経済成長ケース ( AEOHEG) AEO2015 石油 天然ガス高資源ケース (AEOHOGR) 高経済成長 +CPP(CPPHEG) 石油 天然ガス高資源 +CPP(CPPHOGR) を分析 スタディ結果のポイントとして 提案中の Clean Power Plan は発電産業 CO2 排出量を減

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1 平成 27 年 5 月 27 日 カレント トピックス 独立行政法人石油天然ガス 金属鉱物資源機構 米国 :EIA の Clean Power Plan 影響スタディ < ワシントン事務所佐藤陽介 > はじめに 2015 年 5 月 22 日 米エネルギー情報局 ( EIA: Energy Information Administration) は米環境保護庁 (EPA: Environmental Protection Agency) の火力発電所 CO2 排出規制 (CPP: Clean Power Plan) の影響に関する分析を発表した 1 EPA のこの規則案は素案が発表されて以来 米国におけるエネルギー 環境イシューとしては最も議論を呼ぶものとなっている そしてこれまで米国商工会議所 2 や NERA Economic Consulting( 業界団体からの依頼で実施 ) 3 などがその潜在的な影響に関して分析を行ってきた 今回の EIA のスタディはそのような取り組みとしては最新のものであり EPA の規則の最終版の発表が今夏に予定されているなか タイミングを考慮しても目を引く そこで本稿では EIA のスタディの概要を紹介する EIA の分析は最新の 2015 年年次エネルギー見通し ( AEO2015: Annual Energy Outlook) の参照ケースをベースとして Clean Power Plan の影響を検討し その他条件を変えた代替ケースにおける影響の分析を行っている なお この AEO2015 年は 2040 年までの見通しであるが 2014 年 10 月時点で成立している法規制を前提条件にしていたため EPA のこの提案中の規則による影響の評価が含まれていない そのような点から 今回のスタディは AEO2015 の内容を補足するものと言えよう スタディのハイライトとしては EIA は Clean Power Plan の実行により石炭火力発電所数のリタイアの増加 適用初期における石炭生産量の減少及び石炭価格の低下 電力価格の上昇や国内総生産を含む経済活動指標の低下を指摘している 2. スタディのポイント AEO2015 の参照ケースを基本的なベースラインとして Clean Power Plan 実施による発電量 発電容量 CO2 排出量 電力小売価格 電力支出 エネルギー生産量 天然ガス 石炭等コモディティ価格 経済指標等に対する分析を実施 分析ケースは全 11 ケース 主要分析ケースとして参照 参照 +CPP(CPP) CPP 延長 (CPPEXT) CPP+ 原子力 (CPPNUC) CPP+ バイオマス ( CPPBIO195) AEO2015 高 1 EIA, Analysis of Impact of Clean Power Plan, May 22, 2015, 2 U.S. Chamber of Commerce, Assessing the Impact of Potential New Carbon Regulations in the United States, May 28, 2014, 3 NERA, Potential Energy Impacts of the EPA Propose d Clean Power Plan, Oct 15, 2014, 1

2 経済成長ケース ( AEOHEG) AEO2015 石油 天然ガス高資源ケース (AEOHOGR) 高経済成長 +CPP(CPPHEG) 石油 天然ガス高資源 +CPP(CPPHOGR) を分析 スタディ結果のポイントとして 提案中の Clean Power Plan は発電産業 CO2 排出量を減少させることが予想される 石炭火力発電から天然ガス火力発電への移行が 規制の執行が始まった際の主要な法令遵守戦略であり 再生可能エネルギーは 2020 年代中頃以降その役割を高めていく CPP 延長ケース (CPPEXT) の下で 2040 年まで Clean Power Plan の排出削減要求が継続した場合 高い水準の天然ガス火力発電への移行は 2030 年から 2035 年まで維持される 法令遵守のための計算の中で 新規原子力発電が再生可能エネルギーと同様に扱われた場合 Clean Power Plan の実施はまた 原子力発電の増加へと繋がる Clean Power Plan は予測される発電容量のリタイア及び追加に対して大きな影響を及ぼす 石炭生産量及び一般炭坑口価格は AEO2015 参照ケースに比べて Clean Power Plan 適用後の早期段階において低くなる Clean Power Plan の天然ガス生産量及び価格への影響はベースラインとなる供給条件に非常に敏感である 使用が継続される石炭火力発電の熱効率 ( 1kWh の純発電量を生み出すために使用される石炭の持つ熱量 ( Btu)) は Clean Power Plan の下で若干改善する 小売電力価格及び支出は Clean Power Plan の下で上昇する 実質国内総生産 工業出荷 消費を含む経済活動指標は Clean Power Plan の下でベースラインに対して低下する AEO2015 参照ケースを起点とする全てのケースにおいて 2015 年から 2040 年にかけての累積 GDP は 2030 年以降の厳しい政策を反映し 0.17% から 0.25% 減少する 3. 序文 仮訳 図表番号は EIA のスタディのままにした EIA の法制上のミッションと専門性に従い この分析は提案中の Clean Power Plan の下で減少した CO2 のエネルギーシステム及び経済への影響に焦点を当てている EIA は Clean Power Plan が対象としている既存の発電ユニットからの CO2 排出量減少による健康又は環境への恩恵は考慮していない そのためこの分析は費用便益分析ではない この分析の起点として用いられた参照ケースは 2014 年 10 月時点で施行されている法制を反映している AEO2015 の参照ケースである EIA は 25 年間もの予測は元来不確実で 変化する政策目的 供給途絶 革新的な技術の出現 その他将来の発展に左右されることを認識している EIA が全ての不確実性を考慮することは不可能である 実際的な理由としてこのスタディでは代替的なシナリオ分析を通じた限定的な感度分析を検討している さらに 提案中の Clean Power Plan の影響を予測する際にはかなりの不確実性と多くの課題を伴う この報告書の発表時点で Clean Power Plan はまだ提案中の規則である 最終規則は実質的な面において提案中の規則とは異なるかもしれない この分析で提示された地域の法令遵守パターンはコンピューターモデル ( NEMS モデル ) から抽出されたモデルであるが 実際の法令遵守メカニズムは州の法令遵守提案 2

3 によって定義され 異なる特徴を備えているかもしれない Clean Power Plan を順守するための新規発電の建設は 電力送電網のアップグレードあるいは拡大を必要とするかもしれない しかし NEMS は地域間電力取引の電送制限を設けておらず また電力フローモデルも含んでおらず 将来の電送システムの信頼性について評価していない NEMS は天然ガスが住宅及び商業施設での主な暖房燃料となっておりローカルの天然ガス配給企業が天然ガス移送能力を持つ企業に最初の要求を行う地域における極寒気象条件が 発電所への天然ガスの供給にどのように影響を受けるかを考慮していない モデル化された 2020 年から 2029 年の排出量の軌跡は既存の NEMS ネットワーク内での提案中のルールの柔軟性を示すアプローチとして NEMS の外で構築された 燃焼タービンは ごく小さな割合しか EPA によって提案されている出力基準に達しないという想定に基づき 法令遵守計算に含まれていない NEMS は発電業界のコンバインドサイクル発電所からの熱出力値に関しては有用なモデルではない 従って この分析では計算された平均値を NEMS におけるコンバインドサイクル発電所に適用した 表 2:EIA ベースラインケースと Clean Power Plan ケースの説明 ケース名 説明 参照 (AEO) EIA/AEO2015 参照ケース AEO2015 は 2040 年までのエネル ギー供給 需要 価格に関する年ごとの予測を提示している 参照ケースは概して 2014 年 10 月時点における連邦 州 地 域の法規制に基づいている 参照 +CPP; ベース政策 (CPP) AEO2015 参照ケースを下敷きに提案中の Clean Power Plan を モデル化したもの CPP 延長 (CPPEXT) AEO2014 参照ケースを下敷きに CO2 排出量を 2040 年に 2005 年水準の 45% 以下とするために CO2 排出目標を 2030 年以降ま で延長 継続実施したもの 原子力 + CPP( CPPNUC) 法令遵守計算において現在計画されていない新規原子力発電 所からの発電を想定した Clean Power Plan 適用モデル AEO2015 参照ケースを下敷きにしている バイオマス+CPP( CPPBIO195) バイオマス燃料による発電からの CO2 排出量を EPA 規制分析 が想定しているのと同じ 195Pounds CO2/MMBtu として想定し Clean Power Plan を実施したもの EIA の参照ケースではバイ オマス発電はカーボンニュートラル AEO2015 参照ケースを 下敷きにしている 代替的ベースラインを用いたケース高経済成長 (AEOHEG) 石油 天然ガス高資源 ( AEOHOGR) 高経済成長 + CPP( CPPHEG) 石油 天然ガス高資源 + CPP ( CPPHOGR) EIA/AEO2015 の高経済成長ケース 参照ケースよりも高い GDP 成長を見込んだ結果 高い電力需要と燃料価格をもたらす EIA/AEO2015 の石油 天然ガス高資源ケース 参照ケースよりも楽観的な国内石油 天然ガス供給を見込んだ結果 低い天然ガス価格をもたらす AEO2015 高経済成長ケースを下敷きに Clean Power Plan の実施したもの AEO2015 石油 天然ガス高資源ケースを下敷きに Clean Power Plan を実施したもの 3

4 4. 結果サマリー 仮訳 発電業界の CO2 排出量は 2005 年から 2013 年の間に石炭発電のシェア低下と天然ガス及び再生可能エネルギーのシェア増加のために 3 億 6,300 万トン減少したが この報告書で用いられた 3 種類のベースラインシナリオにおいては 2013 年から 2040 年の間の CO2 排出量の変化はほんのわずかであることが予測された AEO2015 参照ケースに対して 予測される排出量の軌跡は 天然ガス価格が安い石油 天然ガス高資源ケースにおいていくらか低く 多くの電力需要を伴う高経済成長ケースではいくらか高いものとなっている 提案中の Clean Power Plan は発電産業 CO2 排出量を減少させることが予想される ( 図 3) 2030 年において予測される排出量のベースラインに対する減は 4 億 8,400 万トンから 6 億 2,500 万トンの範囲に及ぶ 2030 年において予測される排出量は 2005 年排出量の 24 億 1,600 万トンに対する 29% から 36% の削減を反映し 15 億 5,300 万トンから 17 億 2,700 万トンの範囲となる 図 3:CPP 適用下における発電産業からの CO2 排出削減量 ( ベースライン比 ) 石炭火力発電から天然ガス火力発電への移行が 規制の執行が始まった際の主要な法令遵守戦略であり 再生可能エネルギーは 2020 年代中頃以降その役割を高めていく ( 図 4,5) 法令遵守にあたり 需要サイドのエネルギー効率化は初期段階における天然ガスの役割及び最終的な再生可能エネルギーの役割に比べて控えめな役割しか果たさない 増加する天然ガス発電と再生可能エネルギー発電容量の拡大の経済性は地域毎に異なり その主な決定要因は 1) 地域ごとの天然ガス供給量とコンバインドサイクル発電利用率 2) 再生可能エネルギーポートフォリオを有していない ( あるいは低い ) 州を含む地域への再生可能エネルギーの普及の可能性となっている 4

5 図 4:CPP 適用下における発電量及びエネルギー効率化の変化 ( AEO2015 参照ケース比 ) CPP 延長ケース ( CPPEXT) の下で 2040 年まで Clean Power Plan の排出削減要求が 継続した場合 高い水準の天然ガス火力発電への移行は 2030 年から 2035 年まで維持さ れる ( 図 5) 図 5:CPP 延長ケース下における発電量及びエネルギー効率化の変化 ( AEO2015 参照ケー ス比 ) 法令遵守のための計算の中で新規原子力発電が再生可能エネルギーと同様に扱われ た場合 Clean Power Plan の実施はまた 原子力発電の増加へと繋がる ( 図 6) 5

6 図 6: 原子力発電による発電量 ( AEO2015 参照ケース CPP 適用下の比較 ) Clean Power Plan は予測される発電容量のリタイア及び追加に対して大きな影響を及ぼす ( 図 7,8) 2014 年から 2040 年において予測される石炭火力発電所のリタイア (AEO2015 参照ケースでは 40GW となりそのほとんどが 2017 年より前に生じる ) は ベース政策ケース ( CPP) では 90GW まで増加する ( そのほとんど全てが 2020 年より前に生じる ) 天然ガスまたは石油を燃料とするもので非効率的なユニット ( 一般的に一次蒸気サイクルを伴う ) のリタイアもまた増加することが予測される 発電容量追加に関しては AEO2015 参照ケースでは 2014 年から 2040 年において天然ガス及び再生可能エネルギーが支配的であるが Clean Power Plan は全てのシナリオにおいて予想される再生可能エネルギー発電容量を大きく増加させる 天然ガスの供給に好ましい条件を付した場合には Clean Power Plan は天然ガスによって燃料供給される発電容量も増加させる (CPPHOGR) 原子力発電容量もまた 法令順守のための計算において新規原子力発電容量が再生可能エネルギーと同等の扱いを受ける感度分析ケースにおいて増加した (CPPNUC) 6

7 図 7:CPP 適用下における燃料別発電容量のリタイア ( ベースライン比 ) 図 8:CPP 適用下のおける燃料別発電容量の追加 ( ベースライン比 ) 石炭生産量及び一般炭坑口価格は AEO2015 参照ケースに比べて Clean Power Plan 適用後の早期段階において低くなる ( 図 9,10) ベース政策ケース ( CPP) においては 2020 年及び 2025 年における米国石炭生産量は AEO2015 参照ケースよりもそれぞれ 20% 30% 低くなる 全ての主要石炭生産地域 ( 西部 内陸 アパラチア ) の生産は 2020 年において負の影響を経験する ベース政策ケースにおける再生可能エネルギーからの発電拡大 天然ガス価格の上昇 2030 年以降の静的な Clean Power Plan の目標は 既存石炭火力発電所が高い稼働率で操業することを可能とし その稼働率は 2024 年の 60% から 2040 年には 71% まで上昇する 結果として 石炭生産量の軌跡は高い水準を示すが それでも 2040 年においては AEO2015 参照ケースよりも 20% 低い水準のままである イリノイ州 7

8 及びガルフリグナイトベイスンを含む内陸石炭生産地域や パウダーリバー ロッキー山脈 アリゾナ州 / ニューメキシコ州 ダコタリグナイトベイスンを含む西部石炭生産地域は ベース政策ケースにおける予測期間の終局における生産量増加のほとんどを占める 一般炭坑口価格平均は 2020 年以降減少し 2025 年及び 2030 年において AEO2015 参照ケースに比べてそれぞれ 8% 10% 低い価格となり その後 2040 年までを通じて少なくとも 8% 低い水準のままである 図 9: 米国石炭生産量 ( ベースライン CPP 適用下の比較 ) 図 10: 石炭価格 ( ベースライン CPP 適用下の比較 ) Clean Power Plan の天然ガス生産量及び価格への影響はベースラインとなる供給条件に非常に敏感である ( 図 11,12) Clean Power Plan はその適用の開始時点においてベースラインに比べて大きく天然ガス使用量を増加させるが 時が経過するに従って再生可能ネルギーやエネルギー効率化プログラムが支配的な法令順守戦略となるため その効果は薄れていく 予測される天然ガス価格にはベースライン間で大きな違いがある一方 石油 天然ガス高資源ケースにおいて低下価格が継続する場合には 実施後最初の 2,3 8

9 年間の影響を例外として Clean Power Plan 自体が天然ガス価格を大きく変動させること はない 図 11: 天然ガス生産量 ( ベースライン CPP 適用下の比較 ) 図 12: ヘンリーハブ天然ガススポット価格 ( ベースライン CPP 適用下の比較 ) 使用が継続される石炭火力発電の熱効率 ( 1kWh の純発電量を生み出すために使用される石炭の持つ熱量 ( Btu)) は Clean Power Plan の下で若干改善する ( 図 13) 全てのケースにおいて 石炭火力発電の熱効率の改善の平均は 2% 以下である 予測される熱効率の改善の程度は 天然ガス価格に影響を与える天然ガス供給量についての想定に敏感であり 利用可能な法令遵守のための選択肢の間における競争を反映する 9

10 図 13:CPP 適用下における石炭火力発電の熱効率の % 変化 ( ベースライン比 ) 小売電力価格及び支出は Clean Power Plan の下で上昇する 小売電力価格は 最初の法令遵守措置への反応として 2020 年代の初頭においてほとんど上昇する ベース政策ケースにおいて 新規発電容量への投資の増加は 発電のための天然ガス使用量の増加とともに 2020 年から 2025 年にかけて対応するベースラインに対して電力小売価格を 3% から 7% 高くする ( 図 14) 2030 年までに多くの地域において電力小売価格はベースラインの水準まで戻るが 国内のいくつかの地域では価格は高い水準のままである ベース政策ケースにおいて フロリダ 南東 南部プレーン 南西では 2030 年において予測される電力小売価格はベースラインに対しておよそ 10% 高い 電力支出もまた概して Clean Power Plan の実施とともに上昇するが 法令順守を目的としたエネルギー効率化プログラムと高い電力価格の組み合わせがベースラインに比べて電力消費量を減少させる傾向があるために 割合の観点ではその支出の変化は小さい 2040 年までにベース政策ケースにおける電力支出の合計は 需要の減少が価格の上昇を相殺する以上のものであるために AEO2015 参照ケースよりも若干低くなる 10

11 図 14: 電力小売価格 ( ベースライン CPP 適用下の比較 ) バイオマスによる発電は Clean Power Plan があろうとなかろうと全発電量の中ではごく小さな部分しか占めない Clean Power Plan の実施は 法令遵守計算においてバイオマス発電に適用される排出率に応じて 予測されるバイオマス発電量を上昇させるとも減少させるとも言える EPA の規制影響分析で想定されている 195Pounds CO2/MMBtu の排出率を用いた場合 EIA は 2020 年及び 2030 年におけるバイオマス発電量は対応する AEO2015 のベースラインのそれぞれ 240 億 kwh 410 億 kwh に対して 33% 71% 低くなると予測する 正味ゼロエミッション発電源としてバイオマス発電を扱っているベース政策ケースでは EIA は AEO2015 のベースラインに対してバイオマス発電量は 2020 年には 46% 高く 2030 年には 5% 低くなると予測している 実質国内総生産 工業出荷 消費を含む経済活動指標は Clean Power Plan の下でベースラインに対して減少する AEO2015 参照ケースを起点とする全てのケースにおいて 2015 年から 2040 年にかけての累積 GDP は 2030 年以降の厳しい政策を反映し 0.17% から 0.25% 減少する 高い経済成長又は高い石油 天然ガス資源を想定しているベースラインの下での Clean Power Plan の実施は AEO2015 参照ケースをベースラインとして用いた結果に対して GDP 及び可処分所得への影響を改善する 5. むすびに 2015 年 5 月 8 日 EPA は新規火力発電所からの CO2 排出規制の最終規則案をホワイトハウスの予算管理室 ( OMB: Office of Management and Budget ) に提出した ここで同規則案は最終規則発表に向けて省庁間審査に諮られることになっている 現在 Clean Power Plan と呼ばれている既存火力発電所の CO2 排出規則を成立させるためには まずこちらの新規発電所に関する規則を成立させることが法的に必要となっている ( この点の概要についてはカレント トピックス 米国 : 既存火力発電所排出ガス規制案の動向 11

12 4 を参照されたい ) そういう意味では新規及び既存火力発電所の CO2 排出規則の発表に向けて正に最終段階に入っている しかし 本最終規則が発表されたとしてもそれに関わる論争は終結することはなく 過去の EPA が策定してきた他の規則の例に漏れず 長く続く訴訟による対抗が始まることは疑いない 特に今回独立 中立的な統計 分析機関としての評判を得ている EIA が Clean Power Plan により米国経済の減速 電力小売価格の高騰の可能性を指摘したことは 反対運動を勢いづかせることになるだろう また これは非常に稀な例であるが ワシントン DC 巡回裁判所が Clean Power Plan に関して EPA を相手取って米国 12 州が提起した訴訟を受け付け 4 月 16 日に口頭弁論が開催された点も注目される 5 通常 策定中の規則案に対してジャッジが下ることはないが裁判として取り上げられたこと自体異例であり判決の行方が注目される このようなことから裁判を通じた Clean Power Plan への対抗活動は既に始まっていると言えよう ( 了 ) おことわり : 本レポートの内容は 必ずしも独立行政法人石油天然ガス 金属鉱物資源機構としての見解を示すものではありません 正確な情報をお届けするよう最大限の努力を行ってはおりますが 本レポートの内容に誤りのある可能性もあります 本レポートに基づきとられた行動の帰結につき 独立行政法人石油天然ガス 金属鉱物資源機構及びレポート執筆者は何らの責めを負いかねます なお 本資料の図表類等を引用等する場合には 独立行政法人石油天然ガス 金属鉱物資源機構資料からの引用である旨を明示してくださいますようお願い申し上げます なお 火力発電所からの水銀等の排出規制である MATS(Mercury Air Toxic Standard) に対する米国最高裁判所による判決が 6 月にも下されると見込まれている MATS の存続の可否自体非常に重要であるが 本最高裁判決は Clean Power Plan 訴訟にとっても重要である Clean Power Plan 訴訟の原告は 連邦政府機関は同一の権限の下で同じ対象に対して二重に規制をかけることはできないことを論拠に訴訟を展開している MATS は水銀を主要な規制対象とはしつつも CO2 もカバーしているために 仮に最高裁判決で MATS が覆された場合には Clean Power Plan 訴訟の原告はその論拠を失うことになる 12

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