統合評価モデルDNE21－エネルギーシステムモデル

「地球再生計画」の実施計画作成に関する調査事業

統合評価モデルDNE21－エネルギーシステムモデルの構造と前提条件

エネルギーシステムモデルの構造

エネルギー供給サイド、CO₂分離回収・貯留隔離技術については、各種技術を「ボトムアップ」的にモデル化

→ 拡大図

図中の一部の部分については、その前提条件例が見られます。

エネルギーシステムモデルの前提条件

エネルギー資源量・供給コストの想定

化石燃料資源量・生産コストの想定

想定した化石燃料資源量

	確認回収可能埋蔵量	その他推定埋蔵量	非在来型
	在来型		非在来型
石油	150	145	2,343
天然ガス	129	265	19,306
	石炭	褐炭
石炭	5,646	599

単位： Gtoe（石油換算10億トン）、出所：H-H.Rogner, 1997

累積生産量の増大に伴い、生産コストが増大するものと想定しています。

再生可能エネルギー資源量・供給コストの想定

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エネルギー・CO₂輸送コストの想定

天然ガスや水素、CO₂の輸送コストは、高いものとなります。特にパイプラインでの輸送コストは、輸送距離に大きく依存します。

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エネルギー変換効率・設備コストの想定

発電コストの想定

	2000年	2030年	2100年
	建設単価（$/kW）
天然ガス	500 - 1060	500 - 780	500
石油	270 - 410	270 - 350	270
石炭（脱硫装置付）	970 - 2050	1010 - 1550	1050
CO₂回収装置付石炭ガス化複合発電	1240 - 2170	1260 - 1770	1300
バイオマス	1230	1000	1000
メタノール	1200	900	600
水素	1100	800	500
原子力	1790 - 2620	1840 - 2260	1900
電力貯蔵（揚水）	1000 - 1500	1000 - 1300	1000
	発電単価（$/MWh）
	2000年	2030年	2100年
水力・地熱	10 - 180	10 - 180	10 - 180
風力	70 - 340	52 - 251	42 - 206
太陽光	235 - 469	83 - 166	42 - 83

注）建設単価、発電単価の幅は、モデルの10地域分割における差異もしくは地域内におけるコスト分布に依っています。

出所）NEA/IEA, “Projected Costs of Generating Electricity: Update 1998”, OECD, 1998. など

発電効率の想定

	2000年	2030年	2050年	2100年
天然ガス	47.0	54.8	60.0	65.0
石油	36.0	46.4	49.0	49.0
石炭（脱硫装置付）	40.7	46.3	50.0	55.0
CO₂回収装置付石炭ガス化複合発電	36.0	42.6	47.0	52.0
バイオマス	24.1	40.6	45.0	45.0
メタノール	44.9	51.6	55.0	60.0
水素	51.4	54.1	55.9	65.0
電力貯蔵（揚水）	70.0	75.0	75.0	75.0

注）単位：低位発熱量基準％。CO₂回収装置付石炭ガス化複合発電の発電効率にはCO₂回収に伴うエネルギー損失を含めています。

世界地域別に想定を行っているが、ここで示している効率は、日本に対するシナリオです。

各種化学プラントの諸特性の想定

エネルギー変換プロセス	建設単価 ($/(toe/day))	稼働率(％)	変換効率(％)
石炭ガス化	203,000	90	61
天然ガス分解	164,000	90	76
バイオマスガス化	193,000	90	52
シフト反応	14,000	90	99
メタノール合成 (COから)	113,000	90	62
メタノール合成 (CO₂から)	126,000	90	62
メタン合成	112,000	90	77
水電気分解	223,000	90	80-90
石油精製	29,000	70	95
ガソリン精製	42,000	70	90
石炭液化	200,000	90	67
バイオマス液化	230,000	90	75
メタノールのガソリン化	46,000	70	93

注）変換効率は、発電効率を33%と仮定したときの値です。また、水電気分解の変換効率は、時点が経るに伴って向上するものと想定しています。

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CO₂回収効率・設備コストの想定

	建設単価 ($/(tC/day))	エネルギー損失 (MWh/tC)	CO₂回収率（%）
発電所排ガスからの化学吸収	56,500	0.927 - 0.719	90
ガス化プラントにおける物理吸収	14,500	0.902 - 0.496	90

注）エネルギー損失は、表の数値の範囲内で、時点の経過と共に減少すると想定しています。

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CO₂貯留可能容量・貯留コストの想定

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最終エネルギー需要推移シナリオの想定

気候変動に関する政府間パネル（IPCC）の「排出シナリオに関する特別報告書（SRES）」のB2シナリオにおけるGDP当たり最終エネルギー需要（燃料種別）の成長率を利用しています。この成長率と国内総生産（GDP）シナリオより、10地域別の最終エネルギー需要（燃料種別）シナリオを作成し、モデルの前提条件としています。
なお、ここでの最終エネルギー需要の想定は、「リファレンスケース」における需要であり、温暖化抑制政策やCO₂排出抑制政策をとったとした場合の分析では、モデルによって最終エネルギー需要の変化が計算されます。