報告書番号

Y13015

タイトル（和文）

長期の地球温暖化対策における二酸化炭素除去技術の役割

タイトル（英文）

The role of carbon dioxide removal in long-term, global climate policy

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

地球温暖化の国際交渉やわが国の対策において，2050年に世界で温室効果ガス排出量を半減する長期目標がしばしば言及され，短中期目標の設定の際にも考慮される。この長期目標は気温上昇を2℃に抑えるために必要とされるが，気候科学や排出削減技術の不確実性に大きく左右される。中でも，二酸化炭素（CO2）除去（CDR）技術が長期的な温暖化対策に果たす役割について関心が高まっている。
そこで本稿では気候科学と排出削減経路に関する最新知見を整理し，CDR技術の役割について，当所が開発した統合評価モデルBETを用いて評価する。
気候科学の最近の知見によると，地球温暖化によるピーク昇温量とCO2の累積排出量は近似的に比例関係にある。気温上昇は百年以上の時間規模で続くため，21世紀末の累積排出量が同じであれば，2050年までの排出削減によらず同程度の気温上昇となる。2050年までの削減を緩やかにする場合は，2050年以降に大幅な削減が必要となる。これを実現するためにCDR技術が有効である。中でも，CO2回収・貯留付きバイオマス発電（BECCS）が関心を集めている。
統合評価モデルBETを用いてBECCSの役割を分析した。気温上昇を2℃に抑制する制約の下でバイオマス資源量を変化させたところ，経済最適な排出削減経路は，バイオマス資源量によって大きく変化した。資源量が厳しく制約された場合は，2050年の排出削減は1990年比で50%以上の削減が必要になる。一方，大量のバイオマス資源が利用可能な場合はBECCSの大量導入により21世紀後半にCO2排出を負にすることができるため，2050年排出量は1990年とほぼ同等になる。しかし，大幅なCDRの利用を想定することは，将来世代がCDRの利用を継続せざるを得ない状況を生み出し，技術的選択肢を狭めるといった軽視し得ないリスクを伴う。
経済最適な削減経路は個々の対策技術の実現可能性に大きく依存し，現状の技術的知見のみに依拠して長期目標を硬直的に決定するのには問題がある。CDR及び関連技術の研究開発を強化するとともに，科学技術の進展に伴って目標を柔軟かつ機動的に更新していくことが望ましい。
今後の展開だが、土地利用におけるバイオマス・エネルギー生産と食料生産の競合や，バイオマス生産によって誘発される温室効果ガス排出を考慮した分析を行う。またBECCS以外のCDRについても考慮し，不確実性を考慮した上で技術間の比較を行う。

概要 （英文）

Short- to medium-term climate policies are guided by long-term goals on temperature increase and emissions reductions. Policy analysts often refer to 50% reductions of greenhouse gas emissions by 2050, although the assumptions involved in such an assessment are not well discussed. There is a growing interest in the role of carbon dioxide removal (CDR) in long-term global warming mitigation. Recent advancement of climate science indicates that the temperature increase under global warming is approximately proportional to net cumulative emissions of carbon dioxide, including contributions from negative emissions. Although not straightforward in the presence of non-CO2 warming agents, the relationship allows for flexibility in inter-temporal allocation of emissions reductions. A series of scenario calculations with the BET (Basic Energy systems, Economy, Environment, and End-use Technology) model, i.e. an integrated assessment model that has been developed at CRIEPI with explicit representation of end-use technologies as its virtue, shows that a larger endowment of bioenergy resources implies a more significant potential for CDR, thereby enabling larger CO2 emissions out to 2050 than when bioenergy is constrained. Emissions reductions of more than 50% are required in 2050 with limited bioenergy resources, although almost no reduction in 2050 would be necessary with a large deployment of CDR in the latter half of the 21st century. Relying on large-scale CDR, however, comes with its own risks. Future generations could be locked into a situation with large-scale CDR. Since CDR methods are immature, setting long-term emissions reduction targets with present knowledge only is problematic. Such targets should be revised as science and technology of CDR makes progress.

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