客观日本

如何实现光明富足的零排放社会?(最终回)利用扩展型投入产出表探索未来

2023年04月07日 能源环境

上接 如何实现光明富足的零排放社会?(一)从脱碳开始的日本活性化
    如何实现光明富足的零排放社会?(二)个人能为脱碳做的贡献
    如何实现光明富足的零排放社会?(三)利用生物质挑战脱碳化
    如何实现光明富足的零排放社会?(四)2050年的电源构成方案
    如何实现光明富足的零排放社会?(五)作为电力贮藏系统的“新型抽水蓄能发电”
    如何实现光明富足的零排放社会?(六)开发取得进展的各种蓄电技术
    如何实现光明富足的零排放社会?(七)信息社会的发展与能源消耗
    如何实现光明富足的零排放社会?(八)从大气中直接回收CO2对2050年实现脱碳至关重要

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石川环(左)         山田兴一(中)        川浩(右)
低碳社会战略中心主任研究员  低碳社会战略中心研究顾问   低碳社会战略中心特任研究员

【导读】本文为《如何实现光明富足的零排放社会?》的最终回,以虚构的商社青年员工皆川丰为主人公解读低碳社会战略中心(LCS)公布的提案。最终回采访了山田兴一研究顾问、石川环主任研究员和西川浩特任研究员,请他们在解读LCS独自制作的扩展型投入产出表的同时,介绍日本要实现光明富足的零排放社会都需要些什么。

用价值量表示产业之间的关联
使用独自的系统便于理解

皆川:我的采访也要到了最终回了。这次听说低碳社会战略中心有具体描述脱碳未来的研究成果,所以特意来采访各位。

山田:目前全世界都在研究2050年如何实现脱碳,我们的研究从能否兼顾零碳(ZC)和发展经济的角度,定量地描述了未来的产业结构变化。

皆川:保护环境和发展经济容易被认为是矛盾关系,二者能同时实现吗?

山田:随着各产业的发展和国际竞争力的增强,人类迎来光明富足的零碳社会还是有充分可能的。

皆川:感觉希望就在眼前!首先,让我请教一下各位,“定量地”指的是什么?

山田:作为定量地描述零碳社会状态的新方法,我们制作了“扩展型投入产出表”,用它计算了未来国内生产总值(GDP)、电力需求、二氧化碳(CO2)排放量等数据。

皆川:这是一个什么样的表呢?

石川:日本总务省公布的“投入产出表”(图1),标示出了各个产业部门之间购买、生产和销售的货物及服务的关联关系。例如,随着电气化的推进,家庭用电量会增加,电力公司需要增加发电量,为此就需要更多的燃料,由此也将影响到生产燃料的行业。如此这般,每个行业在经济上的关联关系都以价值量来表示。

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图1 投入产出表概念图
(JST根据日本总务省《2015年投入产出表报告书-综合解说篇》中的图4-2加工制作)

皆川:也就是说,根据这张表就可以动态地掌握一个行业的变化会如何波及其他行业,以及如何导致经济结构的变化吧。

石川:“投入产出表”每五年编制一次,汇总了509种产品销售到391个部门的价值量。我们的研究以2015年编制的投入产出表为基础,在其中新增加了此前没有的可再生能源部门,从CO2排放量的角度出发选出了关注的产品部门,最终制作出了聚焦于173种产品173个部门的“扩展型投入产出表”。

西川:为了便于后续分析,“扩展投入产出表”为正方形矩阵的格式,制作起来真的很费时费事。我们在LCS(低碳社会战略中心)开发了一个“投入产出表”与“扩展型投入产出表”的转换系统,在考虑到部门间相关系数的同时,在509个部门中加入新产业,或者将应该关注的部门进一步细化等,最终整合成我们独自设定的173个部门。现在,这个表变得很便于理解分析。

预测产业结构变化
还能计算CO2排放量

皆川:可以通过价值量计算出社会的变化这一点我明白了,CO2排放量又是如何从这个表中得到的呢?

西川:我们利用表示温室气体排放量和能源消耗量关系的“环境负荷强度数据手册(3EID)”,将其与“扩展型投入产出表”相对应,制作了CO2排放系数表。在表中给出未来预计会发生的产业结构变化以及作为零碳对策所必须的变化,就能计算出CO2排放量和GDP等数值。

皆川:也就是说,根据想要实现的未来社会形态改变条件,计算出相应的结果。那么,给出的条件就至关重要了。

山田:比如说,2015年的电力需求是1000太瓦时(TWh),但考虑到电气化带来的电力需求增加,我们估计2030年为1200 TWh,2050年为1800 TWh。为了在2050年实现100%的可再生能源电力供给,将有更多的风力发电,但主要还是要增加光伏发电。按照这个条件计算,2030年的CO2减排率将达到44%,能够基本实现目前的国家目标。

但是,如果2050年可再生能源供给率只能达到80%,那么就需要通过直接空气捕集(DAC)实现100%减排。在这种情况下,GDP在2030年达到595万亿日元,2050年将超过700万亿日元。日本2015年的GDP为533万亿日元,这说明在实现GDP增长的同时,是可以实现零碳社会的。

石川:计算方法也有多种,例如根据过去的变化率来计算的方法,按照纯电动车普及率达到100%等设定期望目标值的方法等等。我们的这个研究可以让使用者根据评估的内容来改变实现方式,着眼于GDP和CO2排放量,按照想要实现的目标创建多种独自的实现方式进行计算并得出结果。

期待旅游业和信息服务业的成长
教育领域也将扩大,实现GDP增长

西川:我们在这项研究中选择了10个关注部门并给予其变化。其中包括排放大量CO2的发电行业、钢铁行业和汽车产业。另外,从GDP的角度出发,我们还选择了未来有望增长的信息服务业和旅游业。

山田:考虑到电气化的推进,天然气和煤油的需求量将减少;对于电力需求量的增加,可再生能源的导入将增多;由于钢铁和化工产品的循环再利用取得进展,所以产量本身将减少。此外,由于日本具有高水平医疗的优势,所以医疗旅行者将出现增加;在工业设备方面,日本在地热发电涡轮机方面实力强大,因此其产量将扩大,出口也会增加(图2)

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图2 面向2050年有可能发生行业变化的示例图

皆川:未来变化最具特征的是什么部门?

石川:是信息服务业。皆川先生你网购吗?

皆川:我经常在网上买东西。

石川:我们认为将来网络交易将出现飞跃式发展,会比现在更加繁荣。所以我们按照信息服务业的设备和软件销售将增加,家庭的教育支出也会增加等条件进行了计算。

山田:随着信息服务业的爆发式增长,相应地对电力的需求也随之增加。我们改变了若干系数进行计算后发现,到2050年提供相当于目前3倍的3000TWh电力是可能的,成本则不变还是25日元。在此条件下,GDP将达到1500万亿日元的规模,以每年3%的速度实现经济增长。

皆川:也就是说,完全可以走出一条零碳和经济增长兼顾的道路。为了实现这一目标,还有哪些是必须要做的?

山田:面向脱碳有各项具体措施,但我们认为有必要共享想要实现的社会目标。为此,就要认真广泛地宣传LCS的研究成果。此外,让更多的人接受高等教育,培养科学技术方面的人才也很重要。增加教育领域的家庭支出,以及相应的社会支出,也将促进GDP的增长。这从产业关联的计算结果中可以明确看出这一点。

皆川:也就是说,培养支撑技术和产业的人才也很重要。

山田:教育对今后的日本而言是很重要的政策领域。为了给后代一个光明富足的未来,创建一个让有能力的人发挥其力量的社会,将是非常重要的。

皆川:通过迄今为止对LCS的系列采访让我明白了,要实现脱碳,不仅要发展技术,还要建立良好的社会体系。我也要考虑一下,如何让我们公司的业务为此做出贡献。

——以上对话根据采访内容虚构而成。(TEXT:岩﨑茜、PHOTO:楠圣子、桐山淳子)

原文:JSTnews 2023年3月号
翻译:JST客观日本编辑部

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