井上正澄(2005):石油の資源量と寿命 フラクタル理論とダブルタンクモデルが明かす真の姿 ピークオイル論もチープオイル論も正しくない! 石油・天然ガスレビュー39(3)、1-11.


はじめに−「ピークオイル」vs.「チープオイル」
 20世紀後半、石油の消費量は指数関数的に増加し、それに呼応して現代文明は急膨張した。一方で、人類は資源の枯渇と環境汚染という深刻な問題に直面している。石油を代表とする化石燃料は数千万年〜数億年をかけて生成・集積したものだが、人類はわずか1世紀足らずの間にその大半を消費し尽くそうとしており、二酸化炭素の増加による温暖化も進行してきている。環境負荷が小さく更新可能な新エネルギーへの転換が急務であり、実用化も試みられているが、近い将来石油を全面的に代替する目処は立っていない。このバトンタッチが円滑に行えるかは、むしろ残存石油資源量、今後の生産量推移、原油価格(以下「油価」)等により、充分な移行期間と経済性が確保できるかに依存しており、これに失敗すると自動車もエアコンもない生活に逆戻りすることになる。
 石油の資源量に関する悲観論と楽観論の論争(文献1)は21世紀に入ってより過熱してきている。悲観論は、石油生産は現在がピークで、今後は増産期を裏返しにした形で急速に減退し、今世紀半ばには枯渇するとしていて、「ピークオイル」説とも呼ばれている(文献2)。この場合、天然ガスや新エネルギーは石油生産の減退分と今後の需要増をすべてまかない、数十年後には完全に代替する必要がある。高油価により経済競争力は保証されるが、リードタイムが短く、人類は壊滅的な打撃を受ける危険がある。
 一方楽観論は、石油資源は豊富で当面は供給サイドに大きな障害はなく、今後の需要増に応じて指数関数的に増産を継続していくが、やはり今世紀半ばまでには需要増に応じた増産は困難となり、生産量は急落せざるを得ないと予測している(図6の点線)。このケースでは数十年間のリードタイムが与えられるが、その間は低油価で(このため「チープオイル」説とも呼ばれる)新エネルギーへの転換は進まないと予測され、現在の2倍以上の需要を短期間に全面的に代替する必要があり、破局はより深刻となりまねない。
 本小論は、従来の諸研究とは異なる手法で石油の資源量、生産量推移、油価に関する予測を行い、この両説を検証しつつ、エネルギー資源のバトンタッチが円滑に行えるかを考察したものである。タールサンドなどの「非在来型」石油や天然ガス(およびNGLなど)は、その成因、組成、産状、探査法等々が「在来型」石油の延長線上にあることから、同じ手法が拡大適用可能である。しかし、これらの資源の統計は市場や経済性のバイアスをより強く受けており、本論では原則として「在来型」石油のみを対象とした。なお、予測理論と計算結果の詳細は別途報告している(文献3)。』

1.石油資源はどれくらい残されているか?
 (1) 石油の埋蔵量と資源量
 (2) 油田規模は対数正規分布か?
 (3) 探鉱効率と油田規模分布
 (4) フラクタルとべき乗分布
 (5) 集油規模はべき乗分布
 (6) 既発見油田規模分布の再現
 (7) 全世界の集油規模分布と既発見油田規模分布
 (8) 世界の石油資源量の推定
2.今後の石油生産量と原油価格の予測
 (1) ハバート曲線
 (2) 石油生産能力のシミュレーション
 (3) 石油生産量推移の予測
 (4) 制限される生産能力
 (5) ダブルタンクモデル
 (6) 原油価格の将来展望
3.まとめ−ソフトランディングに向けて
参考文献

 Aは2005年以降は石油の発見も「埋蔵量成長」も全くない非現実的ケースで、総資源量は1.8兆バレルと悲観論に一致する。Bは資源量4兆バレルに至るまで、毎年300億バレルの発見+「埋蔵量成長」が続くケースで、21世紀末近くまで300億バレル/年のプラトー生産が継続し、その後Aの曲線の後半と同じ形で減退し、22世紀前半に生産は停止する。実際は後期には発見+「埋蔵量成長」が減速すると考え、今後の石油生産を図中の破線のように、21世紀半ばよろ徐々に生産が減退し、22世紀半ばにほぼ生産が終了すると予測した。

 上に傾いているのが資源量(正確には蛇口レベルより上の液量が、資源量から累計生産量および残存埋蔵量を差し引いたものに相当する)のタンク、下にあるのが埋蔵量のタンクで、最初は両方とも空であった。生物の発生に伴い太陽エネルギーの一部が固定され、そのまた一部が化石燃料として地下に蓄えられる。この過程を図では上のタンクに落ちてくる液滴で表現している。上のタンクの底には穴が開いていて、そこから微量の液滴が落ちている(破壊・湧出などによる散逸を表現している)が、タンク内の液位は徐々に上昇し、資源量は増加してくる。この過程は数億年継続して蛇口のレベルより上(「在来型」石油の回収可能量に相当)だけで3〜5兆バレルたまった。

〔井上正澄氏による『石油の資源量と寿命 −フラクタル理論とダブルタンクモデルが明かす真の姿 ピークオイル論もチープオイル論も正しくない!−』から。JOGMECの『刊行物・メルマガ』の『石油・天然ガスレビュー』の中のページ。〕



戻る