再生可能エネルギー、エネルギー効率の向上、電化は、必要とされる大幅な脱炭素化を推進する原動力でなければならないことが、今や明らかです。
IRENAによる新たな分析では、再生可能エネルギーが今や最も安価なエネルギー源であり、今後数十年で設備容量が大幅に増加する見込みであることが示されています。
気候変動への対応には、2050年までにエネルギー供給と需要の両方を脱炭素化することが求められます。米国、欧州、中国は今世紀半ばまでにネットゼロまたはカーボンニュートラルを達成することを約束しています。他の国々もこれに続いています。これは世界のエネルギー転換に大きな影響を与え、エネルギー部門全体を脱炭素化する上で電力が重要な手段となります。
IRENAの最新の知見は、世界エネルギー転換見通しにおいて、3月16日にベルリン・エネルギー転換対話で発表されました。これは、パリ協定の目標である、気候変動を2℃を十分に下回る水準に抑え、今世紀末までに1.5℃に抑える努力をするという前提から、これらの影響がどのようなものになるかについて詳細な分析を提供しています。深い脱炭素化に向けてさまざまな選択肢が検討されていますが、再生可能エネルギー、エネルギー効率の向上、電化が世界のエネルギー転換の中心にあることは明らかです。
再生可能エネルギーと世界のエネルギー転換
気候変動の緩和は、化石燃料による発電からの転換を強力に後押ししている要因ですが、それだけが要因ではありません。同時に、再生可能エネルギーによる発電は最も安価な電力源となり、技術の進歩と規模の経済性により、コストは低下し続けています。再生可能エネルギーの割合は年々上昇を続けており、現在では世界の発電構成の30%近くを再生可能エネルギーが占めており、年間の設備容量の増加分でも再生可能エネルギーが大半を占めています（下図1を参照）。
IRENAの新たな分析は、今後30年間にわたり、世界的に再生可能エネルギーによる発電への迅速なエネルギー転換が続くことを示しています。特に太陽光発電と風力といった変動性（または断続性）再生可能エネルギーの割合が、特に急速に増加すると見込まれています。2050年までに、変動性再生可能エネルギーが世界の総電力供給の大半を占めることになりますが、これは現在の状況からの大きな変化です。それでも、ドイツ、アイルランド、英国など各国の事例が示すように、変動性再生可能エネルギーの割合が高い電力システムを運用することは可能です。2020年には、新型コロナウイルス感染症のパンデミックにもかかわらず、欧州では総発電量に占める再生可能エネルギー（主に変動性）の割合が40%に達し、2019年と比較して4%以上の増加となりました。特に注目すべきは、同期間に欧州では石炭火力発電など他の発電源の割合が6%から16%の間で減少したことです。
エネルギー転換を円滑にするための柔軟性の向上
変動性再生可能エネルギーの割合が高い電力システムの運用には、はるかに高い柔軟性が求められます。現在は、需要に応じて発電できる化石燃料の発電所（ディスパッチャブル電源）がその柔軟性を提供していますが、今後はその役割が縮小するにつれて変わっていくでしょう。IRENAは、柔軟性を高めるための30の選択肢を、4つの主要な柱に沿って特定しました。その柱とは、ハードウェア、市場と規制、そして運用慣行とビジネスモデルです（下図2を参照）。この選択肢のツールキットは、各電力システムの特性に応じて導入する必要があります。特に需要側には興味深い可能性があります。電化の進展により、電気自動車、メーター背面の蓄電池、ヒートポンプなど、システムに接続される新たな負荷が生まれており、これらをスマートに運用すれば系統の需給バランスの調整に役立ちます。これは電力システムの急速なデジタル化によって後押しされています。時間帯別料金、アグリゲーター、デマンドサイド・マネジメントは、デジタル化の恩恵を受ける戦略の一部であり、スマートグリッドも世界中で拡大を続けています。それでも、新たな電力システムの実態に対応するためには、多くの送電網と配電網で拡張と高度化が必要になります。
また、新たな柔軟性の選択肢を完全に導入できるよう、規制や系統規約も調整する必要があります。この分野にはより一層の注意が必要です。
建物、輸送、産業の電化、そしてグリーン水素の製造は、ネットゼロのCO2排出の未来において重要な役割を果たすでしょう。
IRENAの分析によると、全電力の最大4分の1が、グリーン水素の製造に使用される可能性があります。同時に、道路輸送の電化が大きく進む一方で、クリーン水素から製造される合成燃料は航空と海運でその役割を拡大させるでしょう。建物の効率向上により冷暖房の必要性は減少しますが、電気ヒートポンプへの移行によってそれが相殺されます。分析によると、グリーン水素および派生合成燃料の製造に伴う直接的な電力使用と間接的な電力使用は、2050年までに最終エネルギー消費全体の60%を占める可能性があり、現在の約21%から増加すると見られています。その結果、電力需要は現在の水準から3〜4倍に増加します。これは大きな転換であり、電力部門は世界のエネルギー供給と需要の中核を担うようになり、過去数十年に果たしてきた役割よりもはるかに大きな役割を担うことになります。石油・ガス企業など、エネルギー分野の既存企業は、すでにこの動向に注目し、電力市場の主要プレーヤーとなるための戦略を策定しています。今後数十年で、この市場で誰が支配的なプレーヤーになるかはまだ分かりません。
電力需要の増加と再生可能エネルギーへの移行を踏まえると、クリーン電力の発電を大幅に拡大する必要があり、それに応じてインフラ計画も強化しなければなりません。投資ニーズは大きく、インフラの整備速度がエネルギー転換の要請に見合ったものになるよう確保することが極めて重要です。そのためには、計画および承認プロセスのさらなる合理化が必要になります。
IRENAは、164の加盟国と連携し、電力部門の変革に向けた再生可能エネルギー転換戦略の策定と実施に取り組んでいます。その際、イノベーション・ツールボックス、Flextool、電力システムの計画と系統研究に基づいて支援を行っています。
