科学研究 - 抑制地球温暖化的低碳社会之路，展现日本近未来的多种“社会情景”

由气候变化带来的灾害几乎成了每年都会出现的事情，日本国内是创纪录的高温和山火多发，海外则是洪水灾害频发。JST于2009年设立低碳社会战略中心（LCS），以推动实现低碳社会的社会情景研究。东京大学杉山正和教授与横滨国立大学本藤祐树教授，通过整合从理工科到人文社会科学的广泛领域的研究智慧，描绘实现理想脱碳社会的社会情景战略，以逻辑和量化的方式展示了日本应走的脱碳之路。

涉及安全保障的气候变化
选择最令人信服的未来社会

“气候变化问题已成为东西方冷战结束后的新型安全保障问题，这已是全球共识。”此话出自东京理科大学名誉教授、“实现低碳社会的社会情景研究”的森俊介项目官之口。关于气候变化，尽管仍有持怀疑论者存在，但大多数科学家认为，是由于人类活动导致大气中的二氧化碳浓度增加，其结果是使得气候变化不断加剧，并引发了创纪录的猛暑、海平面上升等多种灾害。

图1　杉山教授正在领导5个研究小组协同推进研究

然而，在距离2050年实现温室气体排放实质零排放（碳中和）越来越近的情况下，应对措施却未能一路高歌猛进。在此背景下，需要考虑的不仅是采取哪些措施，还包括应该如何推进这些措施才能在社会中获得最大程度的认可。“低碳社会的实现，是在应对地球温暖化的同时，实现‘最为民众接受和选择的社会’这一目标。”森教授解释道。

此外，气候变化属于长期现象，存在技术开发、环境影响等大量不确定因素。为应对存在不确定的未来，森教授等人采取了“社会情景研究”方法。情景原本指电影等的剧本，但在气候变化或能源领域，所指则是“为分析不确定未来而呈现的内部自洽、合理的多种未来前景”。在“实现低碳社会的社会情景研究”项目中就是按照“现状认知 → 行动 → 环境与社会的响应 → 下一步行动”的顺序，以定量和逻辑的方式整理研究内容。

不是“预测未来”而是“工具”
从全体和地方两个层面阅读未来

森教授等人构建的社会情景，就好比下围棋或象棋，要尽可能符合逻辑且定量地展示未来可能发生的事，以及针对“对方下一步行动”的“我方对策”。正如森教授所说：“只有提前算两步之后，才能作为温暖化对策的行动指南，为导企业的技术开发战略和政策决策提供帮助。”

社会情景项目的目标是描绘日本到2050年实现碳中和时的社会情景，包括社会形态、能源供需、脱碳进展以及实现路径的定量分析。但社会情景并非命运论式的未来预测，它的定位是“工具”——以定量方式展示社会状态及脱碳、能源状况（包括成本），为科学和综合讨论政策和课题提供依据。

具体的研究课题有两个，分别为：东京大学杉山正和教授负责的“宏观视角下的日本整体社会情景”和横滨国立大学本藤祐树教授负责的“反映产业与自然等地域特性的社会情景”。杉山教授的课题设定多种未来社会模式，定量分析每种社会中能源及二氧化碳排放变化。本藤教授的课题则分析再生能源在各地区的引入量及其对产业结构、就业和地域社会的影响。

从三个角度描绘日本碳中和社会
只为选择一个光明富足的社会

杉山教授的研究通过五个研究小组（图1）推进研究，描绘了2050年实现碳中和的多种可能的日本宏观社会情景。杉山教授表示，“本次成果是针对我们追求的社会形态，设定多种模式进行量化并彻底分析的结果”。

研究构建的社会情景有3种情景（图2）。第一种情景是“国际协作型碳中和社会”，其特征是全球协作推进可再生能源利用与革新技术普及，实现经济增长与环境保护的兼顾；第二种情景是“自给自足型碳中和社会”，其特征是以地域紧密型的分布式能源系统为特点，通过利用国内资源并与农业融合，构建自给自足的能源体系；第三种情景是，虽实现碳中和，但因绿色转型（GX）政策失败或技术导入延迟，导致经济疲软、能源贫困与差距扩大的社会。

图2　根据目标社会设定了3种社会情景，并对每种情景进行了比较分析。

与前两种光明富裕型社会情景不同，第三种为暗淡贫穷型。提示暗淡贫穷的社会情景，目的是促使人们探讨避免不良未来需要采取的措施。此外，并列提示两种光明富裕型社会情境，能够揭示实现光明繁荣的碳中和社会所需的政策组合，以及应提前规避的风险。即便同样是光明富裕型社会，国际协作型会进口低成本绿色氢气等，而自给自足型则依赖国内再生能源，结果呈现出截然不同的能源结构（图3）。研究还发现，行动越迟缓则选择空间越小，成本和困难也越会增加。

图3　图2中各种社会情景对应的发电量和能源构成变化。

上述成果得益于共同研究成员——东京大学未来愿景研究中心的杉山昌广教授，他负责分析社会成本最小化、能源安全保障等社会情景，并详细阐述了可引入的技术方案。今后的课题在于如何将这些成果清晰地传达给更多人。研究代表杉山正和表示，“为了让我们能够选择光明富裕的碳中和社会，必须让广大公众理解这些成果。”

以再生能源与经济为双轴心进行分析
同时还考虑产业及就业结构的影响

构建再生能源系统时，不仅是成本，重要的是还要考虑对地区的经济、产业与就业结构的影响。例如，太阳能发电对脱碳至关重要，但其推广离不开当地居民的理解和支持。

基于上述观点，本藤教授等人正致力于构建聚焦地域特性的社会情景。本藤教授指出：“若脱碳化能同时实现区域经济振兴与能源安全保障，就会获得广泛认同；若还能带来增强地区韧性等附加效益，就更容易被接受。”本藤教授等人以可再生能源与地区经济为双轴心，将能源系统模型与产业关联模型相结合，开展了定量化的社会情景分析（图4）。

图4 本藤教授的课题是分析各地区能源状况及产业情况，并通过导入适合当地的再生能源分析地区产业与就业变化。

能源方面，通过创建精细化区域划分的高分辨率模型，可清晰呈现适合引入太阳能发电、风力发电及地热发电的区域。此外，可再生能源的引入将推动发电站建设及周边基础设施完善，有望为地区创造就业机会。由此，日本的产业布局将发生转变，生产基地或将向可再生能源资源丰富的地区转移。模型将描绘这种转变对社会产生的影响。

将这两种模型分析结合起来的关键在于可再生能源资源量的估算。例如，在导入太阳能发电时，公共设施可安装的设备数量有限（图5）。因此，独栋住宅和民间建筑的安装就显得尤为重要。此外，在建筑物安装太阳能发电的潜力因地区而异。基于这两种模型分析，通过模拟时间推移，就能清晰地看到区域经济将如何变化。

图5　按市乡镇估算的独栋住宅、公共设施、民间建筑可安装太阳能发电设备的容量

本藤教授等人目前正以可再生能源和地区经济为双轴心的定量情景阶段，推进至引入多元要素的定性社会情景分析。这样的社会情景分析也将成为制定地区支援政策的基础。

精心打磨碎片
组合成“巨型拼图”

杉山教授谈及研究展望时表示：“希望通过与外部专家对话推动技术开发，通过与政策制定者对话，利用得到的反馈深入挖掘社会情景分析。”本藤教授则指出：“计划在能源与区域经济的定量分析中融入其他定性信息，探索如何更清晰地传达定量模型的分析结果。”同时还表示，未来将考虑引入人工智能技术。“若能确立基于人工智能与人类协作的社会情景分析的方法论，该成果可推广应用于其他模型。”

森教授指出，各专项课题正稳步取得成果，他将这些成果比喻为“精雕细琢的拼图碎片”。当所有碎片完美拼合时，不仅将展现未来可能性，更将构成连接下一代、衔接后续项目的宏大拼图。他充满激情地表示，“这项事业并非完成小拼图就结束，而是如同圣家堂般宏大的工程”。2050年实现脱碳社会已非遥不可及的未来。在可行方案日益受限的当下，这项事业的重要性正与日俱增。

（TEXT：本桥恵一、PHOTO：上乐博之）