274都市のエネルギー使用を調査した新たな研究は、都市ごとにエネルギー消費を削減するには異なる対策が必要であることを示している。また、アジアで急速に都市化する都市において消費削減に特別な取り組みを行えば、都市部における世界全体のエネルギー使用量を25％超削減できる可能性があるという。
この分析はドイツと米国の科学者によるもので、 米国科学アカデミー紀要の12月号に掲載される。ただし、投稿されたのは2013年8月だった。
分析では、世界各地のあらゆる規模の都市を対象に調べた。その結果、都市交通のエネルギー使用量の88％、都市全体の直接エネルギー使用量の37％は、経済活動、交通費、地理的要因、都市形態に起因することが分かった。
緩和策を一切講じなければ、都市のエネルギー使用量は3倍超に増加し、2005年の240 EJから2050年には730 EJに達するとしている。
気候変動に関する政府間パネル（IPCC）によると、現在、都市部は世界のエネルギーの67～76％を消費し、世界の炭素排出量の約4分の3を生み出している。
しかし、著者らのモデル分析によれば、適切な都市計画と交通政策により、2050年の都市エネルギー使用量を540 EJに抑えることができ、気候変動の緩和に役立つ。
ただし、都市の種類に応じて、都市部の温室効果ガス排出削減に有効な政策は異なる。
豊かな成熟都市では、燃料価格の引き上げとコンパクトな都市形態を組み合わせることで、家庭と交通の両方のエネルギー使用を削減する必要がある。
インフラが未成熟な新興国・途上国の都市では、コンパクトな都市形態と交通計画により人口密度を高め、移動に伴う高炭素排出型のパターンが固定化されるのを避ける必要がある。
研究によると、急速に都市化するアジア、アフリカ、中東では、エネルギー使用削減の可能性が最も大きい。
分析では、燃料価格と人口密度が交通エネルギー使用量および温室効果ガス排出量と最も強く相関し、次いで経済活動が続くことが示された。
対照的に、「最終エネルギー消費への影響は経済活動が支配的であり、重要度では気候変数（暖房度日）、世帯規模、都市化率がそれに続く」。
意外にも、冷房度日の増加に伴ってエネルギー使用量が減少することが分かった。ただし、これは暖房度日の同時的な減少による間接的な影響である可能性があり、その後に相殺された。
総じて、経済的要因は人口密度よりもエネルギー使用量と密接に相関する一方、地理的変数は非常に重要であるものの、エネルギー使用量の限界的な変化への影響は小さい。
これは、都市や国のエコロジカル・フットプリントを定量化した他の研究とも一致する。それらの研究は、エコロジカル・フットプリントの規模を最も左右するのは経済活動の水準であると示している。
言い換えれば、国内総生産は環境影響と温室効果ガス排出量を示す有力な指標だが、経済活動が化石燃料の使用から切り離されるにつれて、その関係は弱まる。
都市の8類型
分析では、1人当たりGDP、人口密度、ガソリン価格、暖房度日の組み合わせに基づき、都市を8つの類型に分類した。最上位の分類基準として最も重要だったのは豊かさである。第2階層では人口密度とガソリン価格、下位階層では暖房度日と人口密度が基準となった。
1人当たりGDPが1万ドル未満の都市（分析対象都市全体の19％）では、この基準を上回る都市に比べてエネルギー使用量が約3分の1だった。こうした都市の中では、人口密度が最も高い都市のエネルギー使用量が最も少なかった。
豊かな都市のうち、ガソリン価格が最も高く、暖房度日が最も少ない都市でエネルギー使用量が最も少なかった。
ただし、人口密度が1平方キロメートル当たり450人を超える都市では、ガソリン価格が低くてもエネルギー使用量を削減することで、その影響を補うことができる。
気候の影響は大きい。豊かさが比較的低い都市では、冷涼な気候のエネルギー消費量は温暖な気候の都市の3倍である。より豊かな都市では、この差は1.5倍に縮まる。
GDP水準が高い一方で交通に伴う温室効果ガス排出量の減少を示す唯一の都市類型は、先進国にあり、1人当たりGDPが1万3,500ドルを超え、人口が200万人未満の都市である。それ以外はすべて、1人当たりGDPの上昇に伴って交通エネルギー使用量も大きく増加している。
これは、所得水準が高まると都市交通の利用が1人当たりGDPから切り離されることを示している。この現象は、OECD（経済協力開発機構）加盟国の国レベルでも確認されている。
都市化による削減余地
著者らは、新興国の都市、すなわちアジア（57％）では、適切な都市計画と燃料税が都市のエネルギー消費削減に最も有効であり、ほぼ3分の1（29％）はアフリカと中東にあることを明らかにしたとしている。
この推計は、人口密度の上昇速度が人口増加の半分になるよう設計するモデルに基づく。例えば、地域の総人口が10％増加する場合、都市計画によってその地域の10都市の人口増加を5％に抑える。もっとも、こうしたシナリオには相当な不確実性があると著者らは注意を促している。
それでも、「明日の都市が空間的にどのように発展するか、特に都市形態が、今後数十年にわたるエネルギー消費のパターンを固定化する」ことは疑いないと述べている。
著者らは、世界の都市フットプリントが2020年から2030年の間に3倍になるという最近の予測を挙げている。その面積は120万km²に及び、南アフリカの国土と同じ規模だという。
ガソリン価格や税の引き上げ、コンパクトでアクセスしやすい都市形態の促進といった需要側政策に加え、都市ごとの特性に合わせた設計上の選択肢も、先進都市のエネルギー使用を削減できる。これにより、都市部の世界全体のエネルギー使用量を26％、すなわち190EJ削減できる可能性がある。
しかし、この都市化による削減余地を実現するには、都市ごとに異なる緩和戦略が必要となる。
現在、世界中の数千の都市が地域の気候行動計画を策定しているが、排出量への総合的な影響は不確かだと著者らは述べる。
その一因は説明責任の弱さと基準データの不足にある。また、それぞれの都市類型で排出削減に最も効果的な戦略が採用されていない可能性もある。
排出の主な発生源を対象にする必要があるという。燃料価格が1リットル当たり1.2ドル未満の国がこれを1リットル当たり1.6ドルに引き上げれば、市場主導でエネルギー効率の高い都市への移行が可能になるとしている。
同様に、複合用途の設計、高い接続性とアクセス性は、長期的なエネルギー節約を後押しする。
暖房度日が高い、つまり冷涼な気候にある都市類型では、より厳格な建築基準の施行や建物の改修戦略によって排出量を削減できる。
今後の課題として本研究は、世界の都市を対象とする、生産ベースのマテリアルフロー・データの作成を提唱する。都市によって立地する産業の種類や主要事業が異なり、それがエネルギー使用量を大幅に増加させる場合があるためだ。
この記事は、 The Sustainable Cities Collectiveとの協力により掲載されています。掲載は、世界経済フォーラムが見解を支持することを意味するものではありません。
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著者：David Thorpeは、Sustainable Cities Collectiveの特別コンサルタントです。
画像：ケープタウン港の灯りに照らされた季節性の霧を、長時間露光で撮影した写真。REUTERS/Mike Hutchings。
