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2020 Fiscal Year Research-status Report

Technological and socio-economic feasibility assessment of the global net-zero CO2 emission goal

Research Project

Project/Area Number 20K14860
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

大城 賢  京都大学, 工学研究科, 助教 (00601569)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords気候変動緩和 / エネルギーシステム / 統合評価モデル / 脱炭素社会 / パリ協定 / エネルギー政策
Outline of Annual Research Achievements

初年度は、(1)世界全域を対象としたエネルギーシステムモデルの開発、(2)日本を対象に急速な温室効果ガス排出削減に伴う技術普及速度の分析・政策評価を行った。
(1)エネルギーシステムモデルは、これまで開発してきた日本1地域モデルを基盤に、世界全域(33地域区分)への拡張を行った。その際、日本1地域モデルでは外生的に扱っていた化石燃料採掘、エネルギーキャリアの国際輸送を内生的に扱うことができるようモデルを拡張した。それを用いて、アジアを対象に、パリ協定の2℃目標に応じた2050年までのシナリオ分析を行い、設備の耐用年数前に除却が必要となる技術(座礁資産)の定量化を行った。その結果、2℃目標シナリオでは炭素回収貯留(CCS)なしの石炭火力発電は2050年までにすべて座礁資産化することが示された。他方で、2030年の削減目標を強化することで、座礁資産の量をおよそ半減できることを明らかにした。
(2)日本を対象に、急速な温室効果ガス排出削減に伴う技術普及速度への影響分析・政策評価を行った。その際、エネルギー供給・需要部門の両方について、座礁資産の定量化および技術政策による効果を分析できるようモデル改良を行った。結果として、急速な排出削減を伴うシナリオ下では、発電等のエネルギー供給部門だけでなく、民生部門にて化石燃料を消費する熱源機器も座礁資産化する可能性があることを明らかにした。ただし、電気ヒートポンプ機器などの低炭素技術への補助金等の技術政策を、炭素への価格付けに加えて補完的に講じることで、需要部門の座礁資産を約3分の1低減できることを示した。
これらの成果は、技術普及の観点から環境研究としての新たな知見を提示したとともに、炭素税や技術補助金といった今後の気候変動政策への示唆としても有意義であると考えられる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

エネルギーシステムモデルの開発については、当初2年目に予定していた世界全域への拡張まで着手した。また、技術普及モデルの開発のうち、座礁資産の定量化に関しては、日本を対象に政策強化ケースの分析までを先行的に実施したことから、これらの点については当初予定よりも進展しているといえる。ただし、技術普及速度の評価は座礁資産の評価の側面に留まっており、モデル自体の改良や世界全域への拡張は2年目以降の課題となっていることから、総合的にはおおむね順調に進展していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

世界エネルギーシステムモデルについて、諸政策や革新的技術の効果を分析できるようモデルの開発を進める。具体的には、本研究の対象である世界CO2ゼロ排出の達成に寄与し得ると考えられる、水素エネルギーキャリアやそれを用いた合成炭化水素、直接空気回収(DAC)などである。技術普及速度の分析については、初年度に日本を対象に実施したモデル改良を世界全域に拡張する。

  • Research Products

    (15 results)

All 2021 2020

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 6 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Enabling energy system transition toward decarbonization in Japan through energy service demand reduction2021

    • Author(s)
      Oshiro Ken、Fujimori Shinichiro、Ochi Yuki、Ehara Tomoki
    • Journal Title

      Energy

      Volume: 227 Pages: 120464~120464

    • DOI

      10.1016/j.energy.2021.120464

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] EMF 35 JMIP study for Japan’s long-term climate and energy policy: scenario designs and key findings2021

    • Author(s)
      Sugiyama Masahiro、Fujimori Shinichiro、Wada Kenichi、Oshiro Ken、Kato Etsushi、Komiyama Ryoichi、Silva Herran Diego、Matsuo Yuhji、Shiraki Hiroto、Ju Yiyi
    • Journal Title

      Sustainability Science

      Volume: 16 Pages: 355~374

    • DOI

      10.1007/s11625-021-00913-2

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The role of renewables in the Japanese power sector: implications from the EMF35 JMIP2021

    • Author(s)
      Shiraki Hiroto、Sugiyama Masahiro、Matsuo Yuhji、Komiyama Ryoichi、Fujimori Shinichiro、Kato Etsushi、Oshiro Ken、Silva Diego Herran
    • Journal Title

      Sustainability Science

      Volume: 16 Pages: 375~392

    • DOI

      10.1007/s11625-021-00917-y

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Industrial decarbonization under Japan’s national mitigation scenarios: a multi-model analysis2021

    • Author(s)
      Ju Yiyi、Sugiyama Masahiro、Kato Etsushi、Matsuo Yuhji、Oshiro Ken、Silva Herran Diego
    • Journal Title

      Sustainability Science

      Volume: 16 Pages: 411~427

    • DOI

      10.1007/s11625-021-00905-2

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Demand-side decarbonization and electrification: EMF 35 JMIP study2021

    • Author(s)
      Sakamoto Shogo、Nagai Yu、Sugiyama Masahiro、Fujimori Shinichiro、Kato Etsushi、Komiyama Ryoichi、Matsuo Yuhji、Oshiro Ken、Silva Herran Diego
    • Journal Title

      Sustainability Science

      Volume: 16 Pages: 395~410

    • DOI

      10.1007/s11625-021-00935-w

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 大規模CO2排出削減に伴う座礁資産 日本の長期戦略を事例にした分析2021

    • Author(s)
      藤森真一郎、大城賢
    • Journal Title

      クリーンエネルギー

      Volume: 30 Pages: 55~61

  • [Journal Article] Stranded investment associated with rapid energy system changes under the mid-century strategy in Japan2020

    • Author(s)
      Oshiro Ken、Fujimori Shinichiro
    • Journal Title

      Sustainability Science

      Volume: 16 Pages: 477~487

    • DOI

      10.1007/s11625-020-00862-2

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] アジアにおける温室効果ガス短期削減目標が2050年までのエネルギー投資に及ぼす影響2020

    • Author(s)
      大城賢、藤森真一郎、長谷川知子、明石修
    • Journal Title

      土木学会論文集G(環境)

      Volume: 76 Pages: I_243~I_252

    • DOI

      10.2208/jscejer.76.5_I_243

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 日本の中長期温室効果ガス排出削減シナリオのモデル分析2020

    • Author(s)
      大城賢
    • Journal Title

      環境衛生工学研究

      Volume: 34 Pages: 11~14

  • [Presentation] Measuring stranded investment associated with transformation of energy supply and demand sectors in Japan2020

    • Author(s)
      Oshiro Ken、Fujimori Shinichiro
    • Organizer
      Thirteenth Annual Meeting of the Integrated Assessment Modeling Consortium (IAMC)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] EMF 35 JMIP study for Japan's long-term climate and energy policy: scenario designs and overview2020

    • Author(s)
      Sugiyama Masahiro、Fujimori Shinichiro、Wada Kenichi、Oshiro Ken、Kato Etsushi、Komiyama Ryoichi、Silva Herran Diego、Matsuo Yuhji、Shiraki Hiroto、Ju Yiyi、Shogo Sakamoto
    • Organizer
      Thirteenth Annual Meeting of the Integrated Assessment Modeling Consortium (IAMC)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Industrial Decarbonization Under Japan’s National Mitigation Scenarios: A Multi Model Analysis2020

    • Author(s)
      Ju Yiyi、Sugiyama Masahiro、Kato Etsushi、Matsuo Yuhji、Oshiro Ken、Silva Herran Diego
    • Organizer
      環境経済・政策学会2020年大会
  • [Presentation] アジアにおける温室効果ガス短期削減目標が2050年までのエネルギー投資に及ぼす影響2020

    • Author(s)
      大城賢、藤森真一郎、長谷川知子、明石修
    • Organizer
      第28回地球環境シンポジウム
  • [Presentation] 日本の長期気候政策の評価:EMF 35 JMIP プロジェクト2020

    • Author(s)
      杉山昌広、藤森真一郎、和田謙一、加藤悦史、小宮山涼一、松尾雄司、大城賢、Diego Silva Herran
    • Organizer
      第39回エネルギー・資源学会研究発表会
  • [Presentation] EMF 35 JMIP study: preliminary results and implications for Japan’s climate change mitigation2020

    • Author(s)
      Sugiyama Masahiro、Fujimori Shinichiro、Wada Kenichi、Oshiro Ken、Kato Etsushi、Kurosawa Atsushi、Komiyama Ryoichi、Silva Herran Diego、Matsuo Yuhji、Shiraki Hiroto、Shogo Sakamoto、Ju Yiyi
    • Organizer
      the 23rd Annual Conference on Global Economic Analysis
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-12-27  

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