2050年までにネットゼロを達成するには、エネルギー効率について根本から考え直す必要があります。
再生可能エネルギーへの本格的な移行には、可能な限り電化を進め、より柔軟な電力網を構築し、水素を賢く活用し、各部門を統合することが求められます。
政治家や意思決定者は、再生可能エネルギー、電化、エネルギー効率を、脱炭素化を進める上で切り離せない三つの手段として捉える必要があります。
UAEで開催される気候変動会議COP28を前に、主要な関係者は再生可能エネルギーの三倍化とエネルギー効率の倍増を2030年までに実現するよう呼びかけています。こうした会議の前には再生可能エネルギーへの公約がしばしば見出しを飾りますが、エネルギー効率に関してはこれが比較的新しい分野です。
2050年までにネットゼロ排出を目指す世界において、エネルギー効率に関する公約は絶対に必要です。しかし、エネルギー効率に関する多くのリーダーの考え方は、依然として化石燃料時代に縛られたままです。脱炭素化を進める上で、こうした大胆で先見的な公約を実質的な効果につなげるためには、リーダーは再生可能エネルギー中心の電力網を反映するよう、エネルギー効率に関する考え方を更新しなければなりません。
エネルギー効率2.0の紹介
化石燃料システムにおいて、エネルギー効率とは、たとえば車両の燃費を向上させるなど、同じ成果をより少ないエネルギーで得ることを意味してきました。これは今でも極めて重要ですが、再生可能エネルギーはガスや石炭ではなく電気を生み出します。そのため、電化されたエネルギー網に合わせてエネルギー効率を考え直すべき時が来ています。
エネルギー効率が非常に高い再生可能エネルギー網を構築するには、四つのことを行わなければなりません。可能な限り電化すること、より柔軟になること、水素を賢く利用すること、そして各部門を統合することです。
これらの要素を合わせることで、再生可能エネルギーの時代に即した新たなエネルギー効率の考え方が形作られます。それが「エネルギー効率2.0」です。
未来の効率的な電力網の構築
私たちは化石燃料の時代を終えつつありますが、エネルギーシステムの将来に向けた準備はまだ整っていません。エネルギー効率2.0の実施には、あらゆる面での行動が必要です。政策立案者、立法者、企業が、再生可能エネルギーへの本格的な移行に備えてエネルギー効率2.0の四つの要素に取り組むための方法は、以下のとおりです。
1. 可能な限り電化する
化石エネルギーシステムから完全に電化されたシステムへ移行することで、最終エネルギー消費量を最大40%削減できる可能性があります。電化そのものがエネルギー効率の一形態です。ほとんどの電気技術は、化石燃料を用いた同等の機器と同じ機能を果たしながら、エネルギー損失率がより低いためです。たとえばヒートポンプは、ガス式の代替機器と比べて三倍から五倍効率的です。また、電気自動車のエネルギー損失は、内燃機関車の64～75%に対し、わずか15～20%です。エネルギー損失は、内燃機関車の64～75%に対して、わずか15～20%です。
2. より柔軟な電力網を構築する
エネルギー効率の再構築は、単にエネルギーの使用量を減らすことだけでなく、適切なタイミングでエネルギーを使うことでもあります。風が常に吹くわけではなく、太陽が常に輝くわけでもないため、再生可能エネルギーが発電していないときにも、家庭や企業にエネルギーを供給する方法を見つける必要があります。これを実現するための主な手段は、需要側の柔軟性技術です。これは需要のピークを抑え、供給が少ない時間帯に向けてエネルギー貯蔵を自動化するものです。
Danfossの調査によると、需要側の柔軟性の可能性を最大限に引き出すことで、EUと英国は年間4,000万トンのCO2排出量を削減できることがわかりました。これは、ピーク時間帯に1単位のエネルギーを節約すると、需要が低い時間帯に同じ1単位を節約する場合よりもはるかに多くの炭素を削減できるためです。こうした環境面での利点に加え、需要側の柔軟性は2030年までに年間105億ユーロの社会的コスト削減をもたらすことができ、家庭では電気料金を平均7%節約できます。この考え方は、世界の他の電力市場にも同様に適用できないはずがありません。
3. 水素を賢く利用する
再生可能エネルギーによって将来のエネルギーシステムを支えるには、水素を急速に拡大する必要があります。水素は、電化が困難な部門の脱炭素化を可能にするからです。ただし、水素への転換には膨大なエネルギーが必要です。実際、2030年までに水素製造に必要となるエネルギーは、現在の電力需要総量の半分以上に達すると見込まれています。水素のエネルギー需要を抑え、エネルギー安全保障を確保し、電力網を安定させるためには、電気分解のための高効率技術が不可欠です。
同様に、水素の製造は非常にエネルギー集約的なプロセスであるため、適切な用途に確実に利用する必要があります。たとえば、英国の住宅を水素で暖房する場合、ヒートポンプで暖房する場合と比べて、六倍の洋上風力発電容量が必要になります。むしろ水素は、長距離海運、長距離航空、鉄鋼生産など、脱炭素化が困難な産業の脱炭素化により効果的です。
4. 各部門を統合する
余剰熱は、世界で最大の未活用の資源です。各部門を戦略的に統合し、余剰熱を活用することで、最終的にはエネルギー生産への需要を抑え、効率を最大化できます。 2030年までに、世界のエネルギー投入量の最大53%が余剰熱として浪費されると見込まれています。しかし、この熱は回収して再利用することで、機械の動力に用いたり、より踏み込んだ部門統合を通じて建物や水の加熱に利用したりすることができます。
エネルギー効率への取り組みを今こそ
エネルギー効率は、再生可能エネルギーの後付けの課題ではありません。将来のエネルギーシステムにおいては、エネルギー効率が中心的な役割を担わなければなりません。気候目標の達成、エネルギー安全保障の確保、経済の活性化、そしてエネルギーの統治と消費の在り方を根本から変革するためには、再生可能エネルギーと電化の拡大と歩調を合わせる必要があります。エネルギー効率2.0は、2050年のネットゼロシナリオを現実にするための、最も迅速かつ最もコスト効率の高い方法です。
IEAはこの点を十分に認識しており、エネルギー転換に対応した電力網を構築する必要性を強調するとともに、この分野ではこれまで十分に迅速な対応がなされてこなかったと警告しています。しかし、明るい材料もあります。必要な技術は既に揃っているのです。魔法は必要ありませんが、解決策を拡大するためには、今すぐ政治的な行動が必要です。
