壊れたら直そう日記(2011-07)壊れたら直そう日記さくらぃ(櫻井啓一郎)の私的な日記です。一覧はこちら(twilog)。・解説スライドを久々にアップデート。太陽光・風力が変動しても...太陽光発電や風力発電の出力は変動する、そんな電気は買い取る気にならん、というご意見をおみかけしたので、解説。_確かに、太陽光や風力はお天気任せの発電です。1つ1つの発電所でみると、ものすごく激しく変動します。「うへー、ほんとにこんなん使えるんかよ」って思いますよね。ここでちょっと考えてみて下さい。太陽光発電や風力発電って、1カ所にドカーンと大きい発電所があるだけ、という訳じゃありません。比較的出力の小さな発電所が、何千何万個も、広い範囲(たとえば半径100kmとか200kmとか)に分散して設置されます。これ全部が、一斉に変動すると思いますか?...しませんよね。場所がお互いに離れるにつれて、変動は同期しなくなります(相関性が低下する)。実際、太陽光だと、こんな感じになります。東電管内の20カ所ほどの出力を平均するだけで...。中央の赤線が平均です。このように、だいぶ滑らかになります。これでも天候による変動は残りますが、変化はだいぶゆっくりになります。これだけゆっくりになると、送電網側でも(それなりの量までは)対応することができます。ドイツは既に日本の何倍もの太陽光発電や風力発電を導入しています(人口は2/3なのに...)。その発電状況が、この資料のグラフにあります。リンク更新)黄色が太陽光による発電、薄い灰色が風力発電です。天候によって変動はしていますけど、これなら割と使えそうですよね?いや実際、使われてるんですけど。変動しても、実用にはなるのです。_今までとは発電所の配置や電力の流れ方が変わりますので、ある程度は送電網の改造も必要になります。太陽光や風力を増やして行くにつれて、変動への対策費(系統安定化費用)が増えていきます。年間電力需要の1~3割程度までは、現実的な系統安定化費用で実用になると見られています。系統安定化については、こちらもご覧下さい。_また、「それでも太陽光はコストが高いやんけ」という方は、ここに関連データをまとめてありますので、ご参照下さい。万能じゃありませんけど、太陽光発電も使われた方が、結局は安上がりになるはずです(少なくとも、それが一番自然な予測です)。補足その一方、「じゃあ太陽光と風力だけで全部電力賄おうぜ!」というのも、無茶です(少なくとも、現時点では)。太陽光や風力の割合が増えるにつれて、送電網も改造しないといけません。蓄電池も、ある程度使う必要が出てきます(系統安定化といいます)。導入量が増えるに従って、系統安定化のコストもだんだん増えていきますので、どこかで「もうこれ以上はいやん」というところが出てきます。(系統安定化についてより詳しくは、こちらをご参照下さい。)_今のところ、今後20年程度の期間では、太陽光や風力の割合を2~3割程度にする予定の例が良くみられます。アメリカでは、20年間で風力発電による発電の割合は20%にでき、系統安定化のコストを含めても、その方が化石燃料よりも安上がりになると見られています。_いやスペインとか、もっとたくさん使ってますけどね。直近10年の実績と今後20年間の計画は、こんな感じ。(出典)昔は5%以下だったのに、2010年は17%まで増やしています。年約45億ユーロ(2008年)を、各種再生可能エネルギーに助成しています。そのかわり、助成額に匹敵する額の化石燃料コストを削減し(50億ユーロ、2008年)、助成額の数倍の経済効果(288億ユーロ、2008年)と、37万人(2010年)もの雇用を産みだしています。(出典(時々更新される))少なくとも、これにケチつけてる暇があったら、学んだ方がお得だと思います。・関係者同士が何年もかけて相談して決めたペースを、一人の人が勝手に変えてしまう・特定の利害関係者だけが、不当に大きな利益を得るような事は、避けて欲しいし、避けなければいけない。_全量買取も、本来ならば今のドイツよりずっと控えめな、無難な内容で始まってたはずなんですけどねぇ...。まで含めて)の方々も、準備されていたはずなんですが。したもんやら(--;_助成水準はなるべく抑えつつ、なるべく真面目に投資された方々だけが生き残れるようにしないとダメ。激しい国際競争にも、生き残れるように。問題になるようなら、コスト(&投資)・発電量・信頼性(トラブル等)のデータを業者ごとに第三者機関が調べて公開するとか、そういう工夫をすると良いかも知れませんね。全量買い取りについて今国会に提出されている全量買い取りの法案では、太陽光への変更はオマケ程度です(少なくとも、震災前の予定では)。市場の大部分を占める家庭用の太陽光については、変更がないので(既にFIT導入済み...余剰電力買取は、アレンジしたFIT)。バイオマスなど、太陽光以外のエネルギーもFITに追加されることです。_太陽光発電は助成のおかげで回復して、国内も輸出も増えてます。国内での関連産業規模も、1兆円ぐらいまで育ってきたと見られます。→(2011.9追記:2010年は1兆円を軽く超えました。)この太陽光、確かに経済効果はありますし、ピーク時の需給緩和にも役立ちます。発電量を稼ぐには向きませんし、コストも高めです。量を稼ぎ、全体のコストを抑えるには、他の自然エネルギーの活用が欠かせません。バイオマス等)は、酷い状態に置かれています。本当ならば昨年(2010年)から開始予定だったのですが、関係者間の調整に時間がかかり、今年春からスタートの予定でした。それが今、さらに遅れてしまっています。(出典)普及に真面目に取り組んでおられる現場の方々にとって、1年以上もの遅れはめちゃくちゃ深刻なはずです(太陽光でも、昔そういう時期がありましたが...)。_それでなくても、日本における再生可能エネルギーの利用は遅れています。イギリスにすら抜かれそうです。いずれの面でも、不利になってしまいます。----------そんな日本をよそに、世界では再生可能エネルギーの導入が進んでいます。風力発電など、既に約200GW(定格にして原発200基分)に達しています。発電量にして世界の2.5%ぐらい(つまり世界の家庭の電力は、既に40軒に1軒の割合で風力が賄っている計算)、今後も伸びると見られています。太陽光発電も、風力発電を数年遅れで追いかけるように伸びています。2015)このように世界が導入を進める理由は、結局の所、化石燃料のコストが増えているからです。新興国におけるエネルギー需要増加等を背景に、今後もさらに高くなりそうなのです。殆どを輸入に頼る日本にとって、これは深刻な問題になっています。(出典)_これに対して、再生可能エネルギーは、基本的に安くなる傾向です。高い太陽光発電ですら、今後数年程度のうちに、化石燃料よりも安くなる国が出てくると見られます(既に一部ではそうなっている)。_このため、これ以上化石燃料が高くならないうちに、再生可能エネルギーの導入を進めようとしているのです。(解説資料)導入する段階ではお金がかかりますが、一度普及してしまえば、あとは化石燃料の値段に左右されないエネルギーを自給できます。結局は、こちらのほうが安上がりになると見られます。少なくとも、それが一番自然な予測と言えます。燃やしたらそれっきりの化石燃料とは違って、リサイクルもできます。そこまで考慮すると、再生可能エネルギーの方が、長期的には必ず化石燃料より安く上がります(リサイクルできる分、追加で輸入しなくて良いので)。_全く余計なお金も手間もかけずに再生可能エネルギーを増やせるなら、それに越したことはありません。世の中そんなに甘くありません。何らかの形で出費は必要で、エネルギーの供給構造や産業構造も、変わって行かざるをえません。_発電所等は数十年使われますので、エネルギー供給構造の変化も数十年かけて行われます。「省エネだけ」「原発だけ」「再生可能エネルギーだけ」等ではいずれも足りず、今使えるあらゆる技術を活用していくことが求められています。Perspectives)これに伴って、売る物を変えたり、転職したり、という負担も発生します。そのような負担を乗り越えて、全体ではそれ以上の利益を得ることは可能です。上で紹介したドイツが、その実例です。日本でも、同様のことは可能だと見られています。(解説資料)_確かに、リスクはあります。お金もかかるし、手間もかかります。それを乗り越えて挑んで、先人達のようにがむしゃらに未来を切り拓くのか。それともこのままウジウジと動かず、ジリ貧になった末、化石燃料コストの高騰で行き詰まるのか。どちらを選ばれるかは、自明では無いでしょうか。日本の条件において、各種再生可能エネルギーを普及させた場合の費用や便益については、環境省が数年前から試算しています。現時点ではこのH22年度のものが最新です。(同じく環境省のポテンシャル調査もここ数年毎年行われています。)(「脱原発」じゃないですよ。いうかそもそも、「再生可能エネルギー普及=脱原発」じゃないです。いうステレオタイプな極論はやめれ。11~12%に相当こちらの解説スライドの24ページにもまとめてあります。確かに大きな費用はかかりますし、相応にリスクもあります。効果が期待でき、太陽光や風力の出力変動への対策コストも賄うことが可能と見られています。・IEAによる、2015年時点での陸上風力発電と既存電源のコスト比較予測。(要約)(書籍(有料))風力はガスや石炭など、既存火力と同等になると見られてます。(またここで比較に使われている原発のコストも、一部の燃料処理費や立地助成金などが含まれていない値です。)そこで「風力が変動するから」という別の理由を持ち出される方は、上述のドイツでの実績をご覧下さい。ドイツが既に再生エネルギーで電力の約17%(FITを始める前は5%未満だった)を賄っていることも、念頭に置いておいて損は無いでしょう(プレスリリース)。_・系統安定化コスト太陽光や風力のような変動電源の割合が増えてきた場合については、環境省が包括的に調べています。この資料の6章に、各種試算を踏まえた簡単な(それでも長文だが)まとめがあります。積極的なペースで太陽光や風力を導入しても、2020年までの累計コストは現在価値にして1.1~4.5兆円(年平均1100億円~4500億円)で、系統への投資額としては普通のオーダー(日本全体だと年数兆円単位で投資している)。実用性が無くなるような額ではありません。実際、先行するヨーロッパ各国における解析例では、電力需要の20%程度までなら、風力の系統安定化コストは0.5円/kWh以下と見られています。Information(有料))。日本の方が有利な点もあるので、そのような一面的な議論は避けるべきです。そのドイツは、既に日本の10倍以上の風力発電を導入しています(P.17)。技術を自慢する日本が、桁違いに小さな値で泣き言を言って良いと思われますでしょうか。助成の際の価格変化について助成を始めると、一時的に価格は上がります。需要が増えるからです。その「高くなった分のお金」はどこにいくのでしょう?(解説資料)需要が増えれば当然、工場も増やさないといけないし、発電所を施工する人や運転する人も増やさないといけない。いう投資は、どのみち必ず必要になります。そのお金を出す覚悟がなければ、化石燃料コストの回避はできません。いう所にお金が使われるように、助成制度を運用する必要があります。(解説資料)_助成することで、量産や技術水準の向上が進みます。積極的に助成した場合とそうでない場合の差は、下記のような実例でわかります。助成した方が、最初は高くなっても、結局安くなっています。安くなるに従って導入量が増えて、結局は助成した方がより安い単価で導入が進んでいます。(解説資料)このような実績を見る限り、助成当初のコスト高だけを批判するのは、近視眼的と言われても仕方がないでしょう。助成で問われることFIT(というか助成全般)に対する批判は、たいてい助成初期のコスト増加を理由にしています。既存産業への影響を考えると、ある程度までは合理性はあります。助成の利点を全否定する理由にはならない。当初はコストが高くても、いずれかの時点で普及させた方がコスト節約になり、その後それがずっと継続すると見込まれるから。(貴方が原発に理解のある方なら、普及当初の原発に対するサポートを考えてみられると良いでしょう。)IEAも当初は一部の化石燃料や原子力の専門家が批判的だったけど、2008年以降、組織全体としてFIT推奨に転じています。Perspectiveでも、同様に推奨しています。実際、FITは少なくとも世界50カ国+25地域で採用され、現在世界で最も一般的な助成手法になっています(P.37)。_そして再生可能エネルギーはいま、世界で新規に建設される発電所の約1/3を占めるまでになっています(発電量で29%、容量で36%)。SEFI,REN21(要登録))あなたが何か発電に関連する業界で働いておられるとして、この変化を無視しようと思われるでしょうか?それとも、商売に活かして行こうと思われるでしょうか。匿名で議論する場合、基本的に下記のような点に留意が必要です。・その人の主観的意見は、殆ど信頼性が検証できない。・意見を論破された場合に、意見を変える覚悟が見えない。論破された意見を、どこか別の場所で、別の名前で繰り返せてしまう。・酷い悪口を言っても、社会的に責任を取る覚悟が見えない。(=口では威勢が良くても、屁っぴり腰。)・匿名の意見が参考になり得るのは、論拠が信頼性の検証出来る出典と共に示されている時だけ。動向レビュー、コスト予測等々。_基本的に、匿名さんの主観は議論の邪魔です。[某トピでの遣り取りを見ていてお邪魔しました。[化石燃料は当面使わざるを得ませんが、下記のようなリスクがあります。「無限」に頼れる状況とは思えません。[なお恐れ入りますが、これ以上の議論をご希望の際は、私に公的身分を明かして頂けますようお願いします。[実名で恥をかく勇気の無い方に、付き合う義理はありませんよ。[そのへん、私も技術的に勿体ないと思っています。[もうひとつ、割と急ぐかも知れない懸念事項が。[>私もコスト的な見通しがよく分からなくて、なかなか応援しづらいです。[いや、設備価格の見通しはロードマップでわかるんですよ。問題は実際の運用コストなんです。[>問題は実際の運用コストなんです。都市ガスのm3当たり価格は,140円、cif価格では60円くらいです。[大型だともっとコストが削減できると。寿命やメンテナンスコストの見通しは、どうでしょう。[ありがとうございます。電池スタックと、改質器と,パワーコンディショナーだけですね。改質器に技術的問題はありません。[ありがとうございます。電池スタックの交換が一区切りになるのですね。寿命向上に期待しております。アドバイス今回の全量買い取りが仮に無事に導入された場合について、気づいた範囲で何点か。ツイートはしてたけど、ここでも予め...。