エネルギー革命：化石エネルギーから新エネルギーへ（その３）

2016年10月28日

（その２よりつづき）

3 中国のエネルギーの新分布

　中国は世界最大の発展途上国であり、その社会・経済は長年にわたって急速に発展し、驚くべき変化を遂げてきた。中国では石炭資源が比較的豊富で、石油・ガス資源が相対的に不足している。この点はエネルギーの生産と消費における中国の特徴を形成している。2004年から2014年までに中国のGDPは298％成長し、63兆6千億元に達した[10]。エネルギー消費量は21.3×10⁸t標準炭（1kg当たり7000kcal）から42.6×10⁸t標準炭へと倍増した[10]。エネルギー資源の生産量は19.7×10⁸t標準炭から34×10⁸t標準炭（石油換算29.7×10⁸t）へと増加し[2,10]、72.6％の伸びとなった。

3.1 中国の化石エネルギー分布

　中国の化石エネルギー産業は安定した発展を見せている。石炭は化石エネルギーの主体的な地位を占め、石油の生産量は安定し、天然ガスの生産量は急速に増加している。2014年、中国の化石エネルギー総生産量は石油換算21.77×10⁸[2,10]に達し、このうち石炭と石油、天然ガスはそれぞれ84.7％と9.7％、5.6％を占めた。

3.1.1 中国の化石エネルギー資源の分布

　中国の化石エネルギーは比較的豊富であり、そのうち石炭資源が相対的に豊かで、石油・ガス資源が相対的に乏しい状況にある。中国の石炭資源総量は約5.0×10¹²tで、全体として、西に多く東に少なく、北に豊かで南に乏しい局面が形成されている。山西・内蒙古・陜西・新彊・貴州・寧夏の6省区の石炭資源の総量は4.19×10¹²tに達し、全国の石炭資源総量の84％を占めている。中国の石油・ガスの可採資源総量は石油換算約1,370×10⁸t[1,3]で、石油・ガスの発見と採掘の程度は比較的低い。在来型石油の可採資源量は212×108t、非在来型石油の可採資源量は約200×10⁸t[3]で、両者はほぼ拮抗している。在来型天然ガスの可採資源量は20×10¹²m³、非在来型天然ガスの可採資源量は80×10¹²～120×10¹²m³[3]で、非在来型天然ガスの可採資源量は在来型の約5倍にのぼっている。理論認識と工学技術の革新と発展に伴い、石油・ガス資源の潜在力はさらに高まる余地を持っている。

3.1.2 中国の化石エネルギー生産の分布

　中国の化石エネルギーの生産量は安定した増加を見せている。石炭の生産能力は過剰で、石油の生産量は安定し、天然ガスの生産量は急速に増加している。2014年、石炭産業の総生産能力は43.7×10⁸t、生産量は38.7×10⁸t（石油換算18.45×10⁸t）で、山西・陜西・寧夏・河南・内蒙古・新疆が石炭の主要生産地域となっている。60年余りの発展を経て、中国ではこれまでに、渤海湾盆地と松遼盆地、オルドス盆地、ジュンガル盆地、タリム盆地、珠江口盆地の6つの年間生産量1,000×10⁴t以上の石油生産基地と、オルドス盆地とタリム盆地、四川盆地の3つの年間生産量100×10⁸m3以上の天然ガス生産基地が形成されている。石油生産量は2010年に2×10⁸tを突破し、2014年には2.11×10⁸tに達した。天然ガスの生産量は2006年に500×10⁸m³、2011年には1,000×10⁸m³を突破し、2014年には1,306.8×10⁸m³に達した。

3.1.3 中国の化石エネルギー消費の分布

　中国のエネルギー消費構造は長期にわたり、石炭の比重が過度に高く、石油と天然ガスの消費の比重が低すぎる状況にあった。2014年の中国の一次エネルギー消費構造では、石炭が66.2％、石油が18.4％、天然ガスが5.6％を占め[2,10]、石油・ガスの合計はわずか24％にすぎず、世界平均の56％を大きく下回った[2]。近年の生態環境の持続的な悪化を受け、中国は、一次エネルギーの消費構造の調整を加速し、石炭の効率的でクリーンな利用を強化すると同時に、天然ガスなどのクリーンエネルギーの消費の比重を大幅に高める必要に迫られている。

3.2 中国の新エネルギーの分布

　近年、中国では新エネルギー産業が急速に発展し、一次エネルギー構造における比率は拡大を続け、エネルギーの重要な構成要素となっている。2014年、中国の再生可能エネルギーと原子力発電、水力発電の総生産量は石油換算3.22×10⁸t[2,10]に達し、一次エネルギー消費構造における比率は10.9％に及んでいる。このうち新エネルギー総生産量に占める再生可能エネルギーと原子力発電、水力発電の割合はそれぞれ16.5％、8.9％、76.6％となっている[2]。

3.2.1 再生可能エネルギーの分布

　広大な国土を持つ中国は、再生可能エネルギーの開発利用において先天的な優位にあり、世界の先頭につけている。風力発電や太陽エネルギーなどの再生可能エネルギーによる発電容量はいずれも世界トップにある。2014年、中国の風力発電の新たな発電容量は2,335.1×10⁴kW[5]、オングリッドの太陽エネルギー発電容量は26.52GW（国家エネルギー局統計、2015年）に達し、それぞれ前年から25.5％と67％の伸びとなり、発電量はそれぞれ1,563×10⁸kWhと231×10⁸kWh[5,6]となった。中国の再生可能エネルギーによる発電総量は石油換算0.51×10⁸tに達し、一次エネルギー消費構造における割合は1.8％となった。原料供給の影響を受け、中国のバイオマス燃料の生産量の発展は比較的緩慢で、2014年の生産量は208×10⁴t、前年からの伸びは3.3％にとどまった。

3.2.2 水力発電の分布

　中国の水力発電資源は豊富で、水力発電は急速に開発されている。2014年、中国全土の水力発電の総発電容量は282GW、水力発電の発電量は10,661×10⁸kWh（石油換算2.41×10⁸t）[7]に達し、前年から19.7％伸び、占全国の発電総量に占める割合は19.2％となった。2014年に全国で新たに増えた水力発電の発電容量は21,250MW[7]で、このうち四川と雲南の水力発電所の新たな発電容量は約80％を占めた。水力発電と再生可能エネルギーによるハイブリッド発電は、未来の発展の新たな方向性を示している。2014年には、世界最大の水力・太陽光ハイブリッド発電所の一つとなる竜羊峡発電所がオングリッド発電を開始した。同水力発電所は、320MWの太陽光発電所と完全な一体化を実現している。

3.2.3 原子力発電の分布

　中国の原子力発電の総体規模は比較的小さいが、近年は、原子力発電所の建設が急ピッチで進められており、建設中の原子力発電所の規模は世界トップに位置している。2014年、全国の原子力発電の発電容量は20,290MW[2,8]。発電総量は1,262×10⁸kWh（石油換算0.29×10⁸t）[2,8]に達し、2004年の2.6倍となった。現在、中国で建設中の原子力発電ユニットは26基、発電容量は28,500MWに達している。2015年2月には、方家山2号機と陽江2号機、寧徳3号機、紅沿河3号機が相次いでオングリッド発電を開始し、稼働された原子力発電ユニットは23基、総発電容量は21,386MWに達した。

4 世界と中国のエネルギー発展の見通し

　エネルギー発展の基本的な法則に照らせば、世界のエネルギーは現在、石油・ガスから新エネルギーの転換期にあり、「石油」「天然ガス」「石炭」「新エネルギー」の4つが分立する新たな時代に入っており、石油の発展は「安定期」、天然ガスの発展は「旺盛期」、石炭の発展は「転換期」、新エネルギーの発展は徐々に「黄金期」に入りつつあると初期的に判断できる。中国のエネルギー資源の生産と消費が持つ特徴は、エネルギー発展における安全や環境保護などの問題を解決するため、「国内に立脚し、多方面から進める」というエネルギー発展方針を決定するものとなった。

4.1 石油の発展は「安定期」へ

4.1.1 世界の石油生産量のピークは2040年前後に

　理論・技術・方法の絶え間ない革新によって、1956年にハバートが提出した石油生産量の「ピーク理論」はすでに覆され、世界の石油生産量のピーク値は上昇を続けている。ピークが出現するとされる時期も絶えず延期され、21世紀中葉にまで伸びると見られている。世界の石油工業のライフサイクルも300年を超える可能性がある。1986年以来、世界の石油生産量は総体として安定成長の傾向を示しており、多くの要素から総合的に判断すると、石油生産量のピークは2040年前後に出現し、ピーク生産量は約45×10⁸tとなる見通しだ（図２）。

図２　世界の石油・ガスの生産量の増加傾向・予測図

　石油工業の発展に伴い、世界の在来型石油の資源調査は、大水深域・地下深部・北極へと広がりつつある。2000年から2012年までに世界で新たに発見された原油埋蔵量は698×10⁸t[3]にのぼった。このうち深海で発見された埋蔵量は28％を占め、主な分布はブラジル沖とオーストラリア、西アフリカ沖、メキシコ湾の４大水深域だった。地下深部で発見された埋蔵量は16％を占め、主な分布は中東と中央アジアの２地域だった。北極ですでに発見された石油・ガス田は423カ所にのぼり、すでに明らかになっている埋蔵量は石油換算380×10⁸tで、発見が予想されている埋蔵量は石油換算564×10⁸tに達する[3]。これと同時に、理念の革新と技術のブレークスルーは、在来型から非在来型への石油工業の飛躍を後押ししている。米国を例に取ると、シェールガスの理論と技術、発展の経験を足がかりとして、タイトオイルも大規模な開発利用を実現している。2014年、タイトオイルの生産量は2.09×10⁸tに達し、石油総生産量に占める割合は36％に拡大した。米国の石油の対外依存度はこれで、2005年の60％から2014年の26％へと引き下がり、米大陸における自給自足実現の望みが出ている[11]。国際エネルギー機関（IEA）の2013年の予測によると、世界42カ国のタイトオイル技術による可採資源量は449×10⁸tに達し、非在来型石油・ガスは、今後の石油開発のまったく新しい分野として期待されている。

　総体として見ると、世界の石油埋蔵量は十分にあり、可採年数（確認埋蔵量/年間生産量）は常に50年以上となっている。とりわけ中南米と中東の両地域の可採年数はそれぞれ120年と78年と長く、大きな発展の潜在力を持っている。世界の石油生産量は安定成長を続け、ここ10年の年間平均成長率は8.1％にのぼり、すでに発展の「安定期」に入っていると言える（図3）。

図３　エネルギー消費量の発展傾向・予測図

4.1.2 中国の石油は生産量2×10⁸tが「ボトムライン」に

　伝統的な資源国と比べると、中国の石油生産はコストが高い。世界の石油・ガス供給の局面はまさに転換期にあり、原油価格の低レベルでの推移は、中国国内の原油生産に打撃を与えている。だが2014年の中国の石油対外依存度は59％に達しており、もしも大幅に減産すれば、石油の対外依存度はさらに高まり、国家の石油安全リスクを高めるものと考えられる。このため国内の石油生産にあたっては、多方面の要素を総合的に考慮し、国家の石油の安全という大局から出発し、年産2×10⁸tという「ボトムライン」を保持する必要がある。

　非在来型石オイル資源の開発は、中国の石油生産量において重要な役割を演じており、タイトオイルは、未来の発展の主な方向と考えられる。タイトオイルの調査・開発は、重点盆地において重大なブレークスルーを実現し、3カ所の10×10⁸t級、6カ所の1×10⁸t級のタイトオイル生産地域が形成されている。さらにオルドスや松遼、ジュンガルなどの盆地にはすでに、8カ所のタイトオイル開発先導試験区が設立され、年間生産能力はすでに100×10⁴tに達している。初期的な見通しによると、21世紀中葉までに、タイトオイルを代表とする非在来型オイルの生産量は中国の石油総生産量の4分の1前後を占めることになる。

4.2 天然ガスの発展は「旺盛期」へ

4.2.1 世界の天然ガス生産量のピークは2060年前後に

　最もクリーンな化石エネルギーとされる天然ガスはすでに、急速発展の段階に入っており、化石エネルギーから新エネルギーへの移行にあたっての架け橋として、世界の未来のエネルギー持続可能発展において柱となると考えられる。天然ガスは、非常に現実味のある、価格の安い、クリーンで環境に優しい「3Aエネルギー」（Available取得可能、Affordable負担可能、Acceptable受容可能）とされる。世界の一次エネルギー消費構造におけるその割合はここ50年で15.6％から23.7％へと飛躍的に拡大しており、世界のエネルギー構造において成長が最も著しい化石エネルギーとなっている。米国地質調査所（USGS）、米国エネルギー情報局（EIA）、国際エネルギー機関（IEA）、CEDIGAZ（独立天然ガス情報研究所）などの多くの研究機構の分析によると、世界の在来型天然ガスと、タイトガス・シェールガス・炭層ガスの3種の非在来型天然ガスの可採資源剰余量は800×10¹²m³を上回り、現在の生産規模で計算すれば、まだ約250年採掘を続けることができる。

　非在来型の天然ガスのブレークスルーと発展は、世界の天然ガス生産量の規模を大幅に拡大し、天然ガス工業のライフサイクルを延長する可能性を生んでいる。1970年代以降、米国のタイトサンドガスと炭層ガス、シェールガスは急速に発展し、在来型天然ガスの生産量の逓減を有効に補っている。とりわけ近年のシェールガスの猛烈な発展は、米国の天然ガス生産量を史上最高へと高め、米国を再び、世界最大のガス産出国とした。米国は2017年、天然ガスの純輸出を実現する見通しで、世界のエネルギー供給の局面には改変がもたらされつつある。

　総体的に言って、巨大な資源量と埋蔵量を誇る天然ガスは今後、エネルギー構造においてより重要な役割を果たし、最も現実的で取得可能なクリーンエネルギーとして、世界の長期にわたる市場ニーズを確保するものと考えられる。世界の天然ガスの埋蔵量は十分で、2014年末時点で可採年数は54.1年とされている。天然ガスは確認埋蔵量・生産量ともに急速に成長しており、まもなく「旺盛期」に入るものと考えられる（図３）。国際ガスパイプライン網とLNG関連設備の整備も進み、天然ガスの長距離輸送という問題を解決しており、天然ガスの生産量の急速な成長の土台は整っている。世界の天然ガス生産量のピークは2060年前後に出現し、ピーク生産量は約4.5×10¹²m³（石油換算40.5×10⁸t）となると見込まれている（図２）。

4.2.2 中国は非在来型天然ガスの開発利用を加速する必要がある

　中国の天然ガス工業は急速発展期に入ったばかりで、深刻な供給不足の状況にあり、タイトガスやシェールガスなど非在来型ガスの開発利用の加速が必然的な選択となっている。国家エネルギー局の推算によると、2020年の全国の天然ガス需要量は3,700×10⁸m³にのぼり、過度な対外依存度を抑制するには、国内での2,300×10⁸m³の天然ガスの生産が必要となる。在来型天然ガスについては、四川盆地やオルドス盆地、タリム盆地、南中国海海域を重点として、西部の低品質資源、東部の地下深部、海洋の大水深域の３大分野での技術難度の攻略を強化し、資源調査・開発を強化し、大きなブレークスルーや発見の実現に努め、８つの年産100×10⁸m³級以上の大型天然ガス生産基地を建設し、在来型天然ガス（タイトガスを含む）の生産量を2020年までに1,850×10⁸m³前後とするという目標の実現をはかる必要がある。

　非在来型ガスについては、調査・開発への支援を強化し、タイトガスやシェールガスなど非在来型天然ガスの開発に対する石油・ガス企業の積極性を高める必要がある。低品質タイトガスの開発に対する財政補助政策の実施を積極的に推進しなければならない。シェールガスの「スイートスポット」の評価技術や深さ3,500mのシェールガス井の掘削・仕上げ・増産改造技術、シェールガスの「工場化」開発最適化技術などの攻略を強化し、カギとなる工学技術の課題突破によってシェールガス生産量の急速な成長を引っ張り、実現する必要がある。

（その４へつづく）

※本稿は鄒才能、趙群、張国生、熊波、「能源革命：従化石能源到新能源」（『天然気工業』第36巻第1期、2016年1月，pp.1-10）を『天然気工業』編集部の許可を得て日本語訳・転 載したものである。記事提供：同方知網（北京）技術有限公司