京都大學研究生院工學研究科的森翔太郎助教、藤森真一郎教授，北海道大學研究生院地球環境科學研究院的大城賢副教授，以及奧地利國際應用系統分析研究所的研究團隊，利用多個模擬模型，對面向化石燃料完全廢除的能源系統轉型及其機遇與課題進行了定量分析。結果表明，到2050年實現化石燃料完全廢除，需要將發電量擴大至既往去碳情景的約1.6～1.8倍，同時也明確了可降低CDR依賴等優勢。由於去碳與脫化石燃料化未必遵循相同路徑，關於是否應以完全廢除化石燃料為目標，有必要在考量其機遇與課題的基礎上進行審慎探討。相關研究已發表在期刊《Nature Communications》的網路版上。
圖1 去碳情景與脫化石燃料化路線示意圖（供圖：京都大學）
在國際局勢日趨緊張等背景下，除應對氣候變遷外，從能源安全保障的角度出發，重新審視對化石燃料的依賴已成為重要課題。政府間氣候變遷專門委員會（IPCC）的最新報告描繪了以二氧化碳去除（CDR）為前提、繼續保留一定規模化石燃料利用的未來圖景，而面向化石燃料完全廢除的路徑則完全未被探討。
此次，研究團隊採用京都大學、北海道大學與國際應用系統分析研究所開發的兩個模擬模型開展了情景分析。這些模型以未來人口、經濟增長、技術進步（效率、成本等）為輸入條件，可推算CO2排放量、能源供需、能源技術引入量及相關成本。研究將脫化石燃料化定義為煤炭、石油、天然氣的一次能源供應全部歸零的狀態，並將2050年至2100年的年份分階段地設置為目標年份，分析了能源轉型的路徑。同時，研究還將其與以CDR為前提、部分延續化石燃料利用的既往去碳情景進行了對比。
從能源需求方的變化來看，化石燃料的完全廢除除通過可再生能源電力實現的直接電氣化外，還可通過在直接電氣化困難的工業和運輸部門利用氫、氨、合成燃料的間接電氣化來達成。
研究結果顯示，在2050年實現脫化石燃料化的情景下，為支持需求方的電氣化，需將發電量擴大至既往去碳情景的1.6～1.8倍。為此，除太陽能、風力發電的快速普及外，用於製氫的電解裝置的大規模引入也不可或缺。
脫化石燃料化情景顯示，既往去碳情景中的挑戰——包括巨額能源投資的必要性、可再生能源的快速引入，以及需求轉變帶來的生活方式調整等——將被進一步放大。另一方面，研究也顯示了脫化石燃料化帶來的附帶機遇：不僅能夠降低對CCS和CDR的依賴度，還可提高將本世紀末的氣溫上升控制在1.5℃以內的可能性。
這些結果表明，脫化石燃料化需要與既往去碳不同的能源轉型，同時兼具額外負擔與優勢。關於是否應將化石燃料完全廢除作為目標，有必要基於這些課題與機遇，從包括能源投資、技術引入、社會可接受性在內的綜合角度進行探討。
未來，有望開展聚焦鋼鐵、化學等脫化石燃料化困難部門的詳細分析，以及針對包括化石燃料出口國在內的各地區公正轉型的影響分析。
森助教評論道：「在氣候變遷應對的語境下，我覺得去碳與脫化石燃料化常常被混為一談。本研究雖為假想性的情景分析，但希望通過對比完全廢除化石燃料的脫化石燃料化情景與部分保留其利用的去碳情景，為思考氣候政策的最終目標應定位在何處提供參考材料。」
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：Nature Communications
論文：Challenges and opportunities of the full phase-out of fossil fuels under the 1.5°C goal
DOI：10.1038/s41467-026-72841-7
