京都大学研究生院工学研究科的森翔太郎助教、藤森真一郎教授，北海道大学研究生院地球环境科学研究院的大城贤副教授，以及奥地利国际应用系统分析研究所的研究团队，利用多个模拟模型，对面向化石燃料完全废除的能源系统转型及其机遇与课题进行了定量分析。结果表明，到2050年实现化石燃料完全废除，需要将发电量扩大至既往脱碳情景的约1.6～1.8倍，同时也明确了可降低CDR依赖等优势。由于脱碳与脱化石燃料化未必遵循相同路径，关于是否应以完全废除化石燃料为目标，有必要在考量其机遇与课题的基础上进行审慎探讨。相关研究已发表在期刊《Nature Communications》的网络版上。
图1 脱碳情景与脱化石燃料化路线示意图（供图：京都大学）
在国际局势日趋紧张等背景下，除应对气候变化外，从能源安全保障的角度出发，重新审视对化石燃料的依赖已成为重要课题。政府间气候变化专门委员会（IPCC）的最新报告描绘了以二氧化碳去除（CDR）为前提、继续保留一定规模化石燃料利用的未来图景，而面向化石燃料完全废除的路径则完全未被探讨。
此次，研究团队采用京都大学、北海道大学与国际应用系统分析研究所开发的两个模拟模型开展了情景分析。这些模型以未来人口、经济增长、技术进步（效率、成本等）为输入条件，可推算CO2排放量、能源供需、能源技术引入量及相关成本。研究将脱化石燃料化定义为煤炭、石油、天然气的一次能源供应全部归零的状态，并将2050年至2100年的年份分阶段地设置为目标年份，分析了能源转型的路径。同时，研究还将其与以CDR为前提、部分延续化石燃料利用的既往脱碳情景进行了对比。
从能源需求方的变化来看，化石燃料的完全废除除通过可再生能源电力实现的直接电气化外，还可通过在直接电气化困难的工业和运输部门利用氢、氨、合成燃料的间接电气化来达成。
研究结果显示，在2050年实现脱化石燃料化的情景下，为支持需求方的电气化，需将发电量扩大至既往脱碳情景的1.6～1.8倍。为此，除太阳能、风力发电的快速普及外，用于制氢的电解装置的大规模引入也不可或缺。
脱化石燃料化情景显示，既往脱碳情景中的挑战——包括巨额能源投资的必要性、可再生能源的快速引入，以及需求转变带来的生活方式调整等——将被进一步放大。另一方面，研究也显示了脱化石燃料化带来的附带机遇：不仅能够降低对CCS和CDR的依赖度，还可提高将本世纪末的气温上升控制在1.5℃以内的可能性。
这些结果表明，脱化石燃料化需要与既往脱碳不同的能源转型，同时兼具额外负担与优势。关于是否应将化石燃料完全废除作为目标，有必要基于这些课题与机遇，从包括能源投资、技术引入、社会可接受性在内的综合角度进行探讨。
未来，有望开展聚焦钢铁、化学等脱化石燃料化困难部门的详细分析，以及针对包括化石燃料出口国在内的各地区公正转型的影响分析。
森助教评论道：“在气候变化应对的语境下，我觉得脱碳与脱化石燃料化常常被混为一谈。本研究虽为假想性的情景分析，但希望通过对比完全废除化石燃料的脱化石燃料化情景与部分保留其利用的脱碳情景，为思考气候政策的最终目标应定位在何处提供参考材料。”
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：Nature Communications
论文：Challenges and opportunities of the full phase-out of fossil fuels under the 1.5°C goal
DOI：10.1038/s41467-026-72841-7
