エネルギーと環境問題の長期トレンド
エネルギー供給見通し担当部長 ティム・ゴールド
背景
COVID-19）パンデミックの影響で、世界の市場、企業、経済全体が揺らいでいる - 原油価格の値崩れ等、輸送燃料の需要に影響 - その他のお燃料や技術の需要にも広く影響 - 投資計画とサプライチェーンは途絶 年のCO2 排出量は横ばい、さらに2020年には減少する見込みだが、意図していなかった理由によるエネルギーの歴史的観点
2018 1950 1919 0% 木炭 石炭 石油 天然ガス 原子力 再生可能エネルギー 1900年代には、燃料・技術の転換が複数回発生 100% 50% 1974 2000エネルギーの歴史的観点
1974 2000 1950 1919 2018 2040 14 300 Mtoe 木炭 石炭 石油 天然ガス 原子力 再生可能エネルギー 。 1900年代には、燃料・技術の転換が複数回発生 現在の課題はエネルギー需要の増加。 世界消費は1919年以降10倍に増え、今後も増加の見込み20年での転換
これまで、エネルギーを必要とする消費者は石油に目を向けてきた 石油消費量と電力消費量の増加（2000年～2018年） 1 000 800 600 400 200 1 200 石油 電気 Mtoe = 100万 トン20年での転換
公表政策シナリオ（Stated Policies Scenario ）に基づく世界の石油消費量と電力消費量の推移（2018年～2040年）
1 000 800 600 400 200 1 200 石油 電気 Mtoe
2040年には、インドの発電増加量は現在のEUの発電量、中国の発電増加分は現在の米国の発電量に達する
電化する未来
公表政策シナリオ（Stated Policies Scenario ）に基づく主要地域の発電量
世界の電力需要増加の内訳 6 000 8 000 中国 米国 インド EU 東南アジア 中東 アフリカ 2018 2 000 4 000 2040年までの増加量 産業用 モーター 大型家電 ネットワーク家 電および小型 家電 電気 自動車 その他 10 000 12 000 TWh
世界の発電量の内訳
転換するエネルギーセクター
低炭素 炭素回収 原子力 再生可能エネルギー 化石燃料 石油 ガス 石炭 40 000 10 000 20 000 30 000 2040 公表政策シナリオ (Stated policy) TW h 1997 再生可能エネルギーの増加によってエネルギーミックスは変化。公表政策シナリオでは、再生可能エネルギーが 2040年までの電力供給増加量の4分の3を占めるが、電力の脱炭素化には不十分 2040 持続可能な開発 シナリオ (Sustainable development)電力は現代のエネルギー安全保障の中核
発電需要の変動で必要となる、電力システムの時間毎の調整（風力と太陽光発電） 米国 中国 インド EU 50% 25% 0% -25% -50% 世界の電力供給に求められる柔軟性は2040年までに倍増。一方、現在の市場設計では実現するための発電所、 ネットワーク、デマンドサイドレスポンス、エネルギー貯蔵（バッテリー等）などへの十分な投資は行われない可能性 2018 2040新しい石炭火力発電所が気候変動対策目標に対応するためにはCCUSへの投資が不可欠。同時に、柔軟性を提供で きるよう転用することでCO2 と汚染物質の排出を削減し、再生可能エネルギーの統合を促進することが可能
現在の石炭火力発電所が残すレガシーは技術によって対処可能
既設および建設中の 石炭火力発電所 2018 2030 2040 2050 2 4 6 8 10 ギガ ト ン 早期 閉鎖 持続可能な開発シナリオ Sustainable Development Scenario CCUS への改造 または転用 亜臨界 改良型 熱電併給 石炭電源の設備容量（既設および建設中） 石炭火力発電所のCO2 年間排出量 2 250 GW現在の石炭火力発電所が残すレガシーは技術によって対処可能
既設および建設中 の石炭火力発電 所 2018 2030 2040 2050 2 4 6 8 ギガ ト ン 早期 閉鎖 CCUS への改造 または転用 Combined heatand power Subcritical Advanced アジアの 開発途上国 その他の 地域の開 発途上国 先進国 CO2 年間排出量 2 250 GW 10 12 持続可能な開発シナリオ Sustainable Development Scenario 新しい石炭火力発電所が気候変動対策目標に対応するためにはCCUSへの投資が不可欠。同時に、柔軟性を提供で きるよう転用することでCO2 と汚染物質の排出を削減し、再生可能エネルギーの統合を促進することが可能持続可能なエネルギー目標を達成するための単一または単純な解決策はない
持続可能な開発シナリオ(Sustainable Development Scenario)に基づくエネルギー関連のCO2 排出量と削減量の内訳
Gt CO2 持続可能な開発シナリオ 2010 2020 2030 2040 2050 気候変動対策目標の達成圏内に入るには、全セクターにわたる多くの政策と技術が必要になる。 加えて、1.5℃目標の達成を促進するには、さらなる技術革新が不可欠である。 効率化 再生可能エネルギー 燃料の転換、CCUSその他 現在の傾向 40 公表政策シナリオ
持続可能なエネルギー目標を達成するための単一または単純な解決策はない
10 20 30 2010 2020 2030 2040 2050 気候変動対策の目標達成圏内に入るには、全セクターにわたる多くの政策と技術が必要になる。 加えて、1.5℃目標の達成を促進するには、さらなる技術革新が不可欠である。 Gt CO2 空調装置 重工業 水力発電 原子力発電 水素等の燃料転換 電気自動車 建物 効率化 再生可能 エネルギー 燃料の転換、 CCUSその他 電力 航空と船舶 風力発電 太陽光発電 バイオ燃料輸送 その他の再生可能エネルギー 再生可能エネルギーのその他最終用途 軽工業 自動車&トラック 現在の傾向 40 公表政策シナリオ 産業用電気モーター 持続可能な開発シナリオ 電力 業界結論
CO2 排出量のカーブを下降させるこ とも引き続き極めて重要である。政策立案者はCO2排出量を減らしながらも、経済の活性化、雇用の創出、インフ ラ強化を実施できる 2000年に欧州・北米が世界全体の 40%超、アジアの開発途上国20%程度だったが、2040年までに完全に逆転する見込み 排出量を減らすための単一の解決策は存在しない。再生可能エネルギー、エネルギー効率化 、そして、CCUS や水素をはじめとすあらゆる技術が必要となる。Long-term energy and environmental trends
Tim Gould, Head of Division, Energy Supply Outlooks & Investment, IEA
Presentation to the Round-table Panel for the Post 2020 Infrastructure Systems Export Strategy in Japan, organized by the Ministry of Economy, Trade and Industry (METI)
Context
• Global markets, companies and entire economies are reeling from the effects of the global crisis caused by the coronavirus (COVID-19) pandemic
• This is having very profound implications for the energy sector:
- Transport fuel demand has been hit particularly hard and oil prices have crumbled - Demand for other fuels and technologies widely affected
- Disruption to investment plans and supply chains
• The current crisis has underlined that electricity is more indispensable than ever
• CO2emissions flattened in 2019 and are set to decline in 2020, but for the ‘wrong’ reasons
Perspectives from energy history
Global energy demand
The last century has witnessed multiple transitions to and from different fuels and technologies
2018 2000
1974 1950
1919
Coal Natural gas
Wood Oil Nuclear Modern renewables
0% 100%
Perspectives from energy history
Global energy demand
The last century has witnessed multiple transitions to and from different fuels and technologies
2040 2018 2000 1974 1950 1919
Coal Natural gas
Wood Oil Nuclear Modern renewables
14 300 Mtoe
1 500 Mtoe
The challenge today is one of scale: global energy use is ten times higher than in 1919…. and growing
The 20-year switch
When consumers needed more energy in the past, they traditionally turned to oil
Change in global oil and electricity consumption, 2000 - 2018
200 400 600 800 1 000 1 200 Oil Electricity Mtoe
The 20-year switch
When consumers needed more energy in the past, they traditionally turned to oil
Change in global oil and electricity consumption in the Stated Policies Scenario, 2018 - 2040
200 400 600 800 1 000 1 200 Oil Electricity Mtoe
while China adds the equivalent of today’s United States
India adds the equivalent of today’s European Union to its electricity generation by 2040,
The future is electrifying
Electricity generation by selected region in the Stated Policies Scenario Sources of global electricity demand growth Middle East 2 000 4 000 6 000 8 000 10 000 Africa Southeast Asia European Union India United States China TWh 2018 Growth to 2040 Industrial motors Cooling Connected and small appliances Large appliances Electric vehicles Other 12 000
Global electricity generation by source
Power sector in transition
The power mix is being re-shaped by the rise of renewables, which provide three-quarters of the growth in electricity supply to 2040 under stated policies
With carbon capture Nuclear Renewables Oil Gas Coal Low carbon Fossil fuels 40 000 10 000 20 000 30 000 2040 Stated
Policies 2040 Sustainable Development
TW
h
1997 2018
Electricity moves to the heart of modern energy security
Global needs for flexibility double to 2040, but today’s market designs may not bring sufficient investment to deliver it, e.g. in power plants, networks, demand-side response and energy storage, including batteries
Hour-to-hour adjustments required in power systems due to variability in demand, wind and solar India
China European Union United States
50% 25% 0% -25% -50% 2018 2040
Investment in CCUS will be critical to ensure that the young coal fleet is compatible with climate targets, while
repurposing them to provide flexibility can reduce CO2and pollutant emissions, and help integrate renewables
Today’s coal plants leave a legacy that technology can address
Annual CO2emissions from coal-fired power plantsExisting and
under construction
Sustainable Development Scenario
2018 2030 2040 2050
Coal-fired capacity, existing and under construction:
2 4 6 8 10 12 Gig at on n es Early retirements CCUS retrofits or repurposing Subcritical Advanced Combined heat and power 2 250 GW
Investment in CCUS will be critical to ensure that the young coal fleet is compatible with climate targets, while
repurposing them to provide flexibility can reduce CO2and pollutant emissions, and help integrate renewables
Today’s coal plants leave a legacy that technology can address
Annual CO2emissions from coal-fired power plantsExisting and
under construction
Sustainable Development Scenario
2018 2030 2040 2050
Coal-fired capacity, existing and under construction:
2 4 6 8 10 12 Gig at on n es Early retirements CCUS retrofits or repurposing Subcritical Advanced Combined heat and power Developing economies in Asia Other developing economies Advanced economies 2 250 GW
No single or simple solutions to reach sustainable energy goals
Energy-related CO2emissions and reductions in the Sustainable Development Scenario by sourceA host of policies and technologies will be needed across every sector to keep climate targets within reach, and further technology innovation will be essential to aid the pursuit of a 1.5°C stabilisation
40
2010 2020 2030 2040 2050
Gt CO2
Sustainable Development Scenario Current Trends
Efficiency Renewables Fuel switch, CCUS and other
No single or simple solutions to reach sustainable energy goals
Energy-related CO2emissions and reductions in the Sustainable Development Scenario by sourceA host of policies and technologies will be needed across every sector to keep climate targets within reach, and further technology innovation will be essential to aid the pursuit of a 1.5°C stabilisation
10 20 30 40 2010 2020 2030 2040 2050 Gt CO2
Other renewables end-uses Nuclear
Sustainable Development Scenario
Biofuels transport Air conditioners Cars & trucks Heavy industry Wind Solar PV
Hydro
Electric vehicles Fuel switch incl. hydrogen Buildings
CCUS power Current Trends
Efficiency Renewables Fuel switch, CCUS and other
Aviation and shipping Power
CCUS industry
Other renewables power Light industry
Stated Policies Scenario
Industrial electric motors
Behavioural change
Conclusions
• Countries are focused on flattening the COVID-19 curve but it remains vital to bend the CO2 curve too;
policy makers can stimulate the economy, create jobs & strengthen infrastructure while reducing emissions • The geography of energy use is changing fast: in 2000, more than 40% of global demand was in Europe &
North America and some 20% in developing countries in Asia. By 2040, this situation is completely reversed • Solar, wind, storage & digital technologies are transforming the electricity sector, but an inclusive and deep
transition also means tackling legacy issues from existing infrastructure
• There is no single solution to turn emissions around; renewables, efficiency and a host of innovative technologies, including CCUS & hydrogen, are all required
• All have a part to play, but governments must take the lead in writing the next chapter in energy history and steering us onto a more secure and sustainable course
