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SKY NOTE

skymouseが思った事考えた事を記したもの

温室効果ガス1990年比25%削減は可能か?

環境

鳩山民主党代表が2020年、温室効果ガス1990年比25%削減と明言したので、それが可能かどうか試算してみた。結論から言えば、日本の技術を結集すればギリギリ可能と見る。産業界に悪影響が出るという主張は、間違っている。むしろ逆だ。この問題を解決できたら、日本は世界中に世界最高の水準の省エネ製品を売る事で潤うだろうが、もし出来なかったら、ライバルの中国などに追い抜かれてしまうだろう。中国はエネルギー問題が切実で、彼らの経済発展には省エネは必須なのだ。だから、この競争での彼らの意欲は日本以上にある。だから、舐めてかかると痛い目に遭う事だろう。また、良くテレビで言われている日本は省エネ技術ナンバー1というのは、嘘である。テレビは素人に毛が生えた様なコメンテーターしかいないので、産業界の意見を鵜呑みにしているだけで、全然当てにならない。個別ではトップであっても、他の分野では追い抜かれているもがある。断然トップというほどではない。
 
この文章、資料のリンクも混ぜると、長大なものとなってしまい、読めるかどうか分からなくなってしまうほどになってしまった。
何日もかけて書いたのだが、これでは多分、最後まで読んでくれる人はいないと思うので、もう少しきちんとしたものを、後で書きたいと思う。今回のは、私が集めた情報を網羅したものです。
 
温室効果ガス
 1990年 12.6億トン
 2004年 13.5億トン
 2020年  9.5億トン(1990年比25%削減)

実質2004年比30%削減(約4億トン削減)
 
削減項目
 電気     :1.88億トン(地熱/太陽電池/風力/人口減少/LED/ペアガラス)
 ガソリン・軽油:0.92億トン(電気自動車/太陽電池
 鉄鋼生産   :0.62億トン(ハイテン化)
 森林吸収分  :0.35億トン(諸外国よりも特別に多く割り当てられている)
 灯油     :0.14億トン(ペアガラス)
 牛のげっぷ  :0.07億トン(特殊な配合飼料)
 合計     :3.98億トン(2020年の温室効果ガス削減目標)
 
0.グリーンバンク

  • 環境税を原資とした無利子融資銀行(電子銀行)無利子の融資によって、自然エネルギーの促進や省エネ機器の購入を促進する。環境税暫定税率2兆円+電気1円/kwh,2020年から2円/kwh)電力の税金の額は、最近、石油が値上がりしたときに燃料調整費と同程度。

 
1.電力部門二酸化炭素削減(1.88億トン:全体の47%)

  • 石炭火力発電(2523億kwh:2004年:CO2排出量:平均0.72kg/kwh:総量1.81億トン)石炭火力発電の発電分、2523億kwhをなんとかすれば、温暖化対策の約半分を達成できる。

 

  • その内訳
  • 地熱発電   :800億kwh(920万kw級の発電所を10年以内に建設)
  • コスト9円/kwh
  • ・人口減少   :390億kwh(500万人減少:2004年比4%減少)
  • ・LED照明   :380億kwh(80lm/w→200lm/w)
  • (2015年〜2020年の5年間で全照明の30%に普及させる)
  • 風力発電   :340億kwh(10円/kwh:グリーンバンクによる無利子融資)
  • ・集光型太陽電池:350億kwh(7円/kwh:グリーンバンクによる無利子融資)
  • ・家庭用太陽電池:250億kwh(600万世帯 年間60万世帯 無利子融資)
  • ・ペアガラス  :78億kwh
  • (2000万世帯:世帯あたり40万円無利子融資年200万世帯)
  • エアコンの節電分でペイできる(年間2万円×20年)

グリーンバンクによって、発電会社も家庭も無利子で無理なく次世代の自然エネルギーや省エネ設備を導入できる。

  • 地熱発電はプロジェクト開始から操業開始までの期間は4〜6年程度、よって、今すぐやる必要がある。
  • ・グリーンバンクで10年間全額か20年間半額融資を可能とする。
  • ・人口減少はワーストケースが最も現実に近いのでそれを元に計算した。
  • ・LED照明は、このままでいけば2015年には200lm/wに到達する。
  • ・エコ家電0%ローンで普及を促進
  • 風力発電は、資本さえあればすぐにできる状態にある。
  • ・グリーンバンクによる無利子融資対象
  • ・集光型太陽電池は、休耕田の一部(9000ha:休耕田全体の0.9%)を使えばいい。
  • ・7円/kwhという低コストらしいので、電気炉メーカーに自前の電力源として提案する。
  • ・そうすれば、排出権取引が施行されたときに排出権が手に入る。
  • ・家庭用太陽電池は、グリーンバンクの無利子融資と買い取り制度でお得な電力に変わる。
  • ・ペアガラスは、寒冷地(暖房費10万円)では年4万円程度浮く、その内2万円を返済すればいい。

 
2.ガソリン・軽油(-0.92億トン)

  • 電気自動車の普及で対処。慶応大学のエリーカを作った清水教授の研究チームが作ったIZAというインホイールモーターを使った電気自動車の燃費性能を元に節減規模を算出(現行自動車の1/3の燃費で済む)、2015年までに発電効率40%以上のディーゼルエンジンを開発量産し、日本の新車の全て(500万台)を電気自動車化する。また、バッテリーはリアルタイムに充電できて、リチウム電池並みの容量を持つ新開発のリチウムイオンキャパシタ(大容量のコンデンサの様なもの)を使用する事で、発電エンジンから作られた電力をリアルタイムに充放電することで、電気自動車の弱点である航続距離の問題を解消する。そして、近距離移動においては、太陽電池などで発電した電力を使う事で、太陽に給油してもらう様な車になる。これにより、2015年から6年間で3000万台の車の燃費性能が1/3〜1/4になることで、ガソリン+軽油の消費量、960億リットル中、380億リットル程度が削減でき、0.92億トンの二酸化炭素削減が可能となると見ている。2015年までにエンジンを動力として動く車は新車としては売られなくなるし、また、燃費が悪いので減税も、無利子融資対象(50万円まで)にもならない。そもそも、そういう高い燃費性能のものが出来れば、従来の燃費の悪い車は、商品価値はゼロに近くなる。だから、どこよりも早く日本はそういう車を作らなければいけない。

 
3.鉄鋼生産(ハイテン化で付加価値を上げて、量を削減し、生産量を30%削減35%削減、-0.62億トン)

  • 電気炉をのぞく、石炭などで作る高級鉄(硬い鉄)においては、ハイテン化という重さは同じで強度が倍になるという鉄を殆ど全ての生産鉄に適用するべきである。つまり、二酸化炭素の量は、生産量に比例するのであって硬さに比例する訳ではない。つまり、鉄鋼会社は。この10年で殆ど全ての鉄をハイテン化する事によって、生産量を現在よりも30%下げる35%下げる事で0.62億トンの二酸化炭素削減を目指してほしい。つまり、量ではなく、質(堅さや軽さ)で勝負をしてほしい。なぜならば、中途半端に硬い鉄であれば、既に電気炉で作れる状況になりつつあり、また人口が減る日本において、スクラップ鉄は余剰する傾向にある。スクラップ鉄は、国内の鉱山の様なものであり、自前の資源の様なものだ。これから、ますます国際競争が厳しくなり、世界市場で資源価格が高騰するときに、スクラップ鉄を売って海外に国内資源を流出させるよりも、日本国内で資源を還流させ、日本国内で消費する形を推進する必要がある。日本の鉄鋼生産のメインは、輸入鉄鉱石と輸入石炭ではなく、国内スクラップ鉄と自然エネルギー(国産)の電気を使った電気炉によるものに移行するべきである。そうやって鉄資源を自給する事が結果として、高齢化によって外貨を調達しにくくなるであろう日本を救う事になる。また人口減少に合わせて、新規の高速道路を作るのをやめ、建築物の高さ規制を厳しくする事で、鉄骨を大量に使用する建築物を減らし、鉄の需要をそのものを削減する。都市の電子化も強力に押し進める。国内の鉄の大幅な需要削減を高付加価値鉄の海外への輸出によって、鉄鋼会社は生き延びてもらいたい。

 
4.森林吸収分(-0.35億トン)

 
5.灯油(-0.14億トン)

  • ペアガラスは、窓から流出すると言われている45%の熱の90%を保持する事が可能となると言う。その結果、灯油の消費量やエアコンの消費電力を4割削減する効果がある。一世帯あたりのペアガラスに移行するコスト40万円とし、それを毎年200万世帯の無利子で融資すれば、毎年2万円のコストでペアガラスの導入が可能となり、10年間で日本の半分の世帯にあたる2000万世帯(CO2:-0.14億トン規模)にペアガラスを普及させる事が出来る。また、普及していない日本のペアガラスの価格は高いので、普及し始めれば諸外国並みに低コストになる可能性が高く、特に北海道/東北地方などでは、毎年10万円の灯油代が6万円になるという。つまり、そのうち2万円払っても、おつりが2万円生じて、お得になる上にエコでもあるという訳。これは今まで捨てていた熱を使っているのだけなので結果として、コストが下がる訳だ。その効果を宣伝する為に、パイロットプラントして、全国の学校をペアガラス化し、子供の口から、その効果を伝える事で普及促進を図る。

 
6.牛のげっぷ(-0.07億トン)

  • 特殊な配合飼料を使う事で牛のエサの消化吸収がよくなり、牛のゲップが90%削減できるという。しかも消化吸収が良くなるので飼料の量も20%削減できるという。

 
以上の様な対策により、一世帯あたりのコストは経済産業省の言う。年間36万円よりも遥かに低いコストで二酸化炭素の削減は可能となるという計算になる。
・ペアガラス(年間2万円だが、実質2万円お得:寒冷地の場合
 ・寒冷地でなくてもエアコンの消費電力が大幅に削減できる筈だ
太陽電池(20年無利子融資で毎月8333円のコストだが、50円/kwhで電力買い取り制度で電力を半分(160kwh:4kwタイプ)売れば、8000円となり、収支は均衡し、今までと変わらない)
・電力消費税で電気料金が1kwhあたり1円増えるが、それは1世帯あたり平均290kwhに換算すれば290円程度
電気自動車の購入も、電池コストが大幅に下がる事によって購入コストは、現行とあまり変わらない値段で、購入できる様になり、その上、大幅な燃費削減(1/3)で、結局収支はプラスになる可能性が高い。しかも、家庭用太陽電池の電源を使って近距離移動に限定するのならば、恐らく殆どガソリン代が生じなくなる可能性がある。
 
今まで、経済産業省が支配していた石油関連の税金を有効に活用する事で、この政策が可能となる。古い技術を基準にして、利権を温存しつつ環境政策をすれば、多分、年間36万円のコストになるのだろう。しかし、新しい技術を使い、利権を否定すれば、家庭の負担は限りなく低い水準で温室効果ガス削減は可能となる。産業界はこれ以上、削減できないと言っているが、それは大規模な投資をする余力がないという事だと思う。しかし、グリーンバンクによって、そういった投資が可能となれば、そういう事にはならないし、鉄鋼業界も今までの量中心の発想から抜け出し、硬度が高く付加価値の高い鉄を世界に向けて販売するという方針に転換するべきだ。そうでないと多分、生き残れないだろう。国内では鉄は余る傾向にあり、国内市場の需要の増加は見込めない。しかし、世界に目を向ければ中国やインドを中心として、まだまだ沢山の需要が眠っている。その市場に向けて、世界最高品質の鉄を売ればいい。今後十年で中国やインドの需要はどんどん増えるが、同時に二酸化炭素の削減も求められる事になる。そういうときに安い鉄を沢山売るという形では、排出権コストが重荷になって、儲からなくなるだろう。日本は、最高の鉄を適量売る事で利益を確保しつつ、環境対策も同時に行うべきなのだ。
 
資料

0.グリーンバンク(skymouseの独自案)

1.電力削減

 

 

  • LED照明(380億kwh)
  • 全ての照明(平均80lm/w)の30%が2020年に30%LED化(200lm/w)する。2015年に照明用LEDは200lm/wになる見通し
  • LEDの発光効率上昇の見通し(2010〜2015年の間は、毎年20%ずつ発光効率が向上する)
  • http://eetimes.jp/article/22959
  • 「日本の照明の使い方は,世界で最も効率が悪い」
  • http://techon.nikkeibp.co.jp/article/NEWS/20070919/139395/
  • この資料では、照明用の消費電力が、全消費電力20〜22%程度であると言われているとある。そこで2004年の電力消費量(9700億kwh)に22%をかけて照明の全消費電力を2134億kwhとし、平均発光効率を80lm/w、2015年のLEDの発光効率を200lm/wとし、5年間で照明の切り替え頻度が30%として、計算すると2134億kwh×30%(交換比率)×60%削減(80lm/w→200lm/w)=384億kwh削減できる計算になる。

 

  • 風力発電(340億kwh)
  • 風力発電の発電可能規模(日本の発電量の7〜10%)
  • 発電量については下のリンクの「資源量」の項目を参照
  • http://ja.wikipedia.org/wiki/風力発電
  • 2020年までの10年間で日本の風力資源量の半分の消費電力の3.5%程度設置できるとして計算すると、大体340億kwh

 

 

 

  • ペアガラス(78億kwh)
  • 家庭の消費電力(1960億kwh)の20%がエアコンに使用されているのだという、その内の40%がペアガラスで冬は暖気を夏は冷気を保持でき、その比率は40%程度であるという。1960億kwh×エアコン(20%)×ペアガラス(40%)×日本の半分の世帯(2000万世帯:50%)=78億kwh

 
2.ガソリン・軽油(-0.92億トン)

  • 2020年までに車全体の半分が燃費1/3(平均燃費45km/L)になると計算。
  • ガソリン+軽油(976億リットル)×車全体の50%×燃費向上(66%)×石油のCO2排出係数(2.4)=0.77億トン

 0.77億トン+0.15億トン(バッテリー充電走行分(20%))

 

 
3.鉄鋼生産(0.62億トン)

  • ドラム缶にハイテンを使う理由
  • http://techon.nikkeibp.co.jp/article/TOPCOL/20080326/149541/
  • 倍の硬度の鉄がつくれるのならば、1.77億トンの二酸化炭素を出している内、70%の鉄をハイテン鋼材にして量を半分にすれば、単純計算でCO2削減規模は0.62億トンになる。人口も4%減るので、大体、この水準まで下げられるだろう。再生鉄でもある程度硬い鉄が出来る以上、高級鉄は、それ以上の性能を持たなければいけないから、結果として、高級鉄のほとんどはハイテン鋼材にならざる終えなくなるだろう。

 
4.森林吸収分

 
5.灯油(-0.16億トン)

  • 灯油の消費量296億リットル、その内のペアガラスで40%保温できるとして、全世帯の半分2000万世帯に10年間で普及させた場合。
  • 灯油(296億リットル)×ペアガラス(40%)×全世帯の半分(2000万世帯:50%)×灯油のCO2係数2.4=0.142億トン

6.メタン削減

  • 2004年の農業由来のメタン排出量

 1560万トン
 

  • この内訳の比較により、算出した。日本人な2000年から2004年の間、肉をよく食べ、米はそのままか減少傾向だった。つまり、増えた分は家畜の糞と牛のゲップという事になる。そこで、メタンの排出量の上昇分180万トンを牛のゲップ:糞の割合で分割し、その比率を7:1の割合で分離、すると、牛のゲップの増加分は157万トンと計算できる。そこで、670万トンに157万トンを足して、827万トンと計算した。(ちゃんとした資料が見つからなかったので仕方なくこういう面倒な事をする事になった)出光興産のカシューナッツの殻から作る配合飼料によって、この牛のゲップが9割削減されるという事なので、827万トン×0.9で温室効果ガスを744万トン削減できる計算になる。