天然ガスよりも安い太陽光、2030年には住宅向けでも石炭並みに：自然エネルギー（2/2 ページ）

[畑陽一郎，スマートジャパン]

太陽光発電の潜在力は著しい

　以下にエネルギーの種類ごとにFraunhofer ISEの結論を示す。図1では、太陽光発電のLCOEを黄色い縁取りがある斜線で示した。黄色い枠が上下に幅のある理由は、さまざまな発電条件が考えられるからだ。ドイツ国内で最もLCOEが低くなるのはドイツ南部に建設した大規模太陽光発電所だ。ドイツ南部は日照条件がよいため、全天候日射量が年間1200kWh/m²となる。条件が悪いのはドイツ北部に建設した屋根置き型の太陽光発電システムだ。全天候日射量は年間1000kWh/m²。

　グラフの左下の隅を見ると、LCOEの値（0.08ユーロ/kWh）がコンバインドガスタービン発電と無煙炭の間にある。つまり2013年時点でも条件次第ではこれらを利用した発電所に太陽光発電が追い付くことも可能だ。条件の悪い一般家庭の屋根に設置した太陽光発電システムのLCOEは0.14ユーロ/kWh。これはドイツの平均的な家庭用電力価格（0.29ユーロ/kWh）を大幅に下回っている。これは初期投資費用を投じて屋根に太陽光発電システムを設置すると、発電期間内の電気料金が半額以下になることを意味する。

　2030年になるとどうなるか。黄色い枠の右上を見ると、ガスタービン発電を下回り、平均的な無煙炭よりも安い。これは一般家庭の屋根に設置した場合との比較だ。最も条件のよい太陽光発電では褐炭の下限に等しい。つまり化石燃料に打ち勝つことになる。なお、石油火力は2013年時点で石炭火力よりも高価であり、0.13〜0.17ユーロ/kWhである。つまり平均的な太陽光発電よりも劣る。

陸上風力は既に化石燃料に勝っている

　太陽光発電よりも効果的なのが、陸上風力発電だ。図1では外枠がない青で示されている。陸上風力発電のLCOEは2013年時点で0.05〜0.11ユーロ/kWhであり、条件がよいものは無煙炭やコンバインドガスタービンとも直接競争できる。太陽光発電と比較すると約3分の2程度のLCOEだ。Fraunhofer ISEによれば、陸上風力発電のLCOEはこれ以上下がらないものの、化石燃料側が上がるため、2020年に褐炭と競合できるようになるとした。

　洋上風力発電はどうか。図1では紺色の枠を付けた薄青色で示した。洋上風力発電のLCOEは2013年時点で0.12〜0.19ユーロ/kWhであり、逆に太陽光発電よりも1.5倍程度高価だ。全負荷時間が年間2800〜4000時間と長いにもかかわらず、陸上風力発電とはLCOEで全く競合できない。Fraunhofer ISEによれば洋上風力発電の魅力は技術的にコスト低減の余地が大きいことだ。2030年時点では陸上風力発電の平均的なLCOEになんとか追い付くことができる。それでも太陽光発電よりは高価だ。

太陽光と陸上風力以外のメリットとは

　LCOEを比較すると、太陽光発電や陸上風力以外の選択肢は少ないように見える。洋上風力発電はLCOEの値が大きく、コスト面で不利だ。バイオガス（図1の黄緑色）も0.14〜0.22ユーロ/kWhと高コストであり、LCOEが改善する傾向もない。

　Fraunhofer ISEによれば、洋上風力発電は全負荷時間が長い。つまり、利用できない日が少ないということだ。バイオガスは制御性がよい。これはより大きな出力が必要になったときにすぐに応答できることを意味する。どちらも系統電力の安定性を保つ働きがある。

　以上のようなLCOEの数値はどのような再生可能エネルギーをどの程度利用し、組み合わせていくのか、メニューを作り上げる際に非常に有益だ。日本はドイツよりも全天日射量が2割多い。風力発電の条件は大きく異なる。例えば洋上風力発電の建設コストはドイツよりも一部高価になる。国内でもさまざまな再生可能エネルギーについてLCOEの値を算出し、更新し、比較していく必要がある。

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