Transcript 自然エネルギーの限度
自然エネルギーの限度 2011年9月21日 小野章昌 エネルギー問題を考える （1）化石燃料生産ピーク （2）「エネルギー収支比」が将来の尺度 （3）再生可能電力の限度 （１）生産ピーク：世界原油生産量 石油・ガス生産ピーク(ASPO予測） ガス 石油 石炭の生産ピーク 出典：ウプサラ大学Aleklett教授 （2）将来の尺度はエネルギー収支比 （EPR: Energy Profit Ratio） エネルギー収支比（EPR)＝ 回収エネルギー/投入エネルギー 電中研スタディー 主な前提条件(寿命30年） システム 発電出力 （MW) 設備利用率 所内率（％） （％） 75 3.4 原子力 1,000 石油火力 1,000 75 6.1 LNG火力 1,000 75 3.5 石炭火力 1,000 75 7.4 風力 0.1 20 10 太陽光（事 業用） 1.0 15 5 エネルギー収支比(設備寿命30年） 原子力 76 石油火力 21 石炭火力 17 LNG火力 6 風力 6 太陽光 5 0 10 20 30 40 50 60 70 出典：電中研「発電システムのライフサイクル分析」1995年 80 （3） 自然エネルギーの特質と限度 エネルギー資源の3条件 （東京大学名誉教授 石井吉徳） • 濃集している • 大量にある • 経済的に回収できる 自然エネは最初の条件を満たして いない (間欠性：途切れ途切れになる） 風力発電の変動 （アイルランドの例） 出典：ケンブリッジ大学 Dマッケイ教授資料 火力発電によるバックアップ • 風力も太陽光も日間、週間、月間、季節間の 変動が大きい。 • 急速立上げ、停止が可能な石油火力、ガス 火力によるバックアップが不可欠 • 基幹電力にはなり得ない • 石油火力・ガス火力容量以上の発電は無理 広大な面積 • 電力需要（1兆kWh）の10％を太陽光で賄おうとす れば、1億kWの発電容量を必要とする • 住宅の屋根で半分（5,000万kW）、空き地利用のメ ガソーラーで半分（5,000万kW）を賄うとすれば： • 南向き屋根を持つ戸建1,700万戸すべてに3kWの パネルを設置する必要がある（法律による強制？） • メガソーラー（2万kW）2,500ヶ所を作るには850km2 の土地を要する。8.5kmｘ100kmに相当 太陽光発電コスト見通し 出典：電中研「太陽光発電コストはどこまで下がるか」 全量固定価格買取制度（FIT）の罠 • ドイツは2000年からFITを導入、太陽光発電 容量は1,800万kWとなった。しかし、 • 2011年の消費者超過料金は3.52ユーロセン ト（4円）/kWh。毎月500kWh消費する家庭の 負担額は2,000円/月。 • 2010年にこの制度を止めても消費者の長期 債務（20年間）は10兆円を上回る（RWI分析） 年間5,000億円以上の債務 ドイツ電力消費者に長期の債務 （太陽光） 今後支払分（25億ユーロ/年） 既支払分 出典：ルール経済論文No.156 電力大量貯蔵は無理 • 1000万kWの風力発電を設置したと仮定する 年間発電量は175億kWh（原発2基分） • 凪に備えて200時間（8日間）分の電力貯蔵 能力が必要（ドイツVDEレポート） • 貯蔵容量20億kWhが必要となる • 揚水発電で行うとすれば、英国、日本の最大 揚水発電所の貯蔵容量が1000万kWhである ことを考慮すると200ヶ所必要となる • 電気自動車（40kWh）で行うと5000万台必要 発送電分離・分散型電源の問題点 • 太陽光・風力は商品として半人前（数量・引渡 時期が天候次第、品質も劣る） 自由化に は最も不向き • スペインでは送電部門を公営独占とし、FITに よる再生可能電力優先買取と水力・ガス火力 に対する強制運転指令がある故に機能 • 分散型電源で地方ごとに需給バランスを取る ことは至難の業 パイを小さくはできない 省エネで電力需要は増加 出典：英国気象変動委員会 The Fourth Carbon Budget 省エネは電化により可能 • 自動車を電気で動かす（エネルギー消費は 1/2以下） • 給湯を電気で行う。ヒートポンプの利用により 空気中・地中の熱を利用（エネルギー消費は 1/2以下） • 省エネはエネルギー効率アップ（生活向上）。 節電は不便を伴う。 • 省エネによりエネルギー消費は減るが、電力 消費は増える。 この前提は無理 出典：飯田哲也氏 「3.11後のエネルギー戦略ペーパーNo.1」 石油・ガス欠乏時代の発電（2兆kWh) 太陽光, 1100 風力, 1000 水力, 1000 石炭, 3000 原子力, 14700 単位：億kWh