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）

エネルギー収支比(設備寿命30年） 出典：電中研「発電システムのライフサイクル分析」1995年

（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) 単位：億kWh

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