国4
地域5
国5
地域6
国6
地域7
国7
地域8
国8
地域9
国9
地域10
国10
国・地域	グローバル

2012/05/18 [ 2012年05月号 ] 石井　彰

ページ下部にアンケートがあります。よろしければご回答ください。

Global Disclaimer(免責事項)

このウェブサイトに掲載されている情報はエネルギー・金属鉱物資源機構（以下「機構」）が信頼できると判断した各種資料に基づいて作成されていますが、機構は本資料に含まれるデータおよび情報の正確性又は完全性を保証するものではありません。また、本資料は読者への一般的な情報提供を目的としたものであり、何らかの投資等に関する特定のアドバイスの提供を目的としたものではありません。したがって、機構は本資料に依拠して行われた投資等の結果については一切責任を負いません。なお、機構が作成した図表類等を引用・転載する場合は、機構資料である旨を明示してくださいますようお願い申し上げます。機構以外が作成した図表類等を引用・転載する場合は個別にお問い合わせください。

PDFダウンロード906.0KB

本レポートはPDFファイルでのご提供となります。

上記リンクより閲覧・ダウンロードができます。

アンケートの送信

送信しますか？

送信しています。

送信完了しました。

送信できませんでした、入力したデータを確認の上再度お試しください。

TOPに戻る