考えてみたいこと（エネルギー読本）

もし、乗用車が全て電気自動車になったら・・・。

2009-05-14T08:54:00.012+09:00

もし、乗用車が全て電気自動車になったらどうなるのか、考えたことがありますか？

そこから将来の日本のエネルギー事情の問題点がわかるかもしれません。

まず、国内の自動車の保有台数を調べてみました。財団法人自動車検査情報協会にアクセスして最新の保有台数を調べてみます。その結果、小型車＋普通車の合計台数を約41,000千台といたしました。ただし、軽自動車は燃費が良いのでガソリン車のままとします。

次にガソリン車と電気自動車の燃費、つまりエネルギー消費量を調べてみます。色々探したのですが、財団法人日本自動車研究所の「燃料電池自動車に関する調査報告書」平成15年度に詳細なデータがありましたのでそれを使うことにしました。

走行モードにより若干違うのですが、例えば10・15モードにおけるガソリン車と電気自動車（EV）の”Well to Wheel”における燃費を、ガソリン車のリッター当たりの走行距離で比較しますと、15km/litと82km/litになります。ガソリン車の15km/litは私たちの実感では多いような気がしますが、ここでは規定された走行モードを適用することにします。

次にこの燃費をエネルギー消費量に置き換えてみます。そのためにはベースとなるガソリンの発熱量を決めなければなりません。さきほどの調査報告書に数値が記載されていましたので、その数値（7680kcal/lit：低発熱量）を使うことにします。ここから先は手順と計算結果のみ書いていきます。

ガソリンの発熱量kcal/litをkWh/litに変換しますと、7680kcal/lit÷860kcal/kwh→8.93kWh/lit
乗用車の年間走行距離の平均値を10,000kmとし、ガソリン車の燃費15km/litから年間の燃料消費量を計算しますと、10,000km÷15km/lit=667lit/年となります。
次にこの燃料消費量とガソリンの発熱量から1台当たりのエネルギー消費量を求めますと、8.93kWh/lit×667lit/年=5,954kWh/年となります。
自動車の保有台数から国内全体での年間のエネルギー消費量は、5,954kWh/年×41,000千台=244,100百万kWh/年と計算されました。

次に、もし乗用車が全て電気自動車に置き換わったら（もちろん、そのような事態は何年も先のことでしょうが）、必要なエネルギー量、すなわち電力使用量は幾らになるでしょうか。そして、その使用量は現在の発電量に対し、どの程度の割合になるでしょうか。以下、順番に計算してみましょう。

電気自動車の燃費は82km/litですから、電気自動車が必要とする国内全体での年間のエネルギー消費量（電力使用量）はガソリン車の燃費との比率から計算できますので、244,100百万kWh/年×15km/lit/82km/lit=44,650百万kWh/年になります。
現在の国内の発電量は合計で10,000億kWh/年（1,000,000百万kWh/年）ですので、先ほどの44,650百万kWh/年は約4.5%に相当します。
電気自動車が稼働する時間帯は主に昼間、それも数時間に限定されているので、充電時間帯をいつに設定するかにより時間当たりの電力消費量は大幅に変わってくる。ここでは、年間を通じて平均化されるという仮定で計算すると、１年間8,000時間として44,650百万kWh/年÷8,000時間/年=5,５８0千kWになる。
現在、国内発電量の約40%を原子力発電が占めており、これからも伸びると予想されています。一方、新エネルギーはわずか1.5%で、将来見通しも3%程度です。ですから不足分を補うとしますと、原子力発電に頼らざるをえなくなり、１基900千kW程度の原子力発電所を5,580千kW÷900千kW/基=6基程度、新たに設置しなければなりません。

電気自動車の普及については、ガソリン車に比べエネルギー効率が高いことからも賛成ですが、そのために電気をどのようにして確保するかについて余り議論されていないように見受けられます。先ほどの数値は、電力需要の拡大からみると危険サイドです。その理由は、一つ目は燃費の良い走行モードを採用していること、二つ目は電気自動車の充電時間が昼夜に関係なく行われるという前提であること、三つ目は送電ロスなどを含んでいないこと、などです。

一方、米国での電気自動車への傾斜は急であり、政府の後押しと大手自動車メーカー（GMやクライスラー）の動きに目が離せない状況です。有り体に言えば、米国自動車業界の生き残りと世界再編が電気自動車の将来を左右しており、ガソリン車から一気に電気自動車に移行する可能性があります。そのために、全体システムの構築に取り組んでおり、効率良く電気を供給するシステム作り（例えば、スマートグリッド）に奔走しているようです。

一方、日本国内の特殊事情（発電と送電が一体化）もあり、米国並みに柔軟性に富んだ電力システムを新たに設けることが出来ない可能性があります。そこで将来の日本の電気自動車を取り巻く環境を大胆に予想してみますと、

環境問題から公共・自治体や輸送関連大手を中心に電気自動車を導入する傾向が増えるので、新たな電力供給システムへの要望が増加する。
しかし、国内の電力事情から、電気自動車の普及は都市部を中心に限定される。それを補う形で、燃費の良いハイブリッド車が地方を中心に普及する。
ハイブリッド車の普及によりガソリン販売量が約40%減少するために、全国的にガソリンスタンドの淘汰が始まる。

もし日本国内ではハイブリッド車が主流となり、米国や中国（ガソリンの販売システムが充実していない）では電気自動車が主流となれば、世界的自動車メーカーが開発に負担すべきの投資は膨大なものとなるでしょう。そうなると新たな自動車業界の再編が始まると共に、電気自動車とハイブリッド車の世界的な棲み分けが出来るかもしれません。そうなると、米国はＡ社、ＥＵはＢ社、中国はＣ社、そして日本はＤ社というように地域ごとにトップの自動車メーカーが変わる可能性がある・・・？

最後に参考になる情報を記載しておきます。

自動車ガソリン車のエネルギー効率：日産の「環境への取り組み」

中国歴史に見る森林資源の減少

2009-05-13T08:15:00.009+09:00

中国科学院地理科学・資源研究所が過去300年間での土地利用の変化について研究を行い、通説であった「最近数世紀にわたる中国の森林面積の加速度的減少と耕地化によりCO2排出量が増加、これが地球温暖化の大きな原因になっている」に対して、「その期間におけるCO2排出量は諸外国の研究者が主張する数字の3分の1に過ぎない」とする研究結果を発表した。

この通説と中国側の発表のどちらが正しいかについて判断できるだけの知識がないので、この議論についてここではこれ以上言及しないが、面白い数値があったので、それについて考えてみたい。

まず、同研究チームの研究結果によれば、

中国の耕地面積は1661年から20世紀末にかけて6078万ヘクタールから9609万ヘクタールに増加、森林面積は1700年から1949年にかけて2億4800万ヘクタールから1億900万ヘクタールに減少したものの、・・・。

この減少した森林面積（約1億4000万ha=140平方km）はどの程度の規模かというと、

現在の日本の森林面積（約2500万ha）の5.6倍
現在のアジア全域の森林面積（約5億7000万ha）の約1/4

また、1700年から1949年の間での森林の減少速度（56万ha/年）は、

世界の森林の減少速度（年間730万ha）の約7.7%に匹敵
ブラジルアマゾンの森林の減少速度（2001～2006年の平均値176万ha/年）の約1/3に相当

いずれにせよ相当大規模な伐採が約250年間以上続いていたことがわかる。

この失われた森林の回復事業には多くの困難を伴うが、年々、首都北京に近づく砂漠の脅威（2008年3月現在で天安門まで80キロ）、そして大気汚染などの生活環境の悪化を考えると、中国政府としてはどうしてもやらなければならない大きな事業の一つであろう。

最後に、同研究に依れば、

1980年から1988年にかけて、森林の回復により4億5000万トンのCO2を吸収するなど、中国政府の努力は着実に実を結んでいると強調した。

新エネルギーの経済性比較

2009-05-09T23:17:00.010+09:00

日経ビジネスONLINEに「海風で大規模、効率発電」と題した記事が載っていた。

記事の内容は,

山間部が中心だった風力発電所を海岸沿いに展開することで大型化。海底に支柱を立てる方式だけでなく、浮体を並べる方式も開発が進む。欧米勢が実証実験で先行。日本はこの分野で取り残される可能性も。

ということであったが、もっとも興味を引かれたのは同記事の中の「主な新エネルギーの経済性比較」という表であった。表題に”太陽光を上回る発電効率”ということで、洋上風力の経済性が上から2番目になっていた。１番は原子力で、２番目の洋上風力の次は陸上風力、その次は海流・潮流、そして太陽光、最後に波力という順番であった。

これだけ見れば海洋風力の優位性を背景にした記事ということがわかる。

その表の左下に、出所：東京大学とあったので、ネット検索してみたがなかなかヒットしなかったので、いつ作成されたのかが不明であった。代わりにヒットしたのが、NEDOの”代表的な新エネルギーの経済性試算例”で、出典は2001年6月に新エネルギー・産業技術総合開発機構の肝いりで総合資源エネルギー調査会の新エネルギー部会が作成した資料であった。この資料は多くの関連する企業や団体でも使用されており、例えば電力会社の新エネルギーへの取り組み方などにおいても重要データとして採用されている。

データが2001年と古く、その当時から比べるとオイルショックやサブプライム問題などが起因する社会や経済の状況も大きく変わっており、このようなデータを使用するのはどうかと思い、さらに検索してみた。

そこで引っかかったのが、資源エネルギー庁の”平成19年度エネルギーに関する年次報告書”、いわゆるエネルギー白書だった。その中には最新の新エネルギーの経済性分析などが乗っているのではと期待しながら読んでみたが、そこで使用されていたのは先ほどと同じく2001年6月発行の資料であることがわかり、随分とがっかりした。その他にも、「第３部　平成19年度においてエネルギーの需給に関して講じた施策の概況」の”第３章　多様なエネルギー開発・導入及び利用”の全３５ページ中の20ページが原子力関連であったことなどで、現在の日本政府のエネルギー政策に対する姿勢が感じられた今日一日であった。