電化革命が自動車にとどまらず、はるかに広範な課題である理由

To keep climate change at a manageable level, gas stoves must be replaced with induction hobs, which heat water in half the time. Furnaces and water heaters must be replaced with heat pump technology.Image: Unsplash/Mykola Makhlai
このページは、生成AIにより自動翻訳されています。
  • 電気自動車の革命は進行中だが、気候目標を達成するには、自動車を切り替えるだけにとどまらず、さらに大きく前進する必要がある。

  • 化石燃料中心の世界から電化された世界への移行には、私たちが暮らし働く建物と重工業の抜本的な変革が必要になる。

  • これには、より多くのクリーンエネルギーを生み出すための新たなインフラへの巨額の投資が必要になる。

電気自動車(EV)の革命は進行中であり、タタ・モーターズとフォードがいずれも、EV製造に数十億ドルを投資すると最近発表したことがそれを示している。しかし、世界の気温上昇を摂氏1.5度未満に抑え、気候災害を回避するためには、電気自動車への切り替えにとどまらず、さらに大きく前進する必要があると、ほとんどの科学者は考えている。求められているのは、今後20年間で、化石エネルギー中心の世界からクリーンな電化された世界へと大きく移行することである。

実際には、より多くのエネルギー消費を電化する必要があることを意味する。すなわち、送電網に接続するか、地域で発電する形である。ガソリンを使う自動車、天然ガスで暖房する住宅、化石燃料を使う産業プロセスは、電気自動車、ヒートポンプ、クリーンな電化プロセスといった電気による代替手段へ切り替えなければならない。

現在、世界経済の約20%は電力で動いており、それ以外のすべては化石燃料で動いている。エネルギー移行委員会によれば、地球温暖化を回避するためには、将来の統合エネルギーシステムは68%を直接電力で賄う必要がある。国際エネルギー機関(IEA)や国際再生可能エネルギー機関(IRENA)などによるシナリオも、同様の要件を示している。最終エネルギー需要は、2050年までに直接電力の比率を20%から50~80%へ移行させる必要がある。実際には、今後20年以内に、すべての自動車、建物、産業が、化石燃料を燃やすのではなく、再生可能エネルギー源に裏付けられたクリーンな電力を使用しなければならないということである。

需要:電気自動車を超えて

電気自動車への大規模な投資とともに、私たちが暮らし働く建物や重工業についても、同様の革命が必要とされている。Rewiring Americaは、あらゆるものの電化に取り組む米国拠点の連合体であり、次のように試算している。私たちの炭素排出量全体の42%は、家庭と運転する車両に由来する。それらすべてを電化することは、エネルギー需要が複雑であるため困難な課題である。需要には、数十億台の自動車だけでなく、ガス炉、調理用コンロ、その他の化石燃料を使う機器も含まれ、それらの耐用年数は10~30年に及ぶ。

これらはすべて、気候目標を達成するために、寿命を迎えた時点で交換する必要がある。完全な電化とは、化石燃料を使用するすべての機器を、廃棄時に最新の電気機器に置き換えることを意味する。幸いにも、こうした最新の電気機器は、効率が高いだけでなく、大気への影響も小さい。ガスコンロはIHクッキングヒーターに、そのほうが水を半分の時間で加熱できる。炉や給湯器はヒートポンプ技術に置き換える必要がある。ガス式乾燥機は電気式に替えるべきである。分電盤も、より大きな電気負荷に対応できるようアップグレードする必要がある。

世界全体で、産業は世界のCO2排出量の約25%を生み出しているが、その多くのプロセスも電化が可能である。冷暖房は産業のエネルギー需要の主要な構成要素であり、冷暖房の91%は化石燃料によって供給されている。高温プロセスには電化が適さない一方で、冷暖房需要の半分は200°C未満であり、これらは低温プロセスとみなされる。つまり、これらのプロセスを支える機械設備は、費用対効果の高い電化によって置き換えられる可能性がある。

産業および建築環境における化石燃料を使う機械の置き換えは、経済全体の広範な電化への転換を促進するだろう。それはまた、エネルギーシステム全体の効率を高めることにもなる。例えば、ヒートポンプは天然ガス炉の3分の1のエネルギーしか使わない。クリーンな電力そのものにより、石炭や天然ガスを使用した場合に廃熱として失われるエネルギーの半分から3分の2が削減される。

供給:クリーンな電化をめぐる競争

今日、産業や建物の電化を大規模に加速させたとしても、クリーンな電力の供給は不足するだろう。中規模の製造施設が既存の電化技術によって電化した場合、電力需要は約50~100%増加し、年間3.925GWh超となる。この需要を満たすには、主に太陽光と風力を中心とした再生可能エネルギー源の拡充に支えられ、電力インフラの容量を3倍に増やす必要があるだろう。

EUでは、化学、セメント、運輸、エネルギー分野のCEOによる連合が、要請を欧州委員会に提出し、欧州における再生可能エネルギーの導入を加速するとともに、産業の電化を支えるために、国境を越えて電力が自由に流通できる、より相互接続されたネットワークの構築を求めた。世界的には、これには新たなインフラや相互接続の構築、そしてスマート技術の導入に向けた大規模な投資が必要になる。IEAは、送電インフラへの年間2,600億~8,200億ドルの投資を求めている。

エネルギー利用の供給面と需要面の両方を変革しなければならないことは明らかである。電気自動車は先行しているかもしれないが、電化革命は家庭や産業にも広がる必要がある。これは気候変動への対応につながるだけでなく、新たな雇用を生み出し、空気と海をきれいに保つことにもつながる。

ライセンスと再掲載について
世界経済フォーラムの寄稿文は、クリエイティブ・コモンズ表示-非営利-改変禁止 4.0 国際ライセンスおよび同フォーラムの利用規約に従い、再掲載が可能です。