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セクターカップリング:2023年9月12日(火)

20世紀初頭から,エネルギー経済分野ではセクターカップリング(sector coupling)の概念が用いられてきた。

 セクターカップリングとは,今日的な意味では,エネルギーシステムにおいて異なるエネルギーセクター(電力部門,産業部門,民生部門,運輸部門)を連携させ,効率的で持続可能なエネルギー需給を実現しようとする概念であり,このアプローチでは,異なるエネルギーセクター間でエネルギーを統合し,エネルギー資源を効率的に活用することで,脱炭素を推進し,エネルギーシステムの持続可能性を向上させる概念である。

 しかしながら,時代の推移につれて,この用語の概念が変容してきた。つまり,20世紀初頭,米国において電気自動車(BEV; battery EV)がガソリン自動車(エンジンという内燃機関搭載車)によって自動車市場で敗北した結果,その後の米国社会では,ガソリンエンジン自動車(フォード社のModel Tなど)の普及につれて,輸送部門では石油というエネルギー資源を中心としたハイウェイ・インフラ社会が構築された。20世紀半ばに,米国社会をはじめ先進諸国における家庭部門での電気機器の普及により電化が進んだ。また,発電においては化石燃料を燃焼させて発電する火力発電が大宗を占める一方で,発電時の熱利用によるコージェネレーションが普及するようになった。いずれにせよ,化石燃料をベースにしたセクターカップリングにすぎなかった。

 ところが,今日では,脱炭素を実現するために,異なるエネルギーセクター(電力部門,産業部門,民生部門,運輸部門,炭素除去)を連携させ,効率的で持続可能なエネルギー需給を実現しようとする概念に変容した。直接電化,P2G(power to gas),P2L(power to liquids),P2H(power to heat)などのエネルギー転換を利用したエネルギーセクター間の統合を社会実装という形で進めることが望まれている。構想はあるが,一日も早く技術が確立されることが必要とされている。

Sector Coupling:September 12th(Tuesday)

The concept of "sector coupling" has been used in the field of energy economics since the early 20th century.

In the context of today, sector coupling aims to achieve efficient and sustainable energy supply and demand coordination within the energy system by integrating different energy sectors, including the electricity sector, industrial sector, residential sector, and transportation sector. This approach seeks to promote decarbonization and enhance the sustainability of the energy system by efficiently utilizing energy resources across different sectors.

However, over time, the concept of this term has evolved. In the early 20th century, electric vehicles (BEV; battery EV) were defeated by gasoline-powered vehicles (internal combustion engine cars) in the automotive market in the United States. As a result, a highway infrastructure society centered around petroleum as an energy resource was established in subsequent years, particularly in the transportation sector. In the mid-20th century, the electrification of households advanced in advanced countries due to the proliferation of electrical appliances. Furthermore, the co-generation of electricity and heat became more common in power generation, although fossil fuel combustion remained dominant. In any case, sector coupling was primarily based on fossil fuels.

Today, however, the concept has transformed to focus on coordinating different energy sectors (electricity, industry, residential, transportation, carbon removal) to achieve efficient and sustainable energy supply and demand in order to realize decarbonization. The integration of energy sectors using energy conversion techniques such as direct electrification, power-to-gas (P2G), power-to-liquids (P2L), power-to-heat (P2H), and others is desired to be implemented in society. While the concept exists, there is a pressing need for the rapid establishment of the necessary technologies.