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» 2015年03月11日 15時00分 UPDATE

自然エネルギー:水力・地熱・バイオマスでは2030年に15%が限界、期待は太陽光と風力

2030年のエネルギーミックスで最大の焦点になるのが再生可能エネルギーの比率だ。25〜30%が有力だが、天候の影響を受ける太陽光と風力をどのくらい見込むかで大きな差が出る。政府の試算によると、天候の影響を受けにくい水力・地熱・バイオマスだけでは15%程度が限界である。

[石田雅也,スマートジャパン]

 我が国が目指す将来のエネルギーミックス(電源構成)では、省エネの推進と再エネの拡大を前提に、火力と原子力の比率を可能な限り低く抑えることが基本方針になっている。直近の2013年度のエネルギーミックスを見ると、水力を含めて再生可能エネルギーの比率は10.7%に過ぎない(図1)。

saiene_all_sj.jpg 図1 発電電力量に占める電源別の比率(2013年度)。出典:資源エネルギー庁

 この比率を毎年1ポイントずつ引き上げることができれば、2030年には30%に近づく。欧米の先進国と比べても見劣りしない誇れる目標値と言える。実際に2014年度には1ポイント前後の上昇が見込まれていて、決して無理な目標ではない。

 エネルギーミックスを検討する政府の「長期エネルギー需給見通し小委員会」では、再生可能エネルギーを特性によって2つに分けて導入見込量を算定する方針だ。

 1つは天候の影響を受けずに安定した出力を発揮できる水力・地熱・バイオマスの3種類で、もう1つは天候の影響を受ける太陽光と風力である。このうち水力・地熱・バイオマスは最大限に導入するための施策を実行して拡大を図っていく。

 水力は出力3万kW以上の大規模と3万kW未満の中小規模に分けると、中小規模の開発余地が大きく残っている。開発地点が自然公園の中に存在するケースも多くあるが、規制を緩和すれば合計で296万kWまで増やせる可能性がある。既存の水力発電を加えると年間の発電量は953億kWhに達する(図2)。

saiene_suiryoku_sj.jpg 図2 水力発電の2030年の導入見込量。出典:資源エネルギー庁

 火力や原子力を含む国内の総発電量は2013年度で9397億kWhだった。今後は省エネによって発電量も削減できることを想定すると、2030年には9000億kWh程度で済む可能性が大きい。それでも水力だけでは全体の10%強の比率にとどまる。

 一方で地熱は世界第3位の資源量を誇り、開発余地は大きい。ここでも問題は自然公園の規制を受けるほか、地下を掘削する必要があるために大規模な開発プロジェクトでは10年以上の期間がかかる。規制を緩和して開発を促進した場合でも、2030年の導入量は約140万kWで、年間の発電量は98億kWhにとどまる(図3)。残念ながらエネルギーミックスに貢献できるレベルにはならない。

saiene_chinetsu_sj.jpg 図3 地熱発電の2030年の導入見込量。出典:資源エネルギー庁

 むしろバイオマスのほうが導入量を大きく伸ばせる。未利用の木材や各種の廃棄物を燃料に利用できる発電方式のため、他の再生可能エネルギーと比べて制約が小さい。2030年までに導入可能な発電規模は408万kW以上を見込むことができて、年間の発電量は286億kWhに達する(図4)。全体の発電量の3%に相当する。

saiene_biomas_sj.jpg 図4 バイオマス発電の2030年の導入見込量。出典:資源エネルギー庁

 以上の水力・地熱・バイオマスの合計で約15%までカバーすることが可能になる。あとは天候の影響を受ける太陽光と風力をどのくらい増やせるかにかかっている。太陽光も風力も開発余地は大きく残っているが、出力が安定しないために地域の電力を不安定にさせる点が問題になる。

 資源エネルギー庁の推定では、全国各地の電力需要が最低になる時期でも問題が生じない太陽光の発電量は700億kWh程度である。この電力を加えると、2030年の再生可能エネルギーの比率は23%弱まで上昇する。

 残る風力の導入量を見極めることが最も難しい。有望な場所が北海道や東北など特定の地域に集中しているために、発電した電力を地域内で消費できない可能性がある。これから開発が進む洋上風力をどのくらい拡大できるかも未知数だ。

 2015年1月の時点で計画中の風力発電設備がすべて運転を開始した場合には、既存の設備と合わせて発電規模は795万kWになる(図5)。風力発電の標準的な設備利用率(発電能力に対する実際の発電量)である20%で計算すると、年間の発電量は139億kWhを見込むことができる。それでも全体の1.5%程度に過ぎない。

saiene_furyoku_sj.jpg 図5 風力発電の導入量と開発状況(2015年1月時点)。出典:資源エネルギー庁

 5種類の再生可能エネルギーをすべて合わせても、政府の推定をベースに積み上げると約24%にとどまる。水力・地熱・バイオマスの見込量は最大に近い状態で織り込んでいることから、上乗せできる余地は小さい。30%まで拡大するためには、太陽光と風力を大幅に伸ばすしかない。

 現在のところ太陽光と風力の導入見込量は原子力発電をフルに稼働させる前提で低く計算している(図6)。原子力の比率を現実的な水準まで抑えれば、2030年に再生可能エネルギーの比率を30%まで高めることは十分に可能である。これから原子力の導入見込量の議論が始まる。その結果によって再生可能エネルギーの比率は20〜30%の範囲で大きく変動する。

nuclear_sj.jpg 図6 電力会社が想定する原子力発電の供給力。出典:資源エネルギー庁

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