地球上で最大の外部性は、市場が炭素排出に適切な価格を付けていないことです（Stern 2007）。その結果、化石燃料が過剰に使用され、地球温暖化とそれに伴うあらゆる経済的コストが生じます。政府は、原油価格が急落しているこの機を逃さず、炭素の価格を最適な社会的炭素コストと同額に設定すべきです。社会的炭素コストとは、炭素を1トン追加で排出することによって引き起こされる地球温暖化により、将来の生産が被る損失をすべて現在価値に割り引いた額です。私たちの試算では、排出CO2 1トン当たり15ドル、またはガソリン1ガロン当たり13%の価格となります。この価格は、炭素排出への世界的な課税、または取引可能な排出権の競争市場によって導入できます。次善の策に関する問題がない場合、世界中で同一でなければなりません。
気候と経済を統合的に評価する最も著名なモデルはDICEです（Nordhaus 2008, 2014）。こうしたモデルを使えば、炭素価格の最適水準と時間経路を算出できます。しかし残念ながら、政策立案者や経済学者を含む大半の人々は、こうした統合評価モデルを「ブラックボックス」と見なしており、その結果、そこから導かれる炭素価格の処方箋は理解しにくく、政策立案者にも伝えにくいものとなっています。
世界的な炭素価格の新たなルール
そこで私たちは、封筒の裏に書いて計算できるほど簡潔で、正しい最適炭素価格を非常に正確に近似する、世界的な炭素価格のルールを提案します。さらにこのルールは頑健で透明性が高く、理解しやすく、実施も容易です。このルールは、大気中の炭素が海洋の吸収源へ拡散する速度などの地球物理学的要因と、生産性の長期成長率、時間選好率、世代間不平等への社会的な忌避度などの経済パラメーターに左右されます。私たちのルールは、以下の前提に基づいています。
第一に、炭素循環は成長収束の過程よりもはるかに緩慢です。そのため、趨勢的な成長率に基づいて計算できます。
第二に、炭素排出量の5分の1は恒久的に大気中に残り、残りのうち60%は1年以内に海洋と地表に吸収され、残りは半減期が300年です。
30年後には、炭素の半分が大気中から除かれます。したがって、炭素を1トン排出すると、t年後にはその量が大気中に残ります。
第三に、大気中の炭素が1兆トン増えるごとに、限界気候損害は世界GDPの約2.38%に相当します。
この数値はGolosov et al. (2014)によるもので、DICEに基づいています。このモデルは、大気中の炭素蓄積量が2倍になると、世界の平均気温が3 degrees Celsius上昇すると仮定しています。したがって、炭素1トンの排出による期間内損害は、t年後には次のようになります。
第四に、社会的炭素コストは、将来の期間内損害をすべて割り引いて合計したものです。
これらの損害を割り引く利子率rは、Keyes-Ramseyルールにより、時間選好率rに、世代間相対的不平等忌避係数（IIA）と生活水準の1人当たり成長率gの積を加えたものとなります（Foley et al. 2013）。したがって、生活水準の向上は将来世代をより豊かにし、より高い利子率を必要とします。世代間不平等への忌避度が高い場合、現世代は現在の消費を犠牲にすることに消極的になるため、とりわけその傾向が強まります。
第五に、地球が温暖化するには長い時間がかかります。世界平均気温と大気中の炭素蓄積量との平均的なタイムラグを40年と仮定します。
以上から、社会的炭素コスト、ひいては炭素価格の最適値について、次の概算ルールが得られます。
ここでr = p + (IIA – 1) x gです。最初の丸括弧内の項は、炭素1トンの排出によって生じる将来の期間内損害をすべて割り引いた現在価値であり、2つ目の丸括弧内の項は、気温の変化と大気中の炭素蓄積量の変化とのタイムラグによる社会的炭素コストの減衰を表します。
新たなルールから得られる政策上の示唆
このルールから、次のような政策上の示唆が得られます。
将来世代の厚生があまり割り引かれない場合、世界的な炭素価格は高くなります。
生活水準の成長率gが高まると利子率が上昇します。そのため、世代間不平等への忌避度が1を超える場合、世界的な炭素価格の最適値は低下します。将来世代の暮らしが豊かになるほど、現世代は地球温暖化対策のために犠牲を払うことに消極的になるためです。しかし、忌避度が1未満の場合、生活水準の向上によって炭素価格は上昇します。
世代間不平等への忌避度が高いほど、生活水準が成長する場合、現世代は将来の気候損害を抑えることに消極的になり、その結果、世界的な炭素価格の最適値は低くなります。
気温と大気中の炭素とのタイムラグ、および大気中の炭素の減衰は、炭素価格を押し下げます（2つ目の括弧内の項）。
炭素の最適価格は世界GDPに比例して上昇します。世界GDPは2014年に合計76兆USDでした。
このルールは、限界損害が世界GDPに比例未満で反応する場合にも対応できるよう、容易に拡張できます（Rezai and van der Ploeg 2014）。たとえば、地球温暖化による損害が乗法的ではなく加法的である場合、炭素の初期価格は低くなり、とりわけ経済成長率が高い場合にその傾向が強まります。また、炭素価格の時間経路は完全に横ばいになります。一般に、GDPに対する気候損害の弾力性が低いほど、炭素価格の時間経路は平坦になります。
新たなルールに基づく炭素の最適価格の算出
このルールの基準パラメーターとして、生活水準の趨勢的成長率を年率2%、世代間忌避度を2とし、将来世代の厚生をまったく割り引かないと仮定します（g = 2%, IIA = 2, r = 0）。この場合、炭素の最適価格は、排出炭素1トン当たり55ドル、排出CO2 1トン当たり15ドル、またはガソリン1ガロン当たり0.13ドルとなり、その後は世界GDPに沿って年率2%で上昇します。
倫理的な問題はさておき、このルールによれば、将来世代の厚生を年率2%で割り引く場合（g = 2%、IIA = 2を維持）、世界的な炭素価格の最適値は、排出炭素1トン当たり20ドル、排出CO2 1トン当たり5.5ドル、またはガソリン1ガロン当たり0.05ドルに低下します。
社会が世代間不平等への忌避をより重視し、忌避度を4に高めた場合（g = 2%、r = 0を維持）、現世代は、数十年後や数世紀後の気候を改善するために現在の消費を犠牲にする必要が少なくなります。そのため、このルールでは炭素の初期最適価格が1トン当たり10ドルに低下します。世代間不平等への忌避度を1に引き下げ、Golosov et al. (2014)と同じく割引率を年率1.5%とすると、排出炭素1トン当たりの初期価格は81ドルに上昇します。
生活水準の成長率が年率2%ではなく1%となる、より悲観的な予測（IIA = 2, r = 0を維持）では、炭素の初期価格は1トン当たり132ドルに上昇し、その後は年率1%で上昇します。私たちの概算ルールがどれほど正確かを示すため、化石燃料と再生可能エネルギーの間の内生的な移行、および化石燃料の希少性に伴う将来を見据えた動学を組み込んだ、成長、貯蓄、投資、気候変動に関する高度な統合評価モデルで検証しました（詳細はRezai and van der Ploeg 2014を参照）。下の図1が示すように、このルールは最適政策を非常によく近似します。
図1. 社会的炭素コストの時間推移の算出
下の表も、このルールがエネルギー転換の最適な時期と、地中に未開発のまま残すべき化石燃料の最適量を非常に正確に予測することを裏付けています。従来どおりのシナリオでは、最良のケース（955 GtC）や私たちの簡易ルール（960 GtC）を大幅に上回る量の炭素が燃焼される（1,640 Giga tons of carbon）ため、許容できない水準の地球温暖化（4 degrees Celsius）が生じます。また、このルールは、炭素フリー時代への移行がどれほど前倒しされるか（約18年）も正確に予測します。このルールが最良のケースとほぼ同じ厚生向上をもたらす一方、従来どおりのシナリオでは大幅な厚生損失（世界GDPの3%）が生じるのも不思議ではありません。
表1. 移行時期と炭素予算
IPCC第5次評価報告書の最近の知見は、私たちの結果を支持しています。同報告書の社会的炭素コストの推計値を私たちのモデルにそのまま当てはめることはできませんが、地球温暖化の水準が同程度のシナリオでは、炭素価格の時間推移も同様になります。
世界的な炭素価格に関する私たちのルールは、地球温暖化による成長損害を考慮するよう容易に拡張できます（Dell et al. 2012）。これにより炭素税は引き上げられ、炭素フリー時代は2044年へ前倒しされ、炭素予算は452 GtCに、最高気温は2.3 degrees Celsiusに抑えられます。成長の不確実性に直面した際の慎重さを考慮しても、気候政策はわずかに野心的になりますが、その程度は比較的小さいものです。一方、加法的損害の場合、炭素予算は大幅に増えて1,600 GtCとなり、化石燃料からの撤退もかなり遅い2077年となる、より緩やかな気候政策になります。
結論
要するに、私たちの概算ルールは世界的な炭素の最適価格を算出し、炭素税の最適値を正確に予測します。また、GDPの趨勢的成長率など、気候政策にとって経済の基礎的要因が重要であることを示しています。このルールは理解しやすく、伝えやすいため、実施もしやすくなることを期待しています。
参考文献
Dell, M, Jones, B and B Olken (2012), “Temperature shocks and economic growth: Evidence from the last half century”, American Economic Journal: Macroeconomics 4, 66-95.
Foley, D, Rezai, A and L Taylor (2013), “The social cost of carbon emissions”, Economics Letters121, 90-97.
Golosov, M, J Hassler, and P Krusell (2014), “Optimal taxes on fossil fuel in general equilibrium”,Econometrica, 82, 1, 41-88.
Nordhaus, W (2008), A Question of Balance: Economic Models of Climate Change, Yale University Press, New Haven, Connecticut.
Nordhaus, W (2014), “Estimates of the social cost of carbon: concepts and results from the DICE-2013R model and alternative approaches”, Journal of the Association of Environmental and Resource Economists, 1, 273-312.
Rezai, A and F van der Ploeg (2014), “世代間不平等への忌避、成長、損害の役割：世界的炭素税に関するオッカムのルール”, Discussion Paper 10292, CEPR, London.
Stern, N (2007), The Economics of Climate Change: The Stern Review, Cambridge University Press, Cambridge.
この記事は、 VoxEU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：Armon Rezaiは、ウィーン経済・経営大学（WU）の環境経済学助教。Rick van der Ploegは、オックスフォード大学の経済学教授であり、OxCarreの研究ディレクター。
画像：2013年12月9日、山西省太原市の暖房施設の煙突から立ち上る煙の背後に太陽が見える。REUTERS。
