気候変動が中国のエネルギー利用に与える影響とは

High voltage power lines are seen near a wind farm in Guazhou, 950km (590 miles) northwest of Lanzhou, Gansu Province September 15, 2013. China is pumping investment into wind power, which is more cost-competitive than solar energy and partly able to compete with coal and gas. China is the world's biggest producer of CO2 emissions, but is also the world's leading generator of renewable electricity. Environmental issues will be under the spotlight during a working group of the Intergovernmental Panel on Climate Change, which will meet in Stockholm from September 23-26. Picture taken September 15, 2013. REUTERS/Carlos Barria (CHINA - Tags: ENERGY BUSINESS ENVIRONMENT TPX IMAGES OF THE DAY) - GM1E99M14PO01
By 2099, scientists estimate mean surface temperature will be 2-5 C hotter than today.Image: REUTERS/Carlos Barria
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21世紀末までに、世界平均地表気温(GMST)が1℃上昇するごとに、中国の住宅部門の平均電力使用量は約9%増加するとみられます。ピーク時の電力使用量は、摂氏1度の上昇ごとに36%増加します。

2099年までに、科学者は平均地表気温が現在より2~5℃高くなると推定しています。現在と同様の消費パターンが続いた場合、中国の住宅部門の平均電力需要は、低い想定で18%、高い想定では最大55%増加するとみられます。ピーク時の利用量は、最低でも72%増加します。

この知見は電力網の計画に重要な示唆を与えるものです。また、気候変動がなくとも、所得の増加により、中国の平均的な世帯の電力消費量は2040年までに倍増すると予測されています。

Image: デューク大学

「本研究の成果は、住宅部門の需要増加がいかに重要であるかを示すことで、中国の低炭素政策を裏付ける確かな根拠を提供するものです」と、中国の復旦大学エネルギー経済・戦略研究センターの教授兼所長であるLibo Wu氏は述べています。

顧客が日々の気温変化にどのように反応したかを調べるため、研究者らは2014年から2016年にかけて、上海市浦東新区の80万人以上の住宅顧客のデータを分析しました。これらの消費者行動データと、さまざまな詳細な気候モデルのシミュレーションを組み合わせ、世紀末に予測される世界平均気温の変化と、中国における局所的な予測影響との関係を構築しました。

「この最先端の手法は米国の地域社会に適用されてきましたが、中国で適用されたのは今回が初めてです」と、デューク大学サンフォード公共政策大学院およびデューク昆山大学(中国江蘇省)の教授であるBilly Pizer氏は述べています。これまでの同種の影響に関する研究の多くは、西洋諸国を対象に行われてきました。

上海では住宅部門の使用量は電力消費全体のわずか4分の1に過ぎませんが、研究者らが住宅に着目したのは、住宅部門が気温の変動に非常に敏感に反応するためです。猛暑の日(8月1日頃)や厳寒の日(2月1日頃)には、住宅での使用量は、商業部門や工業部門と比べて気温に対してより大きく増加し、これらの時期のピーク時消費量を押し上げています。

気温が25℃(77°F)を超える場合、研究者らは住宅部門の日別電力消費量が急激に増加することを確認しました。日中の気温が1℃上昇するごとに14.5%増加します。例えば、電力消費量が最も少ない快適な20℃の日と比べると、32℃の日には日別電力消費量が174%増加しました。

快適とされる13℃から25℃(55°Fから77°F)の範囲では、気温の変化によって住民がサーモスタットを調整することはありませんでした。気温が13℃を下回ると、1℃下がるごとに電力使用量は増加しますが、その増加幅はより緩やかでした。

本研究では、中国の高所得層は冬季に多くの電力を使用することがわかりました。一方、上海では夏の猛暑日に対する反応は、すべての所得階層で同様でした。全員がエアコンを使用していました。

「所得の増加に伴い、より多くの省が『上海』のようになると考えると、本研究の結果は最終的により広く適用できる可能性があります」と、環境政策を専攻する博士課程候補者のYating Li氏は述べています。

著者らは、この結果が、気候や経済状況が類似する長江デルタの他の都市部にも適用できると考えています。この大都市圏には江蘇省、浙江省、安徽省が含まれ、中国の都市人口のおよそ5分の1、中国のGDP(国内総生産)のおよそ4分の1を占めています。

本研究は、中国の国家863ハイテク研究開発計画の支援を受けました。また、デューク大学エナジー・イニシアティブは、エナジー博士課程学生フェローシッププログラムを通じてLi氏を支援しました。

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