温室効果ガス排出に関するこのシリーズの第1回では、気温の変動に焦点を当てました。第2回では、世界の原子力エネルギーの動向について議論しました。特に興味深いのは、2011年の福島第一原子力発電所の事故を受けてドイツで原子炉の解体が進められていることです。今回のエピソードでは、ヨーロッパおよび世界における再生可能エネルギーへの移行の動向について説明します。
ドイツは原子炉の閉鎖を決定した後、「 エネルギーヴェンデ」とも呼ばれるエネルギー転換（再生可能エネルギー）によって生産量のギャップを埋めることを目指しました。ドイツは太陽光と風力エネルギーに多額の投資を行いました。EUにおける過去15年間の太陽光エネルギーの動向を調べたウィキペディアのデータを見ると、2011年以降、ドイツがEUをリードしていることがはっきりとわかりました。
風力発電は成長を続けています。1998年以降、ドイツは新しい風力発電所やウィンドファームの建設に継続的に投資してきました。Wikipedia のデータを用いた以下のグラフは、この傾向を非常に分かりやすく示しており、ドイツがトップ、スペイン、イギリス、フランスがそれに続いていることを示しています。
この傾向はヨーロッパだけでなく、世界中で見られます。ourworldindata.org のデータは、この傾向がすべての大陸に広がっていることを明確に示しています。ただし、水力発電、バイオマス発電、地熱発電については示していません。実際、アイスランドなど一部の国では、これらの再生可能エネルギーが最も主流となっています。1965年以降の世界の再生可能エネルギー発電のスナップショットを見ると、水力発電が再生可能エネルギー発電の世界的なリーダーであり、次いで風力発電となっていることがわかります。
最後に、一次エネルギー発電のうち、再生可能エネルギーはどれくらいの割合を占めているのでしょうか？下のグラフは、一次エネルギー消費量全体のうち、水力、太陽光、風力、地熱、バイオ燃料などを組み合わせた再生可能エネルギー技術による割合を示しています。上位国はアイスランドとノルウェーで、それぞれ平均59.9%と66.5%です。これらの国にカーソルを合わせると、傾向がはっきりと分かります。
ドイツにはまだまだ道のりが長いことも分かります。2019年の再生可能エネルギー一次消費量の割合は17.5%（年別データフィルター使用）で、上位2カ国であるアイスランド（79%）とノルウェー（66%）に大きく遅れをとっています。
最後に、一次再生可能エネルギーの割合の年間の全体的な傾向を確認するのは興味深いことでした。一次再生可能エネルギーの消費量が着実に増加している国、あるいは減少している国はあるでしょうか？データ表には、読みやすくするために、以下のような指標をいくつか示しました。
- 年を赤 (1966 年)、黒、緑 (2018 年) に色分けします。
- 1965 年を黒い「-」マイナス記号で示します。
- 2019 年を黒い「^」キャレット記号で示します。
以下に示すように、グラフ ビルダーでデータを表示すると、多くの国がプラスの傾向にあることがはっきりとわかります (キャレットが上部に表示されます)。ただし、プラスの傾向にある国とマイナスの傾向にある国を区別するのは少し困難でした。
そこで、最終分析として、初期データを分割して各国の列を作成しました。さらに多変量解析を用いてデータを分析し、年ごとの再生可能エネルギー消費量の割合から各国のピアソン相関係数を算出しました。プラスの傾向には正の相関係数が、マイナスの傾向には負の相関係数が見られます。
ピアソン相関係数を含む新しいデータテーブルを作成し、初期データセットに結合しました。プラスに発展している国とマイナスに発展している国のクラスターを作成するために、相関係数を4つの異なるグループ（-1～-0.5、-0.5～0、0～0.5、0.5～1）に分割できるビニング式（ JMP 16の新機能）を使用しました。
このクラスター列をローカルデータフィルターとして使用することで、一次再生可能エネルギー消費量のプラスまたはマイナスの傾向を確認できます。以下は、再生可能エネルギー消費量がプラスの傾向にある国の例です。
私が住んでいるドイツが、再生可能エネルギーの消費傾向が非常に良好な国の一つであることを知り、とても嬉しく思いました。
スイスやニュージーランドのような裕福な国では、再生可能エネルギーの生産量は変動し、時には減少しました（下記参照）。 スイスでは、推定平均生産量に基づくと、1970年代初頭には水力発電が国内電力生産量のほぼ90%を占めていましたが、この数字は1985年（スイスの原子力発電所の稼働開始後）までに約60%に低下し、現在では約56%となっています。現在、スイスでは主に水力発電（59.9%）、原子力発電（33.5%）、従来型火力発電所（2.3%、非再生可能エネルギー）によって発電されています。
ニュージーランドは、アイスランドとノルウェーに次いで、再生可能な一次エネルギー供給量が世界第3位です。ニュージーランドは、水力発電や地熱発電など、いくつかの代替エネルギー技術を早期に導入しました。これらのエネルギー源から総発電量の60%を賄うレベルに達しています。水力エネルギーは降雨量に大きく左右されるため、生産量は年によって変動することがあり、そのため時間の経過とともに増加傾向にあります。近年、ニュージーランドの再生可能エネルギーの開発は、特に風力発電において他国に比べて遅れをとっています。しかし、再生可能技術のコスト低下と天然ガス埋蔵量の減少を主な理由として、2000年代半ば以降、風力発電と地熱発電の開発件数が急速に増加し始めました。太陽光発電の総発電量は、依然として再生可能エネルギーの一次エネルギー総量のわずかな割合にとどまっています。
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