低炭素・脱炭素に向けたIT投資

低炭素・脱炭素に向けたIT投資は、次の順序で進めるのが合理的だと考えられる。第一ステップは、環境情報管理システム導入により自社のCO2排出量を可視化し、今後のCO2削減量を統合報告書で開示するための素地を築く。第二ステップは、グリーンデータセンターの活用だ。エネルギー効率・省電力化に取り組む次世代データセンターに情報システム（自社保有の情報システム、クラウドも含む）を移行し、自社のサーバー施設の廃止やITシステムの電力を節約する。第三ステップは、自社のサーバー施設閉鎖後も残る施設にBEMS・FEMSを導入し、人感知センサーや温度・湿度センサーによる空調・照明の自動制御で節電・省エネを図る。第四ステップは、節電・省エネ後も残る電力需要を再生可能エネルギーで安定供給すべくVPP事業に参画する。再生可能エネルギーへの転換は、太陽光パネルや蓄電池などの設備投資も必要となるため、省エネ・節電による電力需要量の削減後に取り組むことで余分な設備投資を抑えることが可能となる。

図1：低炭素・脱炭素に向けたIT投資

環境情報管理システム

環境情報管理システムとは、CO2排出量やその他汚染物質を管理するシステムである。ESG Indexの組入銘柄は既に同システムを導入し、統合報告書でCO2排出量・削減量を開示している。最近は、Microsoft Cloud for Sustainability、Salesforce Sustainability Cloud、SAP PCFA（Product Carbon　Footprint Analytics）など、IT大手がCO2排出量を可視化するサービスの提供を開始している。
環境情報管理システムの導入目的は二つある。一つは、法改正への対応だ。カーボンプライシングが導入された場合、日本企業はCO2排出量の報告を義務付けられるため、排出量の把握と報告が必要となる。また、IIRC（International Integrated Reporting Council, 国際統合報告評議会）、SASB（Sustainability Accounting Standards Board, サステナビリティ会計基準審議会）、GRI（Global Reporting Initiative）などの団体が非財務情報を開示する統合報告書の基準を整備しており、近い将来に統合報告書でのCO2排出量の報告が標準となる可能性も高い。もう一つは、CO2排出削減量の資金化である。環境情報管理システムのデータを用いて自社のCO2排出削減量を証明し、それをJクレジット制度（温室効果ガスの排出削減量や吸収量をクレジットとして国が認証する制度）や、後述する排出量取引で売却し資金化することが可能となる。

グリーンデータセンター

ビッグデータや5Gで企業が扱うデータ量は爆発的に増加し、大量のサーバーが必要とされるようになった。データセンター施設内に可能な限り多くのサーバーを配置するためIT機器は小型化しているが、限られた面積に熱を持った機器をそのまま放置するとサーバーの故障や誤動作が起きかねず、サーバーの冷却化が必要になる。そのため、これまではデータセンターの冷却のためにおびただしい電力が消費されてきた[2]。そこで、エネルギーの効率化・省電力化に取り組むグリーンデータセンターが生まれた。近年は、データセンターの建設・維持の両フェーズでCO2排出量を削減するために、カーボンフットプリント（製品・サービスのライフサイクル全体を通して排出される温室効果ガスの排出量をCO2に換算したもの）の少ない鉄・コンクリートでデータセンター施設を建設したり[3]、サーバーを液浸冷却（IT機器を直接液浸槽に浸し、発熱を奪う技術）し電力消費量を40%削減したり[4]、データセンターを再生可能エネルギーで運営する例も出てきている。
もしオンプレミスのAP・DBサーバーを保有している場合は、それらをエネルギー効率の高いグリーンデータセンターまたはクラウドに移行することで自社の消費電力量とCO2排出量の大幅削減が可能となる。
また、オンプレミスのサーバーを外部のデータセンターに既に移行済みの場合であっても、定期的に利用中のデータセンターのエネルギー効率を見直し、エネルギー効率のより高いデータセンターへの乗り換えを検討することが望ましい。なぜなら、カーボンプライシングでは、企業自らのCO2排出量のみならず事業活動全体のCO2排出量も課金対象の可能性があるからだ。これは、元請業者が下請業者にCO2排出を寄せる、いわゆるカーボンリーケージを認めないための仕組みである。
実際に、この考え方は後述する国境調整措置や環境省のサプライチェーン排出量でも見られる。国境調整措置とは、カーボンプライシング未導入国からの輸入に関税をかける仕組みであり[5]、炭素価格のない国に生産拠点を移した企業も炭素コストを負担しなければならないとするものだ。また、サプライチェーン排出量とは、サプライチェーンの上流・下流を含む事業活動全体のCO2排出量の把握を推奨するものである[6] 。 つまり、データセンターのCO2排出量の一部が自社のCO2排出量として上乗せされる可能性があり、エネルギー効率の低いデータセンターを利用すると余分な炭素コストを負担することになりかねない。

BEMS・FEMS（ビル・工場エネルギーマネジメントシステム）

BEMSやFEMSは、オフィスビルや工場のエネルギー効率を高めるシステムであり、温度・湿度センサーや人感知センサーで空調や照明を自動制御のうえ節電し、CO2排出量を削減する[7]。ESG Indexの組入銘柄は既にエネルギーマネジメントシステムを導入済みだ。電子情報技術産業協会のレポートによれば、BEMSは消費電力を10%削減する効果がある[8]。

VPP（バーチャルパワープラント）

省エネや節電のみならず、いずれは化石燃料から太陽・風力・水素・バイオマスといった再生可能エネルギーに転換する企業も出てくるだろう。たとえば、ネット・ゼロ・エネルギー・ビルディング（快適な室内環境を実現しながら、建物で消費する年間の一次エネルギーの収支をゼロにすることを目指した建物）への引っ越しや太陽光パネルの設置などが想定される。
再生エネルギーへの転換を図る企業は、VPP事業への参画も検討するとよいだろう。再生可能エネルギーの最大のボトルネックは、天候により左右される不安定な発電量だ。AIが再生可能エネルギーの発電量や電力需要量を予測し、IoTが太陽光エネルギー・風力エネルギー・蓄電池・電気自動車といった複数のエネルギー源をデマンドレスポンスで自動制御することで、電力の安定供給を図ることが可能だ。デマンドレスポンスとは、電力の同時同量（停電や電力の周波数の乱れを防止するために、発電量と電力消費量を瞬時で一致させること）を達成するために、再生可能エネルギーの発電量に合わせて電力需要量を調整することである。このように、再生可能エネルギーの安定供給に向けた一連の機能を果たすのがVPPであり、日本でも実証実験が開始されている[9]。
VPPは企業単体の取り組みではなく、電力会社なども含めた大規模な取り組みとなる。特に日本では地産地消型VPPが期待されており、企業の拠点がある地域の自治体・地元企業・家庭が持つエネルギー源を一つにとりまとめ、地域の再生可能エネルギーの需給を調整する仕組みが検討されている[10]。
VPPへの参画形態には、企業や家庭のように電力を必要としながら自らも太陽光パネルや電気自動車を持つ需要家、需要家と契約して複数の再生可能エネルギーリソースを制御するリソースアグリゲーター、リソースアグリゲーターが集めた電力を送配電業者・電気事業者と取引するアグリゲーションコーディネーターの3つがある。企業は需要家として、オフィスや工場に太陽光パネルを設置した後や社用車を電気自動車に変更した後、電力会社などのリソースアグリゲーターと契約を結ぶ。そして、再生可能エネルギーのリソースをデマンドレスポンスで自動制御するためのIoT機器を設置することでVPPに参加可能だ。VPPに参画すると、オフィスや工場の休館日に自社設備を用いて地域内の再生可能エネルギーの供給に貢献するとともに報酬を得ることも可能となる[11]。特に、2022年4月から始まる再生可能エネルギーのFIP（Feed-in Premium, 売電価格にプレミアム（補助額）を上乗せする制度）の導入もVPPを後押しするだろう。

カーボンプライシング制度の概要

環境省が公開している炭素税・排出量取引・国境調整措置の概要を図2で紹介する。

図2：カーボンプライシング制度の概要

※2021年12月11日の為替レートにて計算。ドル=113円、ユーロ=128円

欧州を筆頭に米国や中国でもカーボンプライシングが整備されつつあり、国際社会からは日本の取り組みにも期待が寄せられている。現在の日本の炭素税は欧州の10分の1以下となっており、仮に炭素価格が289円で据え置きとなる場合、国境調整措置により欧州や米国における日本製品の価格が上昇し、国際競争力を失いかねない。近い将来に炭素税の引き上げや全国を対象とした排出量取引市場が創設されるだろう。
また、炭素価格は国際的に収れんし、tCO2あたり1万円前後に落ち着くだろう。なぜなら、カーボンプライシングは、炭素価格の低い国へのカーボンリーケージを防止するよう制度設計されているからだ。炭素税が低い場合は国境調整措置で調整が入り、日本の排出取引市場における排出枠価格が低い場合には外国市場からの需要増加が排出枠価格を引き上げることになる。

低炭素・脱炭素に向けたIT投資のシミュレーション

企業が低炭素・脱炭素に向けたIT投資要否を判断するにあたって、再生可能エネルギー技術やカーボンプライシングの最新動向を踏まえ、その投資効果のシミュレーションを実施することは有用である。投資が自社にもたらす経済的便益を明らかにすることにより、投資要否の判断および予算上限の設定が容易となる。

投資シミュレーション条件

カーボンプライシング制度下での低炭素・脱炭素に向けたIT投資のシミュレーションを実施するため、炭素税・排出量取引・国境調整措置は図2の炭素価格を所与とし、投資主体として日本の製造業に分類される、ある企業をもとに以下のモデル企業を作る。なお、実態に近いデータとして考えられるよう、使用する数値は実際のデータを参考にしている。

製造業Ｘ社

• 売上は1兆円、海外売上比は27%。X社製品の需要の価格弾力性は-0.8で、関税が1円増えると0.8円分だけ輸出売上が減少[15]。
• X社の海外生産比は25%[16]。
• 環境情報管理システムを導入し、電力消費による年間CO2排出量は、30万 tCO2[17]。
• 消費電力の約36%（108,000 tCO2相当）は自社サーバー、残り約64%（192,000 tCO2相当）はオフィスや工場[18]。
• グリーンデータセンターへの移行でサーバーの消費電力を40%（43,200tCO2相当）削減[4]。
• BEMS・FEMSの導入によりオフィス・工場の消費電力を10%（19,200 tCO2相当）削減[8]。
• グリーンデータセンター・BEMS・FEMS導入後も尚残る電力需要量のうち23%（39,744 tCO2相当）は、クリーンエネルギーへの設備投資とVPPへの参画により再生可能エネルギーへ転換[19]。

投資シミュレーションの結果

上記のシミュレーション条件から、1年あたりに削減可能なCO2排出量を算出すると約34%となる。これを1年あたりの炭素コストに換算すると、炭素税約11.5億円、排出枠約7.5億円、国境調整措置税約1.9億円を削減可能である。また、輸出国で国境調整措置が導入された場合、追加関税による約1.6億円の輸出減少も回避可能である。

図3：低炭素・脱炭素に向けたIT投資の効果

※2021年12月11日の為替レートにて計算。ドル=113円、ユーロ=128円

上記より、低炭素・脱炭素のためのIT予算の上限は、1年あたりの炭素コスト削減額と企業で定める投資回収期間の積で求めることが可能だ。たとえば、上記のモデル企業で定める投資の回収期間が5年の場合は、炭素税対策57.5億円、排出量取引対策37.5億円、日本の国境調整措置対策9.5億円、輸出国の国境調整措置対策8億円未満ならば、5年以内に投資費用を回収見込みとなる。各取り組みのイニシャルコスト・ランニングコストのベンダー見積額が予算上限を下回る場合は、IT投資を実行するのが合理的だろう。なお、VPPへの参画については再生可能エネルギー設備への投資が前提となるため、設備投資も含めて投資の費用対効果を算定するのが望ましい。

おわりに

今後、カーボンニュートラルに向けてカーボンプライシングの整備が世界的に進むと予想される。既に欧州を筆頭に世界各国でカーボンプライシングの仕組みができあがりつつあり、日本の取り組みも強く期待されている。企業としても、炭素コストの回避だけでなく、環境を考慮した企業として認知されるためにもCO2排出量削減の取り組みが求められる。実際、サステナブルな企業は統合報告書でCO2排出量・削減量を既に開示している。

本稿では、売上1兆円、海外売上比27%、海外生産比25%、年間電力消費量によるCO2排出量が約30万tCO2のモデル企業を用いて、現時点の技術やカーボンプライシング制度の下での投資シミュレーションを実施し、環境情報管理システム、グリーンデータセンター、BEMS・FEMS、VPPによりCO2排出量を年間あたり34%削減可能であることを確認した。これを年間あたりの金額に換算すると、1.6～11.5億円程度のコスト削減効果がある。ただし、VPPへの参画は再生可能エネルギーの設備投資が前提となるため投資の費用対効果の算定には注意が必要だ。

もちろん、企業ごとに売上高・海外売上比・海外生産比・CO2排出量は異なっており、クリーンエネルギーやエネルギー効率化のための技術やカーボンプライシングをめぐる動向も今後変化する可能性が高い。そのため、いざ企業が低炭素・脱炭素に向けたIT投資を検討する際には、最新のカーボンプライシングの動向を確認し、企業個別の投資シミュレーションを行うことが必要である。
また、グリーンデータセンターへの移行や、クリーンエネルギーのための設備投資やネット・ゼロ・ビルディングへの引っ越しは時間を要すると予想され、制度導入の決定後に着手するのでは、対策完了までに余分な炭素コストを支払うことになりかねない。筆者としても低炭素・脱炭素に向けた計画を事前に策定し、いざ制度導入時には実行フェーズに移行可能なよう備えておくことが望ましいと考える。
本稿が、来るカーボンプライシングへの対応に向けたIT投資の検討の一助となれば幸いである。