【はじめに】世界中が経済的メリットを狙い太陽光発電を推進する理由 http://bit.ly/2tMfFpP  #taiyoukouhatuden #太陽光発電
「太陽光発電や風力発電などのエネルギーは安い」 こう言われると驚かれる方も多いのではないでしょうか。 太陽光発電や風力発電などの再生可能エネルギーは地球にやさしいだけではなく経済的にも大きなメリットがあるからこそ、先進だけではなく、発展途上国でも積極的に導入されています。 例えば太陽光発電も風力発電も、2017年現在の導入量世界一はドイツでもアメリカでも日本でもありません。ダントツで中国です。日本と中国で導入量を比べると太陽光発電で1.5倍ほど、風力発電では50倍ほどの差をつけられています。 また、UAE(アラブ首長国連邦)のドバイで計画されている世界最大の太陽光発電所では、発電コストは8円/kWhになるそうです。2017年現在、日本の電力会社が再エネ電力の買取により火力等の発電を免れることが出来る費用が8.5円/kWh、家電売場で消費電力料金を表示する際の標準とされているのが27円/kWhなのでこれは既に十分競争力がある価格と言えるでしょう。 そこで今回は実は安くて力強い、再生可能エネルギーの魅力と現状ならびに将来性についてご紹介します。 再生可能エネルギーについて正しく理解し、ぜひ一緒に行動していきましょう。 1.再生可能エネルギーを増やして持続可能な世界を作ろう 再生可能エネルギーとは、太陽光、風力、水力、バイオマスなど自然界によって利用する以上の速度で補充される、言わば自然の恵みを活かしたエネルギーのことです。 1-1 太陽光発電でエネルギーを増やそう (出典:産業技術総合研究所 EPT/EPRの定義よりhttps://goo.gl/VkzYDg) 太陽光発電の一番の魅力はエネルギーを増やせることです。 図のように火力発電や原子力発電では運転する際に燃料が常に使われます。一方、太陽光発電をはじめとする再生可能エネルギーでは、燃料の投入を必要としません。 どちらも発電所の設置にはエネルギーを必要としますが、投入したエネルギーに相当する発電量を得ることが出来るのは再生可能エネルギーのみとなります。この投入したエネルギーを回収するまでの時間をEPT(エネルギーペイバックタイム)と言います。 例えば出力50kWの太陽光発電所を作るのには、ドラム缶約150本分のエネルギーが必要となります。この太陽光発電所が1年間に回収するエネルギーの量は約75本分。つまり2年で元がとれ、20年でエネルギー的には10倍の利子がつくことになります。 仮に太陽光発電所で作られたエネルギーを全て新たな太陽光発電所の設置に使うとどうなるかを考えてみます。すると さらに2年後にはまた新たに2基分のエネルギーが作られることになりますので、 このペースで太陽光発電所を増やしていくと100倍になるには だいたい14年ほどかかることになります。 世界の1次エネルギー1.6×10^14kWhほどなので、もし太陽光発電だけで世界が必要な1次エネルギーを賄うには32年ほどこれを繰り返せばいい計算となります。 (※50kWの太陽光発電所の発電量が年間50,000kWhだと仮定) もちろん今すぐこれを実際に実行するには難しいところが多々ありますが、再生可能エネルギーでエネルギーを増やすことが出来るイメージは持って頂けたかと思います。 ( 出典: 産業技術総合研究所 再生可能エネルギー源の性能より https://goo.gl/KYMsP2) こちらの図は各種発電方法別のEPTを比較したものです。これは2008年のデータなので再生可能エネルギーのEPTは現在、さらに短くなっています。 火力発電も原子力発電も永久にエネルギーの投資回収は出来ません。逆に水力発電や風力発電であれば1年で元が取れる計算になります。 また、燃料を消費しないので設備費用の償却が終わった再生可能エネルギー施設はほぼゼロコストで発電することが出来るため、将来的に電力価格を引き下げます。 電力価格が下がれば当然、国際競争力は高まります。各国が再生可能エネルギーの推進を急ぐ理由がわかりますよね。 1-2  エネルギーの不足で滅びる文明 ( 出典: 総合研究開発機構 エネルギーを考える) こちらのグラフは棒グラフが一人あたりのエネルギー消費量、曲線グラフが人類全体のエネルギー消費量を表します。これからさらに爆発的に増えていくことは一目瞭然ですね。 私たち人類の祖先は数百万年前まで自分の肉体に取り込むエネルギー以外は使わずに獣と同じような生活をしていました。 火を利用するようになって各地に都市が形成され始めると人口が急激に増加しましたが、その分増えた薪の需要の増加によって近隣の森林が持続不可能となった結果、各都市はエネルギー不足に陥って衰退していきます。 特に森林の枯渇が深刻だったイギリスでは石炭が利用され始め、産業革命によって世界をリードすると一気に大英帝国を築きます。 (広島の原爆ドーム) その後、石油の時代となり世界の主役は良質な油井を大量に保有していたアメリカに移ります。第二次世界大戦ではドイツはアゼルバイジャンのバクー油田を、日本はインドネシアのパレンバンからの原油の供給ルートを抑えることが出来ず、それぞれ敗れました。 現代においてもエネルギーは常に争いの種となっています。大量破壊兵器が結局見つからなかったのに戦争を起こされたイラクや2011年に独立してから未だ内戦が続く南スーダンなど、一部の産油国にはなかなか平和が訪れません。 そんな中、再生可能エネルギーで世界を牽引するドイツは今や電力の輸出国となっています。日本と同様に石油資源に恵まれないドイツが、電力の輸出国となっていることは注目すべきことでしょう。 1-3 節電をしながらも再生可能エネルギーの推進が必要です ( 出典: 資源エネルギー庁 エネルギー白書2016より https://goo.gl/C6UG6A) こちらは世帯当たりのエネルギー消費の量と種類の推移のグラフです。節電というとこまめに電気を消したり、コンセントを抜いて待機電力を抑えたりというレベルではあまり大きな効果は得られません。 給湯と厨房で1/3のエネルギーを使っている事からわかるように、日本の家庭のエネルギー消費は給湯が大きな割合を占めています。これは浴槽を使う習慣がある事が大きいです。 (出典:自然エネルギー世界白書 サマリー日本語版よりhttps://goo.gl/ZrKCtD) 太陽光は本来、電気に変換するより熱に変換した方が効率的なのですが、日本の太陽熱機器の導入量は減少し続けています。 こちらについては国や自治体からの補助が今後強化されていく予定です。 (出典:自然エネルギー世界白書 サマリー日本語版よりhttps://goo.gl/ZrKCtD) ちなみにこちらは世界の太陽熱利用機器の累積導入量データです。先程のデータと単純比較は出来ませんが、まだ導入されてから年月が経っていない施設が多いので累積量とストック量がほぼ変わらないと考えていいでしょう。 IEAによる日本のエネルギー需要(省エネ対策後)の見通し (出典:経済産業省 総合資源エネルギー調査会 ⻑期エネルギー需給⾒通し⼩委員会(第2回会合) 資料2より https://goo.gl/L0t6ia) IEA(国際エネルギー機関)の予測でも、日本は省エネ対策をした後でも2030年にはより多くの電力を必要とする時代になるとされています。 新たな電源は再生可能エネルギーでまかないたいところですね。 2. 太陽光発電を推進する理由は経済的メリット 今、世界中が太陽光発電を推進しています。 「お金よりも地球環境のほうが大事だと、皆が考えるようになった」 などという性善説的な理由ではありません。単純に経済的に大きなメリットがあるからです。 2-1 本当は安い太陽光発電 太陽光発電で作られた電力は圧倒的な価格競争力があります。これを理解するには電力料金が時価である事を理解する必要があります。 (出典:九州電力HP 電気の使われ方と電源構成より https://goo.gl/3cPOzX) こちらのグラフは日本における一般的な電力の消費パターンです。電力はガスや水道と違い、基本的に保存することが出来ません。 今まで電力会社はこの夏のピーク需要に対して自社の資金を使って発電所を設ける必要がありました。中には非常に稼働率が低いものもあります。 電力会社にとって夏のピーク需要の電力は発電コストが高く、夜間は発電コストが安くなりますので、各社とも夜間電力で水力発電所のダムに水を汲み上げる揚水発電で夜間の電力を昼の発電用に利用したり、昼夜の価格差が大きい料金メニューを用意して対応してきました。 (筆者所有の50kW太陽光発電所の2017年5月13日の発電量推移) こちらは太陽光発電所の8月の発電量パターンです。電力需要が高まる時間帯に発電をしています。一般的に電力需要のピークは8月頃と言われています。 夏の電力需要はエアコンが大きいので、天気が悪い日はそれほど需要も多くなりません。つまり電力需要とある程度連動して発電をしてくれます。 (出典:産業技術総合研究所 太陽光発電の特徴より https://goo.gl/7dZbH0) 太陽光発電はこのように他の発電方法と組み合わせることで、稼働率の低い発電所への投資を抑えることが出来ます。 (出典:九州電力HP電化でナイト・セレクト料金より https://goo.gl/DEukOb) (出典:九州電力HPピークシフト電灯料金より https://goo.gl/jvMIrD) ※H28年4月より新規加入受付停止 こちらは九州電力の家庭用電力料金メニューの一例。昼夜で料金が違う料金体系の現状のものとH28年4月までのものの比較です。 夏季のピーク時間帯の料金が54円から26円になっています。 太陽光発電が普及拡大するにつれ、電力会社も無理にピーク電力を抑えて夜間電力の利用を促す意味が薄れてきており、電力料金メニューにもそれが反映されつつあります。 2-2  誰でもすぐにできる太陽光発電 (産業技術総合研究所 再生可能エネルギー源の性能より https://goo.gl/KYMsP2) ここで1-1でご紹介したEPTの図を再度掲載します。エネルギー的に元が取れるEPTはその期間が短いほど優れた発電方法となります。 EPTだけで比較すると太陽光発電よりも水力発電や風力発電を推進したほうがいいように思えますよね。 (出典:環境省 平成22年度 再生可能エネルギー導入ポテンシャル調査報告書より 単位は万kW https://goo.gl/5Wvgij) とは言っても再生可能エネルギーは日本に無限大に存在しているわけではありません。こちらの環境省の調査データによると利用可能な再生可能エネルギーの殆どが太陽光と風力です。 (出典 資源エネルギー庁 再生可能エネルギーの導入促進に向けた制度の現状と課題より そして導入にかかる期間も問題となります。太陽光発電に比べ、その他の再エネの発電方法は導入までの調査に非常に長い時間がかかってしまいます。 (筆者作成 太陽光発電と風力発電のリスク比較表) また、賦存量(存在する量)の多い太陽光発電と風力発電を比較するとリスク及び売電収入の確実性から、太陽光発電に参入する企業や投資家が圧倒的に多くなっています。 3.世界の再生可能エネルギー 日本では東日本大震災における福島第一原発事故をきっかけに再生可能エネルギーが推進されましたが、世界では主に経済的理由により再生可能エネルギーの導入が進められています。 世界の再生可能エネルギー投資額の推移 (出典:Bloom berg New Energy Finance) こちらは世界の再生可能エネルギー投資額の推移です。2016年には投資金額が減少していますが、再生可能エネルギーの推進が止まり始めたわけではありません。 世界の再生可能エネルギーの導入比率 (出典:Bloom berg New Energy Finance) こちらは世界の再生可能エネルギーの導入比率を表しています。 グラフは上から世界の新設の発電所における再生可能エネルギーの割合、世界の発電所の総出力に対する世界の再生可能エネルギー施設の出力の割合、世界の発電所の総発電量に対する世界の再生可能エネルギー施設の発電量の割合となります。 これを見る限り2015年から2016年にかけても再生可能エネルギーの導入割合は増加しています。投資金額が下がったのは、再生可能エネルギーの平均導入コストが激減したためです。 太陽光発電、風力発電は導入量が増えるたびにコストが減少していくため、世界中で導入量が増えれば増えるほど有利な発電方法となります。 以下、世界各国の再生可能エネルギーの具体的な近況についてご紹介させて頂きます。 3-1 再エネでエネルギー自給率700%の国 アイスランド 北極圏に浮かぶ島国、アイスランドは人口33万人の小さな島国。そんなアイスランドは (アイスランドレイキャビク市内のオーロラ 筆者撮影) 街中でも見られるオーロラや (世界最大の露天風呂 ブルーラグーン 筆者撮影) 世界一の露天風呂、ブルーラグーンで有名ですが再生可能エネルギーでも世界中から注目されています。電力を再生可能エネルギーのみで賄っているからです。 もちろんアイスランドの一人あたりの電力の消費量が少ないわけではありません。 世界の人口1人当たりの電力消費量 国際比較統計・ランキング (kWh) (出典:Grobal noteが EIA統計よび国連の人口統計より算出) 一人あたりの電力消費量はなんと世界一。一人あたりに直すと日本人の約7倍以上も使っています。寒い国なので暖房に使っているわけではありません。 この国の電力供給は水力発電が7割と地熱発電が3割。それぞれタービンはほぼ日本製です。この地熱発電の排熱でお湯を作り 右側の写真の道路の左側に写っているパイプで街中まで運んで暖房として使っているため暖房設備には殆ど電力を使っていません。 安くて豊富な電力はアルミニウムの精錬工場に使われています。 2008年にリーマンショックの煽りを受けて一度破綻したのもあり、貧しい国だというイメージも持たれがちですが 世界の1人当たり名目GDP 国別ランキング(US$) (出典:Grobal note 2015年IMF統計より) 一人あたりGDPでも日本の1.5倍となっていてとても裕福な国です。 小さな国なので最初から火力発電所はなかったのかとも思われがちですが アイスランドのエネルギー消費内訳の推移 (出典: アイスランドエネルギー局資料) 石炭(Coal)も石油(Oil)も全て輸入なので、オイルショック前まではエネルギー自給率はさほど高くなかったのは日本と同様です。 日本がオイルショック以後、再生可能エネルギーの技術開発は進みながら導入が遅れたのに対し、アイスランドは技術が外国産でも導入は進んだのが対照的です。 現在はこの豊富な電力を水素に変えて動力としての利用や、海底ケーブルを使ってイギリスやEU各国に売電することも計画されています。 3-2  原発大国フランスに電力を供給する再エネ大国ドイツ (ドイツ Wildpoldsriedにて筆者撮影) 言わずと知れた再エネ大国ドイツ。街中で太陽光パネルを見かけることが出来ます。 (ドイツ Wildpoldsriedにて筆者撮影) 風力発電も特に北部地域で非常に盛んです。こちらは人口2500人の村に立つ市民出資の風車。11基が稼働しています。 ドイツの発電量における再生可能エネルギーの割合 (出典:The energy transition in the power sector: State of affairs 2016) こちらはドイツの発電量における再生可能エネルギーの割合。年間の消費量のほぼ1/3にまで達しており、中長期の目標にも到達できるレベルで推移しています。 ドイツの電力の輸入量と輸出量の推移 (出典:The energy transition in the power sector: State of affairs 2016) こちらはドイツの電力の輸入量と輸出量を表した図。ドイツの再生可能エネルギーが成立するのはフランスの安定した原子力発電のおかげだという間違った報道もありましたが、ドイツはここ数年電力の輸出国です。 ドイツと周辺国との電力の輸出入状況2015 (出典:The energy transition in the power sector: State of affairs 2016) こちらは2015年におけるドイツと周辺国との電力の輸出入の割合を表した図です。ご覧の通りフランスからは買電量より売電料のほうが多くなっています。 3.3 世界各地で進む電気のパイプラインプロジェクト 太陽光発電や風力発電はVRE(変動電源:Variable Renewable Energy)と呼ばれるとおり、単独では安定した電源ではありません。しかし複数台設置すれば互いに補完し合う関係になり発電量は安定します。 また、世界中同時に雨だったり風がやんだりすることはないので、地域をまたがってVREを多数設置していけば電力の安定供給に繋がります。 前述の通り欧州では国家をまたいだ電力の売買が盛んですが、さらに一歩踏み込んだ構想があります。 汎ヨーロッパスーパーグリッド (出典:DESERTEC財団、www.desertec.org) それが「汎ヨーロッパスーパーグリッド構想」です。 バルト海、北海、大西洋の沿岸の風力発電と山岳部のバイオマスと水力発電、平野部の太陽光発電に加えてアラビア半島、北アフリカ地域の太陽熱発電を電力網で結んでしまおうというもの。アイスランドもイギリスと海底ケーブルで連系する計画もあります。 これはVRE由来の電力の安定供給につながるだけではなく、電力価格を引き下げる事にも繋がります。VREは燃料費も人件費もほぼかからないので、設置された後はただ安く電力を供給すればいいからです。 逆に火力や原子力発電は燃料費を含めた枯渇性エネルギーによる発電は、運転コストに対する損益分岐点としての最低価格が存在します。VREの発電が推進されるにつれてこれらの発電所は電力が足りないときだけに発電することになります。 将来的には稼働率が減っていくため、採算性が合わなくなり、ほとんどが電力網から消えていくと言われています。 アジアスーパーグリッド構想 (出典:ソフトバンクグループプレゼン資料よりキャプチャ https://goo.gl/PnR61Z) このような動きは欧州に限ったものではありません。アジアでもソフトバンクグループが「アジアスーパーグリッド構想」を掲げ、アジア全域を電力網で結ぶ計画をスタートさせています。 早くも同グループはモンゴルやインドで太陽光発電所ならびに風力発電所の接地計画を進めており、来る将来に備えています。 4.世界中がエネルギー自給率100%の未来 (産油国 アゼルバイジャン ナヒチェヴェン自治共和国のメガソーラー 筆者撮影) 太陽光発電は初期導入コストこそかかるものの、設備費用の償却期間が終われば燃料費ゼロで発電をしてくれる夢の施設になります。言わば庭から小さな油田が湧いたようなもの。 20年間に固定価格買取制度が終わったとしても、安い価格であれば電力の買い手はいくらでもいます。つまり再生可能エネルギーの設置が進めば進むほど、20年後の電力価格は下がることになります。 再生可能エネルギーの比率が増え続け、日本のエネルギー自給率が100%になると、化石燃料の輸入が激減し貿易収支が大幅に改善することになります。 地域に降り注ぐ太陽の恵みで作られた電力は、地域の業者により地域に販売されます。お金が外に出て行く機会が減り、停滞している地域経済は一気に回り始めることでしょう。 私たち日本人は今、大変便利な生活を送っていますよね。 どこにいてもエアコンが効いていない場所はほとんどなくどんな物もインターネットで買えるようになりました。 食器洗いも掃除も機械が徐々に代行してくれるようになり、出来た暇を潰してくれるサービスの会社が儲かっていますね。 一方、水や空気などの生活環境は悪くなるばかり。未だに福島第一原発も放射性物質を撒き散らしています。 また安くて質のいい食材や衣服などは貧しい国の子供たちの労働によって成り立っていることは珍しくありません。 そして何より原油をはじめとする安いエネルギー源を血で血を洗う争いの勝者から買い続けています。 私たちの豊かな生活は他国の子供たちの笑顔の犠牲の上に、成立しているんですよね。 こんな生活が私たちの子供たちの時代まで未来永劫続くなんて考えるほうがおかしいと思いませんか。 ・ ・ ・ 私たち人類は自らの生活を豊かにするため、同じ人類を奴隷として使っていた歴史があります。 その奴隷が行っていた仕事の大部分は過去には家畜が、現代においては電気が大半を担うようになりました。今では日本人はひとりひとりが約70人分の奴隷を使っているのと同じレベルの豊かな生活をしています。 このエネルギーという名の目に見えない奴隷を、安全な形でどんどん増やしていけばどうなるか。私たち人類は人類全体が真の意味で豊かな生活を手に入れることでしょう。 飢えや戦争に目を背け罪悪感を感じる必要もありません。もちろんテロも起こりません。そして何も我慢する必要はありません。 嫌な仕事をする必要もなくなるでしょう。労働は見えない奴隷たちがこなしてくれます。 かつて耕作を牛や馬がこなしてくれたように。その時には好きな時に好きな物を食べ、好きな所で好きな事が出来ます。 ・ ・ ・ 無理だと笑いたい人たちには笑わせておきましょう。 例え私たちがそこまで到達出来なかったとしても太陽光発電投資をすれば手元に少なくない現金が残るだけ。何でも無理だと言っている人間には何も残りません。 人類が滅亡する前に出来ることを出来るだけやっていきませんか? もちろん持続可能な形で進めるため、1人で頑張るのは禁止です。各々が経済的メリットを受けるところからでいいんです。 ぜひ一緒に、世界中の誰もが平和で安全な生活が出来る明るい未来を作っていきましょう。