第3節 二次エネルギーの動向
1.電力
(1)消費の動向
世界の電力消費量はほぼ一貫して増加してきました。これを年代別に見ると、1970年代は石油ショック後に一時的な消費の低迷がありましたが、年平均5.0%と高い伸びを維持しました。その後、1980年代は3.6%、1990年代は2.7%、2000年代は3.5%、2010年代に入っても2.8%と、堅調に推移しています。
これを地域別に見ると、先進国の多い北米・西欧地域は世界全体の伸びを下回りました。また、ロシア及びその他旧ソ連邦諸国・東欧地域は、ソ連崩壊後の経済の低迷も影響し、1990年代は年平均マイナス3.6%と消費量が低下し、2000年代も年平均1.8%と低い伸びに止まりました。一方、1971年から2018年までの世界の電力消費量を増加させる大きな原因となったのは、開発途上国を多く抱えているアジア、中東、中南米等の地域でした。特にアジア地域は、1994年以降、電力消費量で西欧地域を上回るようになり、2004年以降、北米を上回るようになりました(第223-1-1)。
【第223-1-1】世界の電力消費量の推移(地域別)(xls/xlsx形式118KB)
- 出典:
- IEA「World Energy Balances 2020 Edition」を基に作成
その一方で、アジア(除く日本、韓国)、アフリカ、中東、中南米は、北米や西欧に比べ、1人当たりの電力消費量は、依然として低い水準でした。例えば、2018年時点でアジア(除く日本、韓国)の1人当たり電力消費量は、北米地域の18.2%に過ぎませんでした(第223-1-2)。
(注)地域の定義はIEAによる。
【第223-1-2】1人当たりの電力消費量(地域別、2018年)(xls/xlsx形式86KB)
- 出典:
- IEA「World Energy Balances 2020 Edition」及び世界銀行「World Development Indicators」を基に作成
また、電力化率(最終エネルギー消費量全体に占める電力消費量の比率)は、世界全体で見ると1980年の10.9%から2018年の19.3%と約8ポイント上昇しました(第223-1-3)。これは、世界全体で電化製品等の普及が目覚ましかったことも大きな理由です。
(注)電力化率とは最終エネルギー消費に占める電力消費量の割合を指す。
【第223-1-3】電力化率(地域別)(xls/xlsx形式139KB)
- 出典:
- IEA「World Energy Balances 2020 Edition」を基に作成
その一方で、2019年時点で、日本の人口の約6倍にもなる約7.7億人もの人々が電力供給を受けていません。その多くは、サブサハラアフリカやアジアに存在しています(第223-1-4)。アジアでは2000年以降新たに12億人が電力にアクセスすることが可能となりました。インドがそのうちの2/3を占めており、2019年には人口の99%が電力アクセスが可能になったとインド政府より発表されました。一方で、アフリカの未電化人口は、2013年の6.1億人をピークとして2019年には5.8億人に減少しておりますが、全世界の未電化人口の75%を占めており、大きな政策課題の一つとなっています。その実現のためには、電力供給インフラ(発電、送配電、再エネによる分散型電源)に対する大規模な投資が必要とされています。
(注)端数処理の関係で合計が100%にならない場合がある。
【第223-1-4】世界の未電化人口(地域別、2019年)(xls/xlsx形式245KB)
- 出典:
- IEA「World Energy Outlook 2020」を基に作成
(2)供給の動向
世界の電源設備容量は一貫して増加しており、2018年時点で72.3億kWとなりました(第223-1-5)。年代別に見ると、電源設備全体で1980年代の年平均伸び率は3.3%、1990年代は2.3%、2000年代は3.9%、2010年代は4.3%となりました。
2018年の世界の電源設備容量を電源別に見ると、火力発電の比率が59.3%を占めており、主電源の役割を果たしていることが分かります。一方、1970年代の石油ショックを契機として、石油代替エネルギーとして原子力発電の開発が促進され、1980年代には原子力発電は年平均8.9%と高い伸び率を示していました。しかし、先進国での原子力開発が鈍化した結果、1990年代は伸び率が年平均0.6%、2000年代は0.8%、2010年代は0.7%に止まりました。また、水力発電は新規の立地が難しくなってきており、伸び率は低い水準にあり、1990年代の電源設備容量の伸びは火力発電が中心となる構造でした。国別に見ても、全般的には世界の傾向と類似していました。ただし、フランスのように、第一次石油ショックを契機に原子力発電の開発を加速し、全電源設備に占める原子力発電の構成比が1974年の6%から2018年の47%に増えているような例もありました。
世界の発電電力量もほぼ一貫して増加し、2018年時点で26.6兆kWhでした(第223-1-5)。これを世界の電源設備容量と比較すると、1980年代から1990年代にかけて電源設備容量が年平均2.8%の伸びになっているのに対して、発電電力量が3.2%と電源設備容量を上回る伸びとなっており、電源設備の稼働率が向上している状況が分かります。2000年代は、中国を中心とするアジアの発電電力量が伸び続け年平均3.4%の伸びとなりましたが、2010年代に入るとこの傾向は和らぎ年平均2.7%でした。一方で世界の発電設備容量は稼働率の低い再生可能エネルギー発電が増えたこともあり、2000年代は年平均3.9%、2010年代は年平均4.3%と順調な伸びを維持しています。
(注) 端数処理の関係で合計が100%にならない場合がある。
【第223-1-5】世界の電源設備構成と発電電力量(xls/xlsx形式775KB)
- 出典:
- IEA「World Energy Outlook 2020」を基に作成
火力発電電力量を電源別に見ると、石炭火力の伸び率は、1990年代から電源全体の伸び率を上回るようになり、全発電電力量に占める石炭火力の割合は1975年の36.5%から2018年の38.2%に増加しました。
石油火力は、1970年代には年平均4.6%と堅調な伸びを示していましたが、石油ショックを契機に石油代替エネルギーへの転換が図られた結果、1980年代は年平均マイナス2.1%、1990年代はマイナス1.2%、2000年代はマイナス1.9%と減少傾向が続いています。一方、天然ガス火力発電は、1970年代は伸び率の年平均は4.1%でしたが、1980年代は5.8%、1990年代は4.7%、2000年代は5.7%と電源全体の伸び率を上回るようになり、石油の代替エネルギーの一つとして重要な役割を果たしてきました。2010年代に入り、政策的な支援を受けた再生可能エネルギーの導入拡大が進んでいます。また、燃料価格の高騰により、ガス火力の伸びが年平均3.0%に鈍化する一方で、安価な石炭火力の伸びは年平均2.0%と堅調に推移しています。
2018年の各国の電源別発電電力量を見ると、米国はシェールガス生産の増加により2010年以降石炭の割合が減少したのに対して、ガスが34.3%を占めるまで増加しました。英国はもともと国内に石炭が豊富であり、石炭火力が主力電源の役割を担っていましたが、北海ガス田の開発や電力自由化に伴って、天然ガス発電の比率が増加した後、政策的なCO2価格引下げにより、石炭火力の割合が5.3%にまで低下しました。フランスでは、福島第一原発事故以降、電源の多様化を進める政策が取られており、原子力の比率が2011年の79%から2018年の71.6%まで低下しました。ドイツでは、再生可能エネルギーの導入拡大に伴い、原子力のシェアが11.9%、石炭のシェアが37.5%と既存の電源の割合が年々低下しています。イタリアでは石炭の比率が10.7%と減少する一方で、ガスの比率が44.6%に増加しています。中国は経済発展とともに発電電力量も非常に高い伸びを示していますが、石炭の割合が66.8%と高く、環境問題が課題となっています。また韓国は、石炭の比率が44.1%、原子力の比率が22.8%と高くなっています(第223-1-6)。
なお、欧州や北米では国境を越えて送電線網が整備されており、電力の輸出入が活発に行われました(第223-1-7)。
(注)端数処理の関係で合計が100%にならない場合がある。
【第223-1-6】主要国の発電電力量と発電電力量に占める各電源の割合(2018年)(xls/xlsx形式234KB)
- 出典:
- IEA「World Energy Balances 2020 Edition」を基に作成
(※)本図における輸出入の数字は、物理的な電力量の移動を示したもの。
【第223-1-7】欧州の電力輸出入の状況(フランスの例2018年)(xls/xlsx形式63KB)
- 出典:
- IEA 「Electricity Information Overview (2020 edition)」を基に作成
2.ガス事業
先進国のガス事業状況を見ると、従来欧州では、国営企業が上流のガス生産・輸入から、国内ガス輸送・配給、販売まで一元的に行うケースが主流でしたが、1980年代から英国等で国営ガス事業者の民営化やガス市場自由化が進められました。その後、1998年の第一次EUガス指令、2003年の第二次EUガス指令、2009年7月には第三次エネルギーパッケージによって、EU全体でガス市場自由化が進められ、現在では、小売市場の全面自由化や輸送部門の所有権分離若しくは機能分離が実施されています。
米国では、特に1985年以降、連邦規制により州際(州をまたぐ)パイプラインの第三者利用、ガスの輸送機能/販売機能の分離が進められました。同時に、州レベルでも家庭用まで含めた自由化の拡大及びガス配給会社(LDC)による託送サービスの提供を制度化する州が出現し、2019年末時点で自由化は24州で進められています。一方、自由化プログラムに参加した需要家数は有資格者の17%程度に留まります23。
都市ガスの消費量を先進国で比較すると、2018年では米国における消費量が多く、30,161PJ(ペタジュール)の消費量となりました。EU諸国は、英国の2,941PJ、ドイツの3,457PJ、フランスの1,630PJで、日本は1,740PJでした24。
パイプラインについては、2018年の米国の輸送パイプライン総延長は485千km、配給用パイプラインの総延長は2,104千kmとなりました。欧州諸国では、輸送パイプラインと配給パイプラインの総延長合計が、英国は292千km、ドイツは551千km、フランスは246千kmとなりました25。
一方、我が国は、2018年では、電気事業者や国産天然ガス事業者等によって整備されている輸送パイプラインの総延長が約2千km、一般ガス事業者の配給パイプライン総延長は約263千kmとなりました。
3.熱供給
熱供給(一般的には地域冷暖房)の始まりは19世紀に遡りますが、石油ショック後、特に欧州において飛躍的に発展しました。熱源として化石燃料だけでなく、再生可能エネルギー、廃棄物、工場排熱等が利用できるほか、熱電併給26も適用できることから、石油依存度の低減、エネルギー自給率向上、環境保護といった観点からの有効性が注目されてきました。
熱供給の主たる燃料は様々であり、例えば英国では天然ガスが主に用いられています(英国の熱供給に占める天然ガスの割合は約91%)。一方、北欧諸国では、再生可能エネルギーや廃棄物の利用比率が他国と比べ高いという特徴があり、例えばスウェーデンでは熱供給に占めるバイオマスや廃棄物の利用割合は約87%27となっています。
地域単位で空調用の熱をまとめて製造・供給する地域熱供給設備は、広大な寒冷地を抱える中国等で大規模に普及しています。暖房需要が大きいため、長期的かつ計画的に熱の供給網が整備されてきました。また、地域熱供給設備は北欧、中東欧においても導入されてきたほか、韓国においても欧州諸国と同水準の熱供給が行われてきました。熱を伝えるための導管ネットワークの長さで比較すると、これらの国々はいずれも日本の672kmに対してはるかに大きな数値となっており、大規模な供給網整備が行われてきたことが分かります(第223-3-1)。
(注) *は2015年の値、**は2013年の値、-は掲載無し
※熱源容量 (Mega Watts thermal)
【第223-3-1】世界の地域熱供給の状況(2019年)(xls/xlsx形式120KB)
- 出典:
- 「Euroheat & Power「District Heating and Cooling: Country by Country」各年版を基に作成
4.石油製品
世界の石油消費量は2019年に9,827万バレル/日となり、北米が24%、欧州が15%、中国を含むアジアが37%を占めました。1965年からの55年間で世界の消費量は約3倍に拡大しましたが、特に大きく消費量を増やしたのは中国と中東です(各々約65倍、約11倍へ拡大)。近年、世界での消費量の増加は続いており、2000年対比で、世界の石油製品の消費量は約1.3倍増となっています。その中でも中国や中東地域では世界を大幅に上回る増加ペースが継続し、それぞれ約3倍、約1.9倍へ拡大しました(第223-4-1)。
(注)1984年までのロシアには、その他旧ソビエト連邦諸国を含む。
【第223-4-1】地域別石油製品消費の推移(xls/xlsx形式234KB)
- 出典:
- BP「Statistical Review of World Energy 2020」を基に作成
世界の石油消費量の推移を製品別に見ると、ガソリンや灯油、軽油等の軽質油の消費が堅調に増加したのに対して、重油の消費量が低下しており、消費製品需要の軽質化傾向が見られます(第223-4-2)。
【第223-4-2】世界の石油製品別消費の推移(xls/xlsx形式287KB)
- 出典:
- BP「Statistical Review of World Energy 2020」を基に作成
- 23
- Energy Information Agency. “Natural Gas Annual, Table 26. Number of customers eligible and participating in a customerchoice program in the residential sector, 2019”より推計。 https://www.eia.gov/naturalgas/annual/pdf/table_026.pdf
- 24
- 日本ガス協会「ガス事業便覧 2020年版」(2021年3月発行)(都市ガス事業者数、需要家件数、消費量、導管延長量)。
- 25
- 日本ガス協会「ガス事業便覧 2020年版」(2021年3月発行)(都市ガス事業者数、需要家件数、消費量、導管延長量)。
- 26
- コージェネレーション、CHP(Combined Heat and Power)とも言われます。
- 27
- IEA「World Energy Balances 2020 Edition」より推計。