これらのイノベーションは、地球を温暖化させずに私たちを涼しく保てるかもしれません

A man sits beside portable air coolers at a mosque inside the shrine of Sufi Saint Nizamuddin Auliya after evening prayers in New Delhi May 30, 2013.
How can we provide people with access to cooling without further warming the planet?Image: REUTERS/Anindito Mukherjee
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  • 世界のエアコン需要は急速に伸びています。

  • ほとんどのエアコンは効率が非常に低く、環境に有害な冷媒を使用しています。

  • 世界冷房賞は、冷房技術のイノベーションを促進するため、2018年に開始されました。

  • 最終候補者は昨年発表されました。彼らの解決策が答えとなるのでしょうか。

世界全体の空間冷房のエネルギー需要は今後30年間で3倍以上に増加し、2050年までに世界の電力需要増加の約37%を占める見込みです。国際エネルギー機関(IEA)は、今後30年間にわたり、毎秒10台の新しいエアコンが販売されると予測しています。冷房需要のこの大幅な増加に対応するため、この用途に充てられる発電能力の合計は、2016年の850ギガワット(GW)から2050年には3,350GWへと増強する必要があります。この増加分は、米国、欧州、インドの電力需要を合わせた量に等しく、発電能力だけで1兆7,000億ドルを超える追加投資が必要になります(燃料ならびに送配電インフラに関連するコストは除く)。これはロッキー山脈研究所(RMI)の調査によるものです。

インド、中国、ブラジル、インドネシアの4か国だけで、このビジネス・アズ・ユージュアル・シナリオの下で2050年の冷房需要を満たすために必要となる追加能力全体の60%と、世界全体で必要な投資の75%を占めることになります。この追加需要に対応するために化石燃料による発電能力を加えることは、パリ協定の気候目標から私たちを逸脱させるだけでなく、計画されている送電網インフラの整備を上回り、これらの開発途上国における他の重要な開発投資を阻害することにもなります。

冷房需要は避けられず、また重要なものです

過去5年間だけで、観測史上最も暑い年が続いています。世界人口の40%は熱帯地域に暮らしており、その多くは年間20日以上の熱ストレスのリスクに潜在的にさらされています。世界で最も暑い地域に暮らす28億人のうち、現在エアコンを所有しているのはわずか8%です28億人。かつては贅沢品とみなされていたエアコンは、今や開発に不可欠であり、熱ストレスの問題に対する解決策にもなっています。

この前例のない、避けられない冷房需要の増加は、地球温暖化、都市化、人口増加によって引き起こされています。今日世界が直面している冷房のジレンマは、地球をさらに温暖化させることなく、人々が冷房を利用できるようにする方法です。

ビジネス・アズ・ユージュアルの冷房は気候危機を悪化させます

世界で最も一般的なエアコンは、ルームエアコンと家庭用エアコン(RAC)です。RMIによる最近の報告書によると、開発途上国では今後30年間で、こうした普及型エアコンの需要が5倍に増加すると予想されています。RACは一般に、消費する電力からは間接的な排出を、使用する冷媒からは直接的な排出をそれぞれもたらします。

現在市場にあるほとんどのRACは、100年前の技術である蒸気圧縮方式で動作しています。最高性能のRACでさえ理論上の最大効率のおよそ14%しか達成しておらず、RMIの研究によれば、普及型RACは6~8%にとどまっています。

RACの本質的な非効率性のため、太陽光発電を送電網に追加しても間接排出の問題は解決しません。2017年には、世界で導入された太陽光発電の総発電量94GWが、送電網に接続された新しいRACによる増加負荷(約100GWと推定)に上回られました。

ビジネス・アズ・ユージュアルの下では、これらのRACは2050年までに少なくとも5,400テラワット時(TWh)の電力を消費することになり、これは現在の米国、日本、ドイツの年間電力消費量を合わせたものにほぼ相当します。インド一国だけで、この新たな需要の3分の1を占めることになります。全体として、RACによる直接および間接の排出だけで、2050年までに132ギガトン(GT)のCO2排出につながる可能性があり、世紀末までに地球温暖化をさらに0.5℃進行させ、パリ協定の気候目標の達成を妨げることになります。

これは気候にとって最大級のエンドユース・リスクの一つであり、しかも解決可能な問題であるため、ビジネス・アズ・ユージュアル・シナリオが現実となるのを待つわけにはいきません。

2050年の冷房需要を満たすために必要な追加の発電能力と投資額 Image: IEA/RMI分析

冷房イノベーションの未来はすでに到来しています

最も広く販売されている普及型RACのエネルギー効率を4~5倍に高め、地球温暖化係数(GWP)が低い、または全くない冷媒を使用できれば、追加で2,000GWの発電能力の必要性を緩和できる可能性があります。これは、現在稼働している世界の石炭火力発電所の総発電能力に相当する数値です。現在稼働している世界の石炭火力発電所の総発電能力。

世界冷房賞は、RMI、インド政府、ミッション・イノベーションが2018年に開始したもので、まさにその目標の実現を目指しました。この賞は、世界中のイノベーターに対し、現在インド市場で最も広く販売されているRACと比べて少なくとも5分の1の気候への影響しかない、手頃な価格の画期的な冷房ソリューションの提案を呼びかけました。賞には95か国から2,100を超えるチームが登録しました。31か国のチームから提出された139件の詳細な技術申請書の中から、上位8つのソリューションが、2019年11月に賞の連携組織によって最終候補として選定されました。最終候補者は、全世界のRACの市場シェアの約25%を占めており、業界に大規模な変革をもたらす可能性を秘めています。

これらの冷房ソリューションは、冷房イノベーションの未来を垣間見せてくれます。最終候補者のソリューションには、効率を最適化し、温度と湿度を個別に処理するスマートハイブリッド技術、GWPがゼロまたは低い気候に優しい冷媒、システムが生み出す廃熱と水の再利用、屋外と屋内の条件に基づいてハイブリッド運転を最適化するスマート制御、センサー、自動化、そして気候への全体的な影響を大幅に低減するための屋外ユニットへの小型太陽光パネルの統合などがあります。最終候補者の技術についての詳細は、こちらでご覧いただけますこちら。

より涼しい地球のために、画期的な冷房イノベーションを拡大する

私たちは、気候を守りながら、誰もがより良い生活の質を手頃な価格で得られる世界を想像する必要があります。冷房へのアクセスは気候の問題であるだけでなく、公平性の問題でもあります。冷房は、社会で最も脆弱な層の健康、生産性、そして発展の成果を改善しますが、その多くは高温多湿の気候の中で暮らしています。

規模を拡大すれば、世界冷房賞から生まれた画期的な冷房イノベーションは、2050年までに最大75GTのCO2換算排出量を抑制し、2100年までの温暖化を最大0.5℃抑制する可能性を秘めており、同時に人々がより良い生活の質を得られるようにします。このように、気候により配慮したRACへと根本的に転換するには、世界中の政策立案者、企業のリーダー、金融機関による協調的な取り組みが必要であり、支援的な市場環境を構築しなければなりません。

グローバル化が進む新時代において、気候のための解決策を加速させる必要性はかつてなく高まっています。ですから、地球をさらに温暖化させることなく、誰もが冷房を利用できるよう、ビジネス・アズ・ユージュアルに挑戦していきましょう。

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