地球温暖化とその対応

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1

地球温暖化とその対応

２０１５年０２月１３日群馬大学客員教授

落合政司

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2

内容

■地球温暖化と温室効果ガス

1. 温室効果 2. 地球温暖化

3. 地球温暖化による影響・弊害 4. 温室効果ガス

5. 二酸化炭素の発生 6. 二酸化炭素の排出係数 7. 二酸化炭素の発生量

8. 大気中の二酸化炭素濃度の推移 9. 日本の温室効果ガスの排出量(推移)

10. 日本の二酸化炭素の排出量の部門別内訳 11. 世界の二酸化炭素の排出量

12. 世界の二酸化炭素排出量の推移

■日本のエネルギー事情

13. 日本の総発電電力量と総需要 14. 電力需要の伸び

15. 一世帯あたりの家電製品の保有台数 16. 発電電力量の伸び

17. その他の経済指標（１９５０年以降）

18. 発電別構成比

19. 火力発電のランキンサイクル 20. 日本の一次エネルギー供給構造 21. ちょっと休憩:原子力発電の有効性

22. 日本の一次エネルギーの総供給量と電力化率

■ CO2 抑制と地球温暖化対策のための法律

23. CO2抑制と地球温暖化対策のための法律 24. 地球温暖化対策の推進に関する法律 25. エネルギーの使用の合理化に関する法律

■ 2050 年見通し・今何をすべきか ?

26. 2050年見通し・今何をすべきか?

27. 日本のエネルギー分野に関する技術戦略マップ 28. ヒートポンプ（加熱・冷却の効率アップ）

29. クリーンエネルギー自動車

30. 自然エネルギーの活用：太陽光発電、水力発電 31. 完全循環型社会

32. 皆さんにもできること 33. 最後に（まとめ）

(3)

3

１．温室効果

太陽光の約７割が地球（地表 50%, 大気圏 20% ）に到達し熱に変わる。その結果、

地表から熱（赤外線）が放射されます。放射された熱は二酸化炭素などの分子に吸収され、また、すぐに放射されますが、その６０％以上が地表に向け再放射され地球を温めます。この働きで地球の温度が保たれます。

出展: ttp://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%A7%E6%B0%97%E5%9C%8F#.E5.9C.B0.E7.90.83.E5.A4.A7.E6.B0.97.E3.81.AE.E3.

80.8C.E9.80.B2.E5.8C.96.E3.80.8D，フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』，大気，2006年9月．

大気圏

（温室効果ガスを含む）

窒素

:78.088%

、酸素：

20.949%

、二酸化炭素：0.0391%(2011年), メタン

:0.0001803%

、

一酸化二窒素

:0.0000324%

、他

太陽

地球

太陽光の放射エネルギー

（波長の短い可視光線が温室効果ガスを通過する）

熱 ( 赤外線 )

高度80～120km。

図１．１

3

(4)

4

0 5 10 15 20 25 30

1 10 波長（μm） 100

0 500 1000 1500 2000 2500

0. 1 1 10

Radiation [W/m^2/μm]

W a v el engt h [ μ m ]

0 0.1

0.01

μm

0.1 1 10 100

30THz 3THz

300THz 30000THz

μm μm μm

単位：W／(m²･μm)

単位：W／(m²･μm) 3000THz

Ｔ＝６０００Ｋ

Ｔ＝２８８Ｋ

１．温室効果

Ｏ＝Ｃ＝Ｏ

約230(232.6) μm

ＣＯ

_２

の分子

一秒間に70THz（70×10

¹²

Ｈｚ）で振動しており、この周波数に近い赤外線と共振しエネルギーを吸収する。

（波長は4.28μmに相当する。）

可視光 0.38～0.7μｍ

赤外線

0.7μｍ～0.1ｍｍ紫外線

10ｎｍ～0.38μｍ

地表からの放射エネルギー

（赤外線）

太陽光の

放射エネルギー

2000 1000

１１０

) 2896(

T m

m 

 

図１．２

) /(

1( 1

2 ₂

/ 5

2

m m hc W

B _hc _kT 







 



γ=70THz λ=4.28μm

789～428THz

0

) / 1 (

1

2 1 ²

0

4 /

5 2 0

m W T d

hc Bd

J ^



^ ^ ^ ^ ^



_ __hc ^_kT _ ^ ^^

兆Hz

ウィーンの変位則：黒体からの輻射のピークの波長が温度に反比例するという法則である。

青

4 青+緑

紫外線：9%

可視光：47%

赤外線：44%

2λ=8.56μm 3λ=12.84μm 4λ=17.12μm 5λ=21.4μm 6λ=25.68μm

(5)

5

１．温室効果

大気圏

地表

図１．３

出展：近藤純正,地表面に近い大気の科学、図2.12、東京大学出版会、 2000年

直接入射

100%

70%

30%

が雲や微粒子で反射してしまう。

太陽光

70%

が地球（

地表50%,大気20%

）

に達し熱に変わる。

反射

30%

% 44 63 . 0

% 70 255 1

% 288 70

) / (

4 2 4





 











  



 



 

 T W m

J 

温室効果

70%が宇宙に

放出される。

地表に向かう放射エネルギー 8～13μmのところが低い。大気圏を素通りして赤外線が宇宙に出てゆく。⇒大気の窓と呼ばれている。

44%

が再放射され、

地表を加熱する。

赤外線

再放射

44%

70%

26%

44%

70

％

114

％

^{波長（μｍ）}

44%

26% 全体：70%

255:温室効果がない時の温度

2λ=8.56μm、3λ=12.84μm、

4λ=17.12μm、5λ=21.4μm、6λ=25.68μm

(6)

注)金星の補足説明

二酸化硫黄の雲から降る硫酸の雨が金星全体を覆っているが、この雨が地表に届くことはない。その雲の頂上部分の温度は−46℃(-45℃)であるが、地表の平均温度は477℃(464℃)であり、わかっている限りでは地表温度が

400℃を下回っていることはない。太陽光の入射エネルギーは2.66kW/m²である。

出典：フリー百科事典ウキィペディア，http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%87%91%E6%98%9F 6

注1) 大気圏の成分:窒素:78.%、酸素：21%

惑星地表気温

(温室効果ガスがない場合)

観測される

地表気温温室効果

備考大気中の

CO2

濃度

太陽との

距離(天文単位)

気圧

金星－４６℃ ４７７℃ ５２３℃ 96.4% 0.72 90

地球－１８℃ １５℃ ３３℃ 0.0389% 1

(1億4960万km)

1 火星－５７℃ －４７℃ １０℃ 95.3% 1.52 0.007

１．温室効果

表１．１

温室効果ガスがない場合の地表気温

観測される地表気温

－

18℃ 15℃

温室効果：33℃

宇宙の温度

－

270.4℃

太陽光によって直接暖められている分：252.4℃

(7)

出典：http://www.env.go.jp/policy/hakusyo/hakusyo.php3?kid=209&serial=10288&kensaku=1&word，平成9年版環境白書，

“第1節地球温暖化問題の状況，2 地球温暖化のメカニズム，”2004年2月．

： http://www.env.go.jp/earth/cop3/kanren/kaisetu/11-4.html，地球温暖化解説， “ 11．炭素循環のメカニズム

＜大気組成の変化＞，” 2006年9月．

：http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%81%AB%E6%98%9F，フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』， “ 火星，” 2007年4月．

7

１．温室効果

図１．４地球の表面温度

太陽光

1.37kW/m

²

× 0.7

=0.96kJ/sec/m

²

赤外線放射

1.37 × 0.7/4kW/m

²

=0.24kW/m

²

=0.24kJ/sec/m

²

断面積で太陽光のエネルギーを受け赤外線を表面積で放射している。温室効果がないとこの入射エネルギーと放射エネルギーが平衡した温度が地球表面の温度となる。

J=σ Ｔ

⁴

、 240W/m

²

=5.67 × 10

^－8

(WK

⁴

/m

²

) ・ T

⁴

よりＴ＝ 255K ⇒－ 18 ℃ となる。

πr2

断面積

4

2

: πr 表面積

４１：　１

：入射：放射

ルギー単位面積当たりのエネ



₂ ₂

4 1 1

r

r 



(8)

8 気

温平年差(

℃)

+1.0

-1.0

1900 1920 1940 1960 1980 2000 　　　　　　　　　　年

+0.5

0 -0.5

世界の年平均気温平年差

1900 　 1920 1940 1960 1980 2000 年

+1.5

+0.5 +1.0

-1.0 気

温平年差(

℃)

日本の年平均気温平年差

-1.5 -0.5 0

２．地球温暖化

ここ 100 年間に約 1 ℃上昇した。

ここ 100 年間に 0.74 ℃

^{上昇した。}

(IPCC第4次評価報告)

↓

1880 年から 2013 年で 0.84 ℃

上昇した。

世界

出典：気象変動監視レポート2005，pp.16，pp.34 ，気象庁，2006年3月．

：IPCC第4次評価報告書第1作業部会報告書政策決定者向け要約，翻訳気象庁，平成19年3月20日．

日本

IPCC （Intergovernmental Panel on Climate Change)

：気候変動に関する政府間パネル

図２．１

図２．２

(9)

9

２．地球温暖化

(自然要因:太陽活動変動や火山噴火)

出典：気象庁ホームページ、http://www.data.kishou.go.jp/climate/cpdinfo/ipcc/ar4/index.html ＩＰＣＣ第4次評価報告書第1作業部会報告書技術要約

地球温暖化がＣＯ２に起因することは間違いはないようである。

図２．３気温平年差の推移

実際の気温平年差

(自然要因とCO2の大気中濃度も考慮した場合)

(10)

10

２．地球温暖化

北半球の方がＣＯ２の濃度が高い

図２．４二酸化炭素濃度の分布

(11)

11 いろいろなシナリオを考えると、世界の平均気温は

1980-1999

^{年を基準として}

2090-2099

^年を

見た時に

1.8 ～ 4.0 ℃

上昇すると予想されている。(IPCC第4次評価報告)

２．地球温暖化

世界の気温変化（℃）備考

（CO2の排出量）

可能性の高い値予測幅 2000年の濃度で一定 0.6 0.3～0.9

B1シナリオ 1.8 1.1～2.9 2040年頃をピークにして、それ降の排出量が減少し

2100年には2000年の排出量の3/4以下になったとき

A1Tシナリオ 2.4 1.4

～

3.8

B2シナリオ 2.4 1.4

～

3.8

A1Bシナリオ 2.8 1.7

～

4.4

A2シナリオ 3.4 2.0～5.4

A1FIシナリオ 4.0 2.4～6.4 2100に2000年の約3倍強に増えたとき

地球主義（地球主義的な経済発展）

地域主義（地域主義的な経済発展）

経済（経済発展を重視）

環境（環境を重視）

注）シナリオの分類Ａ１：高度成長型シナリオ

Ａ１ＦＩ：化石燃料集中型Ａ１Ｔ：非化石燃料重視型

Ａ１Ｂ：化石燃料・非化石燃料バランス型

Ａ２：多元化シナリオ

Ｂ１：持続的発展型シナリオＢ２：地域共存型シナリオ

表２．１

(12)

12

出典：http://www.env.go.jp/earth/ondanka/stop2005/index.html, カタログ「STOP THE 温暖化２００５」，pp.9，環境省，2006年9月．

：IPCC第4次評価報告書第1作業部会報告書政策決定者向け要約，翻訳気象庁，平成19年3月20日(平成20年5月26日修正)．

：IPCC第4次評価報告書総合報告書政策決定者向け要約，平成19年11月30日付．

２．地球温暖化

Ａ１ＦＩシナリオ：２１００年に２０００年の約３倍強に増えたとき

図２．５

1.8℃

4.0℃

（単位：10億トン）

6.4℃

2.4℃

1.1℃

2.9℃

12 2040

CO2とその他ガスの合計

Ｂ１シナリオ：２０４０年頃をピークにして、それ以降ＣＯ２の排出量が減少し２１００年には２０００年の排出量の３／４以下になったとき

0.6℃

(13)

13

①海面上昇（ IPCC 第 4 次評価報告）

・ 20 世紀を通じた海面水位上昇は 17cm(12 ～ 22cm) と見積もられている。

海面の上昇率は

1961

～

2003

年間

:

平均

1.8mm/

年

,1993

～

2003

年間

:

平均

3.1mm/

年

・21世紀末にはシナリオＢ１で18～38ｃｍ，シナリオＡ１ＦＩで26～59cm 上昇すると予想されている。 (1980-1999 と 2090-2099 年の差 )

・沿岸低地が海面下に沈むため、ここに住む人々が移住を余儀なくされる。

・日本では

65cm

の海面上昇で、全国の砂浜海岸の

80%

以上が侵食される。

1mの海面上昇では、砂浜の約90%が消失すると予測されています。

出展:http://www-iam.nies.go.jp/impact/4/index.html，温暖化影響研究情報，“ストップザ温暖化”，国立環境研究所地球温暖化プロジェクト影響・適応研究チーム，2004年2月．

: IPCC第4次評価報告書第1作業部会報告書政策決定者向け要約，翻訳気象庁，平成19年3月20日．

３．地球温暖化による影響・弊害

1850 1900 1950 2000 年

図３．１

13

(14)

14

３．地球温暖化による影響・弊害

原因

1. 海水の温度上昇による熱膨張 2. 氷の溶解

CO2 の濃度が安定しても、その後数百年は海面上昇が続く。

（海がCO2を吸収して大気中の濃度が低下し、気温が現在の値に戻るまで数百年は続く。）

100% 100%

38.2% 57.1%

45.5% 27.5%

表３．１図３．２

海の面積:

3億6000万平方km 地表面積の70.6%

平均深さ:4000m

7.5%

4.5%

12.7%

(15)

15

南太平洋に大海原の真ん中にツバルという国があります。（人口１万人）

サンゴ礁が隆起して形成された「環礁」と呼ばれる輪状の地盤の上に、わずかばかりの砂が堆積してできただけのツバルの国土には、山や丘と呼べるような起伏なく、首都があるフナフチ島は、最大標高が

4

メートル程度、平均標高は 1.5 メートル程度という低さです。海面の上昇により、この楽園が存亡の危機に瀕しています。

(島中央部までの海水の浸水、海岸の浸食、井戸の淡水が塩化、畑に塩水が入り主食のタロイモの収穫が減少、珊瑚の白化)

満潮時のフナフチ島

出典：2002.5,Masaaki Nakajima

図３．３

干潮時のフナフチ島

出典：2002.5,Masaaki Nakajima

現在、ニュージィランドへの移住制度が始まっています。

３．地球温暖化による影響・弊害

15

図３．４

(16)

16

②増える異常気象

・地球温暖化が進むと、洪水、熱波、豪雨、干ばつ、台風等の発生する頻度や規模が増大し、その影響も激化します。

・異常気象による被害件数と被害額が急激に増加しています。

・最も懸念されるのは、洪水と地滑りである。

出展: http://www.jccca.org/ondankan/pdf/factseat_all.pdf，温暖化ファクトシート，MESSAGE from the EARTH，

全国地球温暖化防止活動推進センター，2007年4月．

: http://www-iam.nies.go.jp/impact/4/index.html，温暖化影響研究情報，“ストップザ温暖化”，国立環境研究所地球温暖化プロジェクト影響・適応研究チーム，2004年2月．

13 16

29

44

72 3990

1184 508 745

0 387 10 20 30 40 50 60 70 80

1950-59 1960-69 1970-79 1980-1989 1990-99

件数(件)

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

被害額(億$)

件数被害額 10.3

倍

5.5

倍

３．地球温暖化による影響・弊害

図３．５

(17)

17 2009年7月22日

巨大竜巻（北米）集中豪雨による土石流（山口県防府市）

2011年04月29日

アリゾナ州での山火事

2011年06月09日

図３．６

３．地球温暖化による影響・弊害

出典：http://ginga-uchuu.cocolog-nifty.com/blog/2011/06 /post-9ebd.html、他

(18)

18

③水不足

・水不足が発生する。

・世界人口の約 17 億人が、現在、水の利用に何らかの制約がある国に住んでいます。人口や取水量の増加により、 2025 年には制約をうける人々が 50 億人に増加すると予測されています。

アジア（カンボジア他）では現在、 8 億 3 千万人が衛生基準に達していない飲用水を使用しており、 20 億人が水不足のために衛生設備を使用することができない。

「人民日報」 2000年4月19日7面

３．地球温暖化による影響・弊害

図３．７カンボジアの位置

(19)

19

④その他

◆農業、食料供給への影響

・熱帯、亜熱帯地域では、穀物生産量が減少する。

・日本の米は、北海道、東北などの高緯度地域では増産、低緯度地域では高温による生育障害が起こり減産となる。

◆健康への影響

・マラリア・デングなど等の感染症(動物媒介性疾病）、コレラ・赤痢などの水系伝染病、熱ストレス(熱中症など)による死亡率が増加する。

マラリア・デング熱：蚊を媒体として感染する病気。

コレラ・赤痢：飲み水や食事から感染する病気。

熱中症：東京では気温が35℃を超えると急激に増加することが報告されています。

３．地球温暖化による影響・弊害

図３．８マラリアの原虫の電子顕微鏡写真

出展：ウキペディア

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f1/Malaria.jpg

(20)

20

３．地球温暖化による影響・弊害

出展：ヒマラヤ(東ネパール)のAX010氷河，名古屋大学環境学研究科・雪氷圏変動研究室の公開資料

1978.5.30 1989.11.2

1998.10.27

図３．９

氷河湖が解けて決壊すると、下流の村々は土石流に流れこみ飲み込まれてしまう。村々の人々は、今この危険にさらされている！

警報装置の設置が検討されている。

ヒマラヤ ( 東ネパール ) の氷河が溶け出している。

(21)

21

３．地球温暖化による影響・弊害

北極圏の解氷が最も少なくなるのは 9 月、近年観測される氷は、 1979 年から 2000 年までの平均的な量と比較すると、約 20% 減少している。

出展

NASAホームページ：http://www.nasa.gov/vision/earth/environment/arcticice_decline.html 地球温暖化の影響：http://www.env.go.jp/earth/ondanka/effect_mats/full.pdf

図３．１０

(22)

22

①二酸化炭素 (CO

₂

)

②メタン (CH

₄

)

③一酸化二窒素 ( 亜鉛化窒素： N

₂

O)

④ハイドロフルオロカーボン (HFC) のうち政令で定めるもの

⑤パーフルオロカーボン (PFC) のうち政令で定めるもの

⑥六ふっ化硫黄 (SF

₆

)

注）地球温暖化対策の推進に関する法律（平成十年十月九日法律第百十七号）

の第二条３項で定められている。

出典：http://law.e-gov.go.jp/htmldata/H10/H10HO117.html，地球温暖化対策の推進に関する法律（平成十年十九日法律第百十七号），2004年2月．IPCC第4次評価報告書第1作業部会報告書．

：ＩＰＣＣ第三次評価報告書

60.1 19.8

13.5

6.2 0.4

CO2

メタン

CFC,HCFC,ハロ

ン

一酸化二窒素その他

４．温室効果ガス

図４．１温暖化への寄与度

( 単位 :%)

CFC:フロン、HCFC:ハイドロクロロフルオロカーボン

(23)

23 注）ＨＦＣ：上記以外に９種類、ＰＦＣ：上記以外に３種類のガスがある。

1・1・2・2-テトラフルオロエタン(HFC-134)、1・1・1・2-テトラフルオロエタン(HFC-134a)、1・1・2-トリフルオロエタン(HFC-143) 1・1・1-トリフルオロエタン(HFC-143a)、1・1-ジフルオロエタン(HFC-152a)、1・1・1・2・3・3・3-ヘプタフルオロプロパン(HFC-227ea)

1・1・1・3・3・3-ヘキサフルオロプロパン(HFC-236fa)、1・1・2・2・3-ペンタフルオロプロパン(HFC-143)、1・1・1・2・3・4・4・5・5・5-デカフルオロペンタン(HFC-143) パーフルオロシクロブタン(PFC-c318)、パーフルオロペンタン(PFC-41-12)、パーフルオロヘキサン(PFC-51-14)

出典：http://www.city.minato.tokyo.jp/joho/kankyo/jo05_h_05.html“温室効果ガスの地球温暖化係数”，2004年2月

４．温室効果ガス

表４．１

二酸化炭素 (CO

₂

) 1

メタン (CH

₄

) 21

一酸化二窒素 ( 亜鉛化窒素： N

₂

O) 310 ハイドロフルオロ

カーボン (HFC)

トリフルオロメタン (HFC-23) 11,700 ジフルオロメタン (HFC-32) 650 フルオロメタン (HFC-41) 150 1 ・ 1 ・ 1 ・ 2 ・ 2- ペンタフルオロエタン (HFC-125) 2,800 パーフルオロ

カーボン (PFC)

パーフルオロメタン (PFC-14) 6,500 パーフルオロエタン (PFC-116) 9,200 パーフルオロプロパン (PFC-218) 7,000 パーフルオロブタン (PFC-31-10) 7,000

六ふっ化硫黄 (SF

₆

) 23,900

温暖化係数（ G W P ： Global Warming Potential ）

23 SF6:高い絶縁性能を有しており、ガス変圧器、ガス遮断器、ガス絶縁開閉装置などの電力機器の絶縁媒体や消弧媒体として利用される。

(24)

出展：https://www.env.go.jp/doc/toukei/contents/pdfdata/h25all.pdf ，平成25年度環境統計集，環境省．

：http://www2.yamamura.ac.jp/chemistry/chapter3/lecture1/lect3011.html，楽しい高校（第３章－第１講），

“３－１反応熱と熱化学方程式”，2004年2月．及び[12]，[13]． 24

二酸化炭素は化石燃料（石油、石炭、天然ガス）など物を燃やす際に発生します。私たちの生活や事業活動から排出される。この他に、

人間をはじめとする生物の呼吸やバクテリヤ類による物質の分解作用などからも発生します。

■熱反応方程式

★Ｃ（炭素 : 黒鉛）＋Ｏ

_２

（酸素） → ＣＯ

(44g) 容積重さ

509.1m

³

⇒ 1ton 1m

³

⇒ 1.964kg

/kg 天然ガス液 (NGL) 2.4 kg-CO

₂

/L 液化石油ガス（ LPG ） 3.02kg-CO

₂

/kg 液化天然ガス（ LNG ） 2.79kg-CO

₂

/kg

都市ガス 2.15kg-CO

₂

/m

³

電気（一般電気事業者） 0.378kg-CO

₂

/kwh 産業廃棄物廃油 2900kg-CO

₂

/t

廃プラ 2600kg-CO

₂

/t

出典：http://www.eccj.or.jp/factory/ask/faq/s.html，“二酸化炭素の排出係数”，(財)省エネセンター，2004年2月．

：事業者からの温室効果ガス排出量算定方法ガイドライン（試算ver1.6），環境省地球環境局，2003年7月

1ヶ月一家庭当たりの 電気による排出量は約

149.2kg

^となる。

0.378×394.5=149.2 100リットルのガソリン を消費すると

231kg

のCO₂を発生する。

表６．１

電気もＣＯ

_２

を

発生する。

(27)

小工場 27 三相

火力発電所原子力発電所水力発電所

超高圧・一次変電所

配電用変電所

柱上変圧器

単相

単相二線式100V

単相三線式100V/200V

皆さんの家庭では CO

₂

は発生しませんが、火力発電所では天然ガス、

石炭、石油を一次エネルギーとして燃焼させるために CO

₂

を発生する。

６．二酸化炭素の排出係数

引込み線配電線送電線

図６．１送配電系統図

(40A以上の電力、100V20Aのエアコン等、

200V仕様のエアコン・IHクッキングヒータを使うときは三線式でなければならない。）

備考

・送電線：5万V以上の電線

・配電線：5万V未満の電線

275～500KV

154KV,66kV

6.6kV

送電線

27

商店住宅

(28)

28

７．二酸化炭素の発生量

17.8kg-CO ₂

注）自動車のガソリン１リットルあたりの走行距離は省エネ法で定められた13.0km/l（車両重量が1,266kg以上 1,516kg未満の乗用自動車、排気量が2000ccクラスの燃費）を使用した。

図７．１乗用自動車のＣＯ２発生量

100km

100km 走ると、どのくらいの CO

₂

が発生すると思いますか？

2000CC クラスの乗用車

(29)

29

200W の液晶テレビを 2 時間見ると、どのくらいの CO

₂

が発生すると思いますか？

７．二酸化炭素の発生量

→0.151kg-CO ₂ が発生する。

図７．２液晶テレビのＣＯ２発生量

(30)

30

皆さんの家庭で一年間に消費する電気によってどのくらいの CO

₂

が発生すると思いますか？

2008 年度 2012 年度

●家庭の年間消費電力量： 4,734 ⇒ 4,432kWh/ 年・世帯

●待機電力量： 285(6%) ⇒ 228kWh(5.1%)/ 年・世帯

図７．３ 2012 年度における家庭の年間消費電力量の内訳

７．二酸化炭素の発生量

→1,675kg-CO ₂ が発生する。

→86.2kg-CO ₂ が発生する。

5.1%

94.9%

待機電力量

機器使用による消費電力量

(31)

出展:http://www.jicop.org/japanese/image/PDF/WMO(2008).pdf，ＷＭＯ温室効果ガス年報，気象庁，2008年．

:http://gaw.kishou.go.jp/wdcgg_j.html，温室効果ガス及び関連ガスの基礎知識，1.二酸化炭素（CO2），世界気象機関，2006年9月．

280 280 280

298 315.7 342 353 368

389

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

1600 1650 1700 1750 1800 1850 1900 1950 2000 2050

大気中の二酸化炭素濃度（ｐｐｍ）

西暦年

31

８．大気中の二酸化炭素濃度の推移

産業革命

(注1)産業革命

18世後半、イギリスから始まり先進国に広まった。

18 世紀以前 :280ppm( 基準 100%)

(

少なくともここ

1000

年間に限れば平均値は

280ppm

であった。

)

2013 年 :396ppm (141.4%)

2010 年 : 389ppm

図８．１産業革命以降徐々に増え始め、

20

世紀に入って急激に増加した。

注）過去約６５万年間の自然変動範囲：１８０～３００ｐｐｍ光合成の変化により、

一年周期で変動する。

注）日本のCO2の排出量 (炭素換算、万トン）

1880年:220 1 1900年:1819 8.3 1950年:9805 44.6 2005年:12,100 55.0

(32)

32

８．大気中の二酸化炭素濃度の推移

西暦年

世界の人口

(

億人

)

人口の増加も一つの要因になっている。

図８．２世界人口の推移

2014

年

72.3

億人

出展:世界の人口，http://arkot.com/jinkou/index.htm#suii，2014年12月22日

0 10 20 30 40 50 60 70 80

1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100

(33)

33

８．大気中の二酸化炭素濃度の推移

■ 19 世紀末にすでにティンダールやアレニウスよって、温室効果や地球温暖化が指摘されていた。

・ 1860 年

アイルランド人のジョン・ティンダールが人間活動によって生じる大気の組成変化によって気候変動が起こる可能性を指摘。

・ 1895 年

スウェーデンの物理化学者アレニウスが大気中の CO2 の濃度が上がると気温が上昇することを指摘し、科学者の間ではこの原理がよく知られるようになった。

1900 ～ 1999 年の間に二酸化炭素の濃度及び気温が上がることを予測した。

※ ストックホルム物理学会へ提出した論文：

On the Influence of Carbonic Acid in the Air upon the Temperature of the Ground.

( 二酸化炭素が地表温度に及ぼす影響について )

■ 1957 年：国際地球観測年

大気中の CO2 濃度の定期的な測定がハワイ・マウナロア観測所で開始された。

■ 1970 年代の終わり

地球温暖化に関する科学者の報告が活発にされるようになる。

■ 1985 年

温暖化について初めての科学者の国際会議であるフィラハ（オーストリア）会議が開催され 21 世紀には最大の問題になるとの統一見解に達した。

100 年以上前に指摘されていた !

(34)

基準

年 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 メタン他 1.173 0.661 0.654 0.653 0.646 0.651 1.157 1.167 1.145 1.074 0.937 0.909 0.813 0.762 0.742 0.707 0.69 0.702 0.686 0.681 0.651 0.661 CO2 11.44 11.44 11.53 11.61 11.53 12.13 12.26 12.39 12.35 11.99 12.34 12.52 12.36 12.74 12.79 12.78 12.82 12.63 12.96 12.13 11.42 11.92

0 2 4 6 8 10 12 14

CO2換算の排出量(億トン)

メタン他 CO2

注) 基準年： CO₂、CH₄、N₂ O：１９９０年、HFC、PFC、SF₆：１９９０年、１９９５年にすることも可（上表では１９９５年にしている）。 34

排出量：各温室効果ガスの排出量にＧＷＰを乗じ、それらを合算したもの

出典:http://www.env.go.jp/doc/toukei/contents/index.html ，平成23年版環境統計集，“2.1 国内温室効果ガスの排出量の推移，”環境省， 2012年3月．

９．日本の温室効果ガスの排出量 ( 推移 )

100% 99.7%

106.5%

100%

109.4%

104.2%

図９．１

CO2

2010

年

全体

:12.58

億ｔ

全体：12.613億ｔ

34

(35)

37.6 20.6 19.3

15.3 7.2

産業部門(工場等)

運輸部門(自動車、船舶、

航空機等)

業務、その他部門(商業・

事務所等) 家庭部門

エネルギー転換部門(発電所、製油所等)

35

１０．日本の二酸化炭素排出量の部門別内訳

出典：http://www.env.go.jp/doc/toukei/contents/index.html ，環境統計集，“2.2 国内二酸化炭素の部門別排出量の推移，” 環境省，2012年3月．

図１０．１エネルギー起源二酸化炭素排出量の部門内訳（

2010

年度合計

:11.234

億トン

)

（－１２．５％）

（＋６．７％）

（＋３１．９％）

（＋３４．８％）

（＋１９．５％）－１９９０年比の増減Ｔｏｔａｌ＋６．７％

日本はセクター別に目標を制定し、ＣＯ２を削減することを提案している。

セクター：鉄鋼や電力、セメントなどの産業や、家庭や運輸、ビルなどの８つ部門・分野単位：％

(36)

36

22.1

19.2 4.9 5.5 2.6 4.0

1.8 1.8 1.7 1.4 1.5 1.4 1.2 1.3

29.6 中国米国ロシアインド日本ドイツ英国カナダ韓国メキシコイタリア

オーストラリアインドネシアフランス

年推計人口

世界

69

億

4,556.6

万人

（

’14

年

12

月現在

:72

億

2,563

万人）

(1.82%)

日本は世界の平均の2.17倍排出している。

２００５年２月に京都議定書が発効された。

１．中国、インドなどの新興国の具体的な数値目標がない。

２．米国が批准していない。

図１１．１世界の二酸化炭素の排出量

(

単位

:%)

(37)

37

１１．世界の二酸化炭素の排出量

出典：http://www.env.go.jp/doc/toukei/contents/index.html ，環境統計集平成25年版，“2.4 主要国及び各地域におけるエネルギー使用による二酸化炭素排出量の推移，” 環境省．

図１１．２世界の二酸化炭素の排出量

(

単位

:%) 23.8

19.5

5.2 5.4 2.5 3.8

1.8 1.9 1.4 1.6 1.3 1.4 1.3 1.2

28.0

中国米国インドロシア日本ドイツ韓国カナダ英国メキシコインドネシアイタリア

オーストラリアフランス

その他

2010 年 CO2 排出量

302.76 億トン

37

(38)

38

１１．世界の二酸化炭素の排出量

京都議定書の内容

(1)対象ガス：６種類

二酸化炭素(CO₂)、メタン(CH4)、亜鉛化窒素(一酸化二窒素､ N₂O)、ハイドロフルオロカーボン (HFC)、パーフルオロカーボン (PFC)、六フッ化硫黄(SF₆)

(2)基準年：１９９０年(HFC、PFC、SF₆ は１９９５年としても良い。)

(3)目標年：２００８～２０１２年( ２００８～２０１２年の５年間を第１約束期間とする。) (4)温室効果ガスの排出削減割当て（数値目標）：先進国全体で５％削減する。

尚、中国、インド、ブラジル、台湾、韓国などの国は具体的な数値目標は定められていない。

＋１０％……アイスランド

＋８％…… オーストラリア

＋１％…… ノルウェー

０％…… ニュージィランド、ロシア、ウクライナ

－６％…… カナダ、ハンガリー、ポーランド、日本

－７％…… アメリカ

－８％…… ＥＵ各国、ブルガリア、チェコ、ラトビア、エストニア、ルーマニア、スイス、スロベニア、他 (5)発効の要件(以下の条件を満足した後、９０日後に発効)

・５５カ国以上の批准

・批准した先進国の１９９０年のＣＯ２排出量が同年における先進国全体の排出量の５５％以上

(39)

39

各国の署名・批准の状況

■ : 署名・批准済みの国 , ■ : 署名したが批准を保留中の国

■ : 署名したが批准を拒否している国 , ■ : 態度未定

出典: http://ja.wikipedia.org/wiki,フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』，“京都議定書， ”2006年9月．

アメリカ、アラスカ、オーストラリアが批准を拒否している。

１１．世界の二酸化炭素の排出量

京都議定書の批准状況

図１１．３

批准国:177カ国

(40)

0 5 10 15 20 25

1971

年

2010

年

日本の一人当たりの排出量は年間 8.97 トン / 年間で、世界の平均値の 2 倍、

40

中国の 1.66 倍、アフリカの 9.9 倍の CO

₂

を排出している。

１１．世界の二酸化炭素の排出量

平均値：4.44トン

図１１．４ CO2 の一人当たりの年間排出量

■人口(2011年推計)

中国：13億4,933.5万人インド：12億2,451.4万人

CO2の一人当たりの排出量（ton/年）

出典) 環境統計集平成25年版，2.4 主要国及び各地域におけるエネルギー使用による二酸化炭素排出量の推移，環境省

(41)

0.1 1 10 100 1000

1970 1980 1990 2000 2010

ＣＯ２排出量（億トン）

年

世界米国中国ロシア日本ドイツ英国カナダ韓国インドブラジル

41

１２．世界の二酸化炭素排出量の推移

図１２．１

新興国は、ここ40年間で著しく増えている。

2.15

倍

排出量の比率 2010年/1971年

電気事業用 9,253.92 9,182.39 8547.05 8219.55 8239.09

自家発電 1,872.30 2,386.49 2504.24 2819.96 2668.13

総需要 10,032.26 10,564.41 10,024.45 9916.12 9926.27

従量電灯電力量(A,B,C) 2266.367 2,386.998 2216.18 2160.36 2116.76

従量電灯電力量(A,B) 1891.354 2,001.93 1863.66 1815.89 1782.39

(単位：億kWh)

備考１従量電灯電力量

A：契約が400VAを超え、5A以下。

B：契約電流が10,15,20,30,40,50,60Aの場合。

一般家庭で最も多く契約されている。

C：契約が6kVA(電流で60A)を超える場合。

電気製品の多い家庭や業務用冷蔵庫を使用している商店などが契約している。

表１３．１

(100%)

(91.0%)

(18.0%) (100%)

ここからは「日本のエネルギー事情」についてのお話しになります。

(21.3%)

出典：電気事業連合会統計委員会編，通商産業省資源エネルギー庁公益事業部監修，“電気事業便覧 (平成26年度版)，”

(社)日本電気協会,2014年10月発行．

(43)

24.7

16.1 15.8

4.2 9.6 3.7 2.7 1.4

21.8

エアコン冷蔵庫照明用テレビ

電気カーペット温水洗浄便座衣類乾燥機食器洗浄乾燥機その他

43

１３．日本の総発電電力量と総需要

図１３．１家庭のおける消費電力量の内訳比率

（単位：％）

25.2

16.1 9.9 16.1

4.3 3.9

2.8

1.6 20.1

エアコン冷蔵庫照明器具テレビ

電気カーペット電気便座

衣類乾燥機

出典：省エネ性能カタログ、2011年冬版、2013年冬版、資源エネルギー庁

2002年度

2003年度

14.2 13.4

8.9 7.4 3.7

2.5 1.8 2.3

45.8

冷蔵庫照明器具テレビエアコン電気便座パソコンジャー炊飯器電子レンジその他

2009年度 4,618kWh/年

(エアコンは冷夏、暖冬の影響を含む)

(44)

40 60 80 100 120 140 160

0 2,000 4,000 6,000 8,000 10,000 12,000

電力需要比率（％）

電力需要（億kWh)

総需要従量電灯電力量(A,B,C)

総需要比率従量電灯電力量(A,B,C)比率

44

１４．電力需要の伸び

ここ20年の平均で総需要が約1.9%/年、従量電灯電力量(A,B,C)が約2.0%/年の割合で増加した。ここ

23

年だと総需要が約

1.85%/

年、従量電灯電力量が約

1.0%/

年の増加になる。

図１４．１

出典：電気事業連合会統計委員会編，通商産業省資源エネルギー庁公益事業部監修，“電気事業便覧 (平成26年度版)，”

(社)日本電気協会,2014年10月発行．

：経済産業省資源エネルギー庁公益事業部編，“電力需要の概要(平成26度版)，”中和印刷．

9926.27億kWh

(45)

0 1 2 3

1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010

年

一世帯当たりの保有台数(台)

電気冷蔵庫電気洗濯機衣類乾燥機電気掃除機電子レンジ電気カーペットルームエアコンカラーテレビ VTR

DVD

ビデオカメラステレオ CDプレーヤパソコン布団乾燥機温水器

温水洗浄便座

45

１５．一世帯あたりの家電製品の保有台数

備考1 各年3月における台数である。2 2005年度国勢調査結果世帯数:4956.6万

出典：2011年度家電産業ハンドブック，“第7節主要家電製品の普及率・保有台数”，(財)家電製品協会．

図１５．１

2011

(46)

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000

1951 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2013

総発電電力量（億

kWh

）

水力等火力原子力

46

１６．発電電力量の伸び

1952年:東芝白黒TV第一号 1953年:NHKテレビ放送開始

1960年

NHKカラー放送開始

1.0

1970年

NHK全面カラー化

1981年:CATV認可 1984年:BS2aによる BS 実験放送開始

1989年

ハイビジョン定時実験放送開始

2.4

7.6

12.2

18.1

23.1

2000年 BSデジタル本放送開始

1.0

65.5 約半世紀で全体の発電電力量は

23

倍に、火力発電による電力量は

65.5

倍に増加している。

1964年

東京オリンピック

2003年

地上波デジタル本放送開始

24.4

75.5 図１６．１

1950年代後半、白黒テレビ・電気洗濯機・電気冷蔵庫を三種の神器といった。それ以前はテレビの代わりに電気炊飯器、掃除機が入っていた。

高度成長期時代 1955年～1973年

11,568.88億kWh

473.5億kWh

46 10,924.8億kWh

96.6

23.0

(47)

28.65 45.2 69.9 107.4

176.9 224.9 272.0

339.1

439.7 473.6 492.1 518.5 514.1 514.9

0.00 100.00 200.00 300.00 400.00 500.00 600.00

1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2012

実質GNP(兆円)

2,000 2,685

4,220 7,071

13,383

15,330 16,627 16,967

20,183

22,685 23,622 23,784

23,123

21,960

0 5,000 10,000 15,000 20,000 25,000

1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2011

一次エネルギー総供給量（PJ）

47 実質ＧＮＰ：１8．3倍／５０年

出典：(財)日本エネルギー経済研究所計量分析ユニット編集，EDMC/エネルギー・経済統計要覧(2014年版)，(財)省エネルギーセンター発行．

１７．その他の経済指標 ^{急成長、爆発の時代}

一次エネルギー消費量：１１．８倍／５０年

図１７．１

図１７．２年度

出典：環境省、平成26年版環境統計集、1-4 国内エネルギー総供給の推移、ttp://www.env.go.jp/doc/toukei/contents/index.html

年度 PJ(ペタジュール)=10^１５Ｊ

GNP(Gross National Product):国民総生産

(48)

0.98 1.44 2.42

3.922

7.668 8.66 9.236 9.08

10.5811.365 11.697 12.078

11.37312.119

0 2 4 6 8 10 12 14

1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2012

CO2の排出量(億トン)

0.0022 0.008 0.028 0.091

0.31

0.475

0.628 0.697 0.794

0.965 1.075 1.11 1.08 1.069

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2014

一世帯当たりの乗用車保有台数(台)

48 ＣＯ２排出量：１１．９倍／５０年

一世帯あたりの乗用車の保有台数：４８９倍／５０年

図１７．３

図１７．４

出典：(財)自動車検査登録情報協会、自家用乗用車の世帯当たりの普及状況、他(http://news.livedoor.com/article/detail/9520962/)

出典：(財)日本エネルギー経済研究所計量分析ユニット編集，EDMC/エネルギー・経済統計要覧(2014年版)，(財)省エネルギーセンター発行．

年度

１７．その他の経済指標

(49)

8411.5 9007.7 9430.2 9827.5

10372 11194 11706 12104.9

12361.1 12557 12692.6 12776.8

12805.7 12730

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000

1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2013

日本の人口(万人)

25.32 27.73 30.38 33.33 36.96 40.76 44.53 48.63 53.06 57.26 61.23 65.07 69.16 71.62

0 10 20 30 40 50 60 70 80

1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2013

世界の人口(億人)

49 日本の人口：1.51倍／50年

世界の人口：2.42／50年

図１７．５

図１７．６

出典：総務省統計局・政策統括官・統計研究所、統計データ、2-1 世界人口の推移、http://www.stat.go.jp/data/sekai/02.htm

年次

１７．その他の経済指標

年次

出典：総務省統計局・政策統括官・統計研究所、統計データ、2-1 世界人口の推移、http://www.stat.go.jp/data/sekai/02.htm

地球温暖化とその対応