科學研究 - 抑制地球溫暖化的低碳社會之路，展現日本近未來的多種「社會情景」

由氣候變遷帶來的災害幾乎成了每年都會出現的事情，日本國內是創紀錄的高溫和山火多發，海外則是洪水災害頻發。JST於2009年設立低碳社會戰略中心（LCS），以推動實現低碳社會的社會情景研究。東京大學杉山正和教授與橫濱國立大學本藤祐樹教授，通過整合從理工科到人文社會科學的廣泛領域的研究智慧，描繪實現理想去碳社會的社會情景戰略，以邏輯和量化的方式展示了日本應走的去碳之路。

涉及安全保障的氣候變遷
選擇最令人信服的未來社會

「氣候變遷問題已成為東西方冷戰結束後的新型安全保障問題，這已是全球共識。」此話出自東京理科大學名譽教授、「實現低碳社會的社會情景研究」的森俊介項目官之口。關於氣候變遷，儘管仍有持懷疑論者存在，但大多數科學家認為，是由於人類活動導致大氣中的二氧化碳濃度增加，其結果是使得氣候變遷不斷加劇，並引發了創紀錄的猛暑、海平面上升等多種災害。

圖1　杉山教授正在領導5個研究小組協同推進研究

然而，在距離2050年實現溫室氣體排放實質零排放（碳中和）越來越近的情況下，應對措施卻未能一路高歌猛進。在此背景下，需要考慮的不僅是採取哪些措施，還包括應該如何推進這些措施才能在社會中獲得最大程度的認可。「低碳社會的實現，是在應對地球溫暖化的同時，實現‘最為民眾接受和選擇的社會’這一目標。」森教授解釋道。

此外，氣候變遷屬於長期現象，存在技術開發、環境影響等大量不確定因素。為應對存在不確定的未來，森教授等人採取了「社會情景研究」方法。情景原本指電影等的劇本，但在氣候變遷或能源領域，所指則是「為分析不確定未來而呈現的內部自洽、合理的多種未來前景」。在「實現低碳社會的社會情景研究」項目中就是按照「現狀認知 → 行動 → 環境與社會的響應 → 下一步行動」的順序，以定量和邏輯的方式整理研究內容。

不是「預測未來」而是「工具」
從全體和地方兩個層面閱讀未來

森教授等人構建的社會情景，就好比下圍棋或象棋，要儘可能符合邏輯且定量地展示未來可能發生的事，以及針對「對方下一步行動」的「我方對策」。正如森教授所說：「只有提前算兩步之後，才能作為溫暖化對策的行動指南，為導企業的技術開發戰略和政策決策提供幫助。」

社會情景項目的目標是描繪日本到2050年實現碳中和時的社會情景，包括社會形態、能源供需、去碳進展以及實現路徑的定量分析。但社會情景並非命運論式的未來預測，它的定位是「工具」——以定量方式展示社會狀態及去碳、能源狀況（包括成本），為科學和綜合討論政策和課題提供依據。

具體的研究課題有兩個，分別為：東京大學杉山正和教授負責的「宏觀視角下的日本整體社會情景」和橫濱國立大學本藤祐樹教授負責的「反映產業與自然等地域特性的社會情景」。杉山教授的課題設定多種未來社會模式，定量分析每種社會中能源及二氧化碳排放變化。本藤教授的課題則分析再生能源在各地區的引入量及其對產業結構、就業和地域社會的影響。

從三個角度描繪日本碳中和社會
只為選擇一個光明富足的社會

杉山教授的研究通過五個研究小組（圖1）推進研究，描繪了2050年實現碳中和的多種可能的日本宏觀社會情景。杉山教授表示，「本次成果是針對我們追求的社會形態，設定多種模式進行量化並徹底分析的結果」。

研究構建的社會情景有3種情景（圖2）。第一種情景是「國際協作型碳中和社會」，其特徵是全球協作推進可再生能源利用與革新技術普及，實現經濟增長與環境保護的兼顧；第二種情景是「自給自足型碳中和社會」，其特徵是以地域緊密型的分佈式能源系統為特點，通過利用國內資源並與農業融合，構建自給自足的能源體系；第三種情景是，雖實現碳中和，但因綠色轉型（GX）政策失敗或技術導入延遲，導致經濟疲軟、能源貧困與差距擴大的社會。

圖2　根據目標社會設定了3種社會情景，並對每種情景進行了比較分析。

與前兩種光明富裕型社會情景不同，第三種為暗淡貧窮型。提示暗淡貧窮的社會情景，目的是促使人們探討避免不良未來需要採取的措施。此外，並列提示兩種光明富裕型社會情境，能夠揭示實現光明繁榮的碳中和社會所需的政策組合，以及應提前規避的風險。即便同樣是光明富裕型社會，國際協作型會進口低成本綠色氫氣等，而自給自足型則依賴國內再生能源，結果呈現出截然不同的能源結構（圖3）。研究還發現，行動越遲緩則選擇空間越小，成本和困難也越會增加。

圖3　圖2中各種社會情景對應的發電量和能源構成變化。

上述成果得益於共同研究成員——東京大學未來願景研究中心的杉山昌廣教授，他負責分析社會成本最小化、能源安全保障等社會情景，並詳細闡述了可引入的技術方案。今後的課題在於如何將這些成果清晰地傳達給更多人。研究代表杉山正和表示，「為了讓我們能夠選擇光明富裕的碳中和社會，必須讓廣大公眾理解這些成果。」

以再生能源與經濟為雙軸心進行分析
同時還考慮產業及就業結構的影響

構建再生能源系統時，不僅是成本，重要的是還要考慮對地區的經濟、產業與就業結構的影響。例如，太陽能發電對去碳至關重要，但其推廣離不開當地居民的理解和支持。

基於上述觀點，本藤教授等人正致力於構建聚焦地域特性的社會情景。本藤教授指出：「若去碳化能同時實現區域經濟振興與能源安全保障，就會獲得廣泛認同；若還能帶來增強地區韌性等附加效益，就更容易被接受。」本藤教授等人以可再生能源與地區經濟為雙軸心，將能源系統模式與產業關聯模型相結合，開展了定量化的社會情景分析（圖4）。

圖4 本藤教授的課題是分析各地區能源狀況及產業情況，並通過導入適合當地的再生能源分析地區產業與就業變化。

能源方面，通過創建精細化區域劃分的高分辨率模型，可清晰呈現適合引入太陽能發電、風力發電及地熱發電的區域。此外，可再生能源的引入將推動發電站建設及周邊基礎設施完善，有望為地區創造就業機會。由此，日本的產業布局將發生轉變，生產基地或將向可再生能源資源豐富的地區轉移。模型將描繪這種轉變對社會產生的影響。

將這兩種模型分析結合起來的關鍵在於可再生能源資源量的估算。例如，在導入太陽能發電時，公共設施可安裝的設備數量有限（圖5）。因此，獨棟住宅和民間建築的安裝就顯得尤為重要。此外，在建築物安裝太陽能發電的潛力因地區而異。基於這兩種模型分析，通過模擬時間推移，就能清晰地看到區域經濟將如何變化。

圖5　按市鄉鎮估算的獨棟住宅、公共設施、民間建築可安裝太陽能發電設備的容量

本藤教授等人目前正以可再生能源和地區經濟為雙軸心的定量情景階段，推進至引入多元要素的定性社會情景分析。這樣的社會情景分析也將成為制定地區支援政策的基礎。

精心打磨碎片
組合成「巨型拼圖」

杉山教授談及研究展望時表示：「希望通過與外部專家對話推動技術開發，通過與政策制定者對話，利用得到的反饋深入挖掘社會情景分析。」本藤教授則指出：「計畫在能源與區域經濟的定量分析中融入其他定性資訊，探索如何更清晰地傳達定量模型的分析結果。」同時還表示，未來將考慮引入人工智慧技術。「若能確立基於人工智慧與人類協作的社會情景分析的方法論，該成果可推廣應用於其他模型。」

森教授指出，各專項課題正穩步取得成果，他將這些成果比喻為「精雕細琢的拼圖碎片」。當所有碎片完美拼合時，不僅將展現未來可能性，更將構成連接下一代、銜接後續項目的宏大拼圖。他充滿激情地表示，「這項事業並非完成小拼圖就結束，而是如同聖家堂般宏大的工程」。2050年實現去碳社會已非遙不可及的未來。在可行方案日益受限的當下，這項事業的重要性正與日俱增。

（TEXT：本橋恵一、PHOTO：上樂博之）