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年代は石油危機後に一時的な消費の低迷がありましたが、年平均5.0%と高い増加率を維持しました。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2.4%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、ソ連邦解体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2020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、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)

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【第223-1-1】世界の電力消費量の推移(地域別)(xls/xlsx形式32KB)

資料:
IEA「World Energy Balances 2021 Edition」を基に作成

その一方で、アジア、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が依然として低い水準となっています。例えば、2020年時点でアジアの1人当たり電力消費量は、北米地域の22.3%に過ぎませんでした(第223-1-2)。

【第223-1-2】1人当たりの電力消費量(地域別、2020年)

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、2020年)(xls/xlsx形式19KB)

資料:
IEA「World Energy Balances2022Edition」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11.0%から2020年の20.5%と約9.5ポイント上昇しました。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(第223-1-3)。

【第223-1-3】電力化率(地域別)

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(注)電力化率とは最終エネルギー消費量全体に占める電力消費量の比率を指す。

【第223-1-3】電力化率(地域別)(xls/xlsx形式22KB)

資料:
IEA「World Energy Balances 2022 Edition」を基に作成

その一方で、2020年時点で、世界の総人口の約1割、日本の人口の約6倍にもなる約7.6億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。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%は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5.7億人に減少しておりますが、2020年は新型コロナ禍の影響により2013年以降初めて上昇しました。アフリカの未電化人口は全世界の未電化人口の77%を占めており、大きな政策課題の1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等)に対する大規模な投資が必要とされています(第223-1-4)。

【第223-1-4】世界の未電化人口(地域別、2020年)

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(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、2020年)(xls/xlsx形式168KB)

資料:
IEA「World Energy Outlook 2021」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、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2.4%、2000年代は3.9%、2010年代は4.2%となりました。

2020年の世界の電源設備容量は、77.4億kWとなりました。電源別に見ると、化石エネルギーの比率が57.3%を占めており、主電源の役割を果たしていることがわかります。次いで再エネが20.7%を占めています。再エネは気候変動対策の高まりを背景に、2000年代以降に急速に導入が進みました。次に大きな割合を示すのは水力発電(17.2%)ですが、新規の立地が難しくなってきていることから、近年の伸び率は低い水準にあります。原子力発電は、1970年代の石油危機を契機に石油代替エネルギーとして開発が促進され、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0.4%に留まっています(第223-1-5)。

【第223-1-5】世界の設備容量の推移

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【第223-1-5】世界の設備容量の推移(xls/xlsx形式37KB)

資料:
EIA「International Energy Statistics」を基に作成

世界の発電電力量もほぼ一貫して増加しており、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2.9%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わかります。その後、2000年代の世界の発電電力量は、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2.2%の伸びとなりました。一方で世界の発電設備容量は稼働率の低い再エネ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4.2%で増加しており、1980年代から1990年代とは逆に、発電設備容量の伸び率が発電電力量の伸び率を超えています。

2020年の世界の発電電力量は、26.7兆kWhでした。電源別に見ると、最も大きな割合を占めているのが火力発電であり、全体の61.6%を占めています。次いで水力発電が16.2%、再エネが12.2%、原子力発電が10.0%と続いています。

火力発電電力量を燃料別に見ると、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ましたが、2010年代後半からは石炭火力廃止の圧力が強まり、発電電力量全体に占める石炭火力の割合は2000年の38.8%から2020年には35.4%に減少しています。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、石油危機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年代以降は減少傾向が続いています。一方、天然ガス火力は、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5.8%と順調に伸び、石油の代替エネルギーの1つとして重要な役割を果たしてきました。2010年代以降は、政策的な支援を受けた再エネの導入拡大が進んでいます。また、燃料価格の高騰により、ガス火力の伸びは年平均2.7%へ、石炭火力の伸びも年平均0.9%へと鈍化傾向にあります(第223-1-6)。

【第223-1-6】世界の発電電力量の推移

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【第223-1-6】世界の発電電力量の推移(xls/xlsx形式46KB)

資料:
IEA「World Energy Balances 2022 Edition」を基に作成

2020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年以降ガス火力の割合が増加し、全体の39.6%を占めるまでになったのに対して、石炭火力の割合が減少しました。英国はもともと国内に石炭が豊富に存在し、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、ガス火力の比率が増加した後、政策的なCO2価格引き上げにより、石炭火力の割合が2.1%にまで低下しました。フランスでは、東京電力福島第一原子力発電所事故以降、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79.4%から2020年の67.1%まで低下しました。ドイツでは、再エネの導入拡大に伴い、原子力や石炭火力のシェアが年々低下しています。イタリアでは石炭火力の比率が5.4%と減少する一方で、ガス火力の比率が48.0%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、石炭火力の割合が63.7%と高く、環境問題が課題となっています。また韓国は、石炭火力の比率が35.9%、原子力の比率が27.8%と高くなっています(第223-1-7)。

【第223-1-7】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(2020年)

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(注)端数処理の関係で合計が100%にならない場合がある。

【第223-1-7】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(2020年)(xls/xlsx形式25KB)

資料:
IEA「World Energy Balances 2022 Edition」を基に作成

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223-1-8)。

【第223-1-8】欧州の電力輸出入の状況(フランスの例2020年)

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(注1)本図における輸出入の数字は、物理的な電力量の推移を示したもの。
(注2)電力が他の国を回って元の国に戻ってきた場合や、ある国を電力が通過した場合には、いずれも輸出量と輸入量の両方に加えている。

【第223-1-8】欧州の電力輸出入の状況(フランスの例2020年)(xls/xlsx形式22KB)

資料:
IEA 「Electricity Information 2022 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も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、2020年末時点では24州で自由化を実施済となっています。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16%程度に留まります24

都市ガスの消費量を先進国で比較すると、2019年では米国における消費量が多く、30,962PJ(ペタジュール)の消費量となりました。EU諸国は、英国の2,917PJ、ドイツの3,453PJ、フランスの1,706PJで、日本は1,691PJでした25

パイプラインについては、2019年の米国の輸送パイプライン総延長は486千km、配給用パイプラインの総延長は2,122千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284千km、ドイツは522千km、フランスは209千kmとなりました26

一方、日本は、2019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264千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世紀にまで遡りますが、石油危機後、特に欧州において飛躍的に発展しました。熱源として化石エネルギーだけでなく、再エネ、廃棄物、工場排熱等が利用できるほか、熱電併給27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90%)。一方、北欧諸国では、再エネ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77%28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わかります(第223-3-1)。

【第223-3-1】世界の地域熱供給の状況(2019年)

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(注1)※MWthは熱源容量(Mega Watts thermal)
(注2)*は2015年の値、**は2013年の値、-は掲載なし。

【第223-3-1】世界の地域熱供給の状況(2019年)(ppt/pptx形式:44KB)

資料:
Euroheat & Power「District Heating and Cooling: Country by Country」各年版を基に作成

4.石油製品

2021年の世界の石油消費量は、新型コロナ禍からの経済回復で前年比6.0%増加の9,409万バレル/日となりました。地域別のシェアは、北米が23.7%、欧州が14.4%、中国を含むアジアが38.1%となりました。1965年からの56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(それぞれ約72倍、約10倍へ拡大)。新型コロナ禍の影響で一時減少しましたが、世界での消費量の増加は続いており、2000年比で、世界の石油製品の消費量は約1.2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3.3倍、約1.7倍へ拡大しました(第223-4-1)。

【第223-4-1】地域別石油製品消費の推移

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(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38KB)

資料:
BP「Statistical Review of World Energy 2022」を基に作成

2020年の世界の石油消費量の推移を製品別に見ると、新型コロナ禍の影響で中間留分(灯油、軽油、ジェット燃料等)、ガソリン、ナフサの消費が落ち込みました。一方、長期的な傾向ではガソリンや灯油、軽油等の軽質油の消費が堅調に増加傾向にあるのに対して、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

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【第223-4-2】世界の石油製品別消費の推移(xls/xlsx形式24KB)

資料:
BP「Statistical Review of World Energy 2022」を基に作成(石油製品別消費データは、2021年版から更新なし)
24
Energy Information Agency. “Natural Gas Annual, Table 26. Number of customers eligible and participating in a customer choice program in the residential sector, 2019”より推計。https://www.eia.gov/naturalgas/annual/pdf/table_026.pdf
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
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)。
27
コージェネレーション、CHP(Combined Heat and Power)とも呼ばれています。
28
IEA「World Energy Balances 2020 Edition」より推計。