原発が頼りの関西電力は、再エネ時代を生き残れるか?

原発依存度の高い関西電力、
40年ルールなどで使用可能な原発も徐々に少なくなり、
20年延長しても40年代初めにはほぼ全廃。
完全電力自由化で、全需要家の内の22パーセント、300万件が離れた。
離れた原因は、単なる価格競争に負けただけ。
価格競争に勝つために、最も発電コストの安い太陽光に切り替えるべきだが、
関西地区は、需要を満たすほどの太陽光発電用土地が不足している。
また、世界は、30年頃には本格的な電気自動車時代に突入し、
電力需要が大幅に伸びる。
どうする関電さん、そろそろ原発一辺倒からの頭の切り替え時では?
(2020/2/20)


































































































































































































































































































































































































































































Ⅰ.現状
(1)再エネ化率、最下位の関西電力
        2018年度の電力各社の稼働状況は(図1)の通りである。
        再エネ化率は、電力9社中最下位の9位である。北陸は水力が30.1パーセン
        トもあるので関西を最下位とみなす。
        再エネでは最下位だが、原発では最も発電量が多い。
                                                                        (図1)
(図表をクリックすると拡大します)
                
(2)原発状況
          関西電力には原発が最大11機在ったが、すでに4機は運転終了となっ
          た。残り7機のうち4機(334.8万kW)は検査待ちで、3機(323.0万kW)
          だけ稼働している。7基すべてが稼働すると657.8万kWとなる。
          7機の内、3機はすでに40年を経過しており、10年近くも"定期検査中"とな
          っている。この3機を20年延長したとしても最長で2034年から2036年には
          終了となる。他の4機に40年ルール適応すると2033年にはすべて終了とな
          る。 (図2)
                                                                                                 (図2)
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(3)客離れが始まった
          2016年4月に電力完全自由化になって以来3年以上が過ぎた。その間一般電
          気事業者(10電力会社)の顧客が、新電力の顧客へと移って(スイッチン
          グ) 行った。スイッチング件数が最も多かったのが東京電力で700万件、
          全顧客の24パーセントになる。次いで多かったのが関西で、300万件、全顧
          客の22パーセントに相当する。(図3)スイッチングは東京や関西などの都
          会地に多く発生し、地方にはあまり発生していない。都会地に多いのは、
          都会には大手のガス会社や私鉄が新電力として盛んに営業活動しているこ
          とに一因がある。
          なぜ、顧客は離れて行ったか?
          理由はいたって簡単、電気代が安くなるからである。その電気代も、精々
          月700円から800円程度で、年間にして1万円程度である。
          顧客にとってはこの程度の値下げでも有難いと思う。何故なら、新電力に
          スイッチしても停電が増えるわけでもない、周波数が乱れる訳でもない、
          サービスが悪くなる訳でもない。切り替えても従来と同じ口座で引き落と
          し出来るし、ガスと電気を同じ日に検針するため請求書も纏めて貰えるの
          で主婦にとっては少し楽になる。良いとこ尽くめである。
            
          関西電力は、原発再稼働の理由の一つに「原発は発電コストが一番安いの
          で電気料金を安くすることが出来る」を挙げていたが、スイッチング結果
          を見ると「安く出来るのは嘘」だったと証明されてしまった。

          今後、増々、スイッチング件数は増え続けるのは間違いない。

                                                                                                 (図3
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  (4)価格競争に勝ち残るには、発電コストが最低の太陽光に全面的に切り替え
            ることがベストである。
            価格競争に打ち勝つには、「目には目を」で価格には価格で対抗するのが
            ベストである。
            これまでは、電力業界は原子力が最もコストがかからないと主張してき
            た。今でも、依然としてそう主張している。
            しかし、スイッチングという現実を見ると、原子力を持った電力会社は原
            子力を持たない新電力に顧客を奪われている。
            また発電の中でも太陽光発電は現在でもすでに最もコストのかからない発
            電になりつつあり、将来はさらに安くなることは、世界中で認識されてい
            る。日本でも、経産省は太陽光のコストを将来は7円程度まで下げると発
            表している。
            価格競争に勝ちたいなら、関西電力は太陽光を大量に導入しなければなら
            ない。



  (5)関西電力供給域に、需要を満たすだけの太陽光用の土地は在るか?            
            電力会社の供給域面積と、そこの年間電力需要を比較したグラフが(図
            4)である。これを見ると、東京(289)は関西(146)と中部(146)の2倍、東北
            (76)と中国(61)の5倍、北海道(31)と北陸(30)と四国(27)の10倍の需要であ
            るが、東京の可住地(20)(面積から森林河川部分を除いた部分)は北海道
            (22)や東北(25)より少ない。関西(146)の電力需要も、九州(86)の2倍はある
            が可住地は約半分である。
                                                                                         (図4
(図表をクリックすると拡大します)

            現在(2018/12) 稼働中の太陽光の県別導入容量は兵庫県がトップで、他県
            の2倍以上の容量となっている。別の見方をすると、兵庫県以外は太陽光
            には適していないとも取れる。
            現在稼働中の再エネ種類容量比は太陽光が82パーセント、バイオが15パー
            セント、風力が3パーセントとなっている。                                                                   
                                                                                            (図5
(図表をクリックすると拡大します)




 Ⅱ.接続申し込みの全てが稼働する3年後は?

  (1)接続検討申込状況から3年後の稼働を予測 
            現在受け付けている接続検討申込(6)の全てが稼働する3年後の
            再エネ化率は?
            
            3年後の特徴は、風力が急に25倍の302万KWに増加することと、太陽光
            も2倍近くまで増加し、全容量が2倍の2,104万kWになることである。
             果たして、3年後には再エネが主力電源になっているか?                                                                                                                                                                                                                                                             (図6
(出典)関西電力HP              (図表をクリックすると拡大します)

            シミュレーション結果
            3年後の再エネ化率は主力電源にはほど遠い25パーセントに過ぎない。
            しかも、出力抑制が発生し始める。需要の少ない4月、5月に発生する。
          (図7) 
            この程度の再エネ化率では価格競争で勝目無し。

                                           5月の出力抑制発生状況       (図7
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Ⅲ.再エネを主力電源に出来るか?関西電力は!!

            価格競争に強い再エネ化を実現できるか?
            弊社は80パーセント以上になったら俄然強くなると主張している。
            何故強くなるかの説明は後で行うとして、その前に関西は80パーセント
            以上に出来るかを検討する。
            関西について他社と比較すると分かり易いので、図8)を使いながら説明
              する。(図8)は現在の電力各社の太陽光の容量と再エネ化率の実績と、そ
            の地区の可住地面積などから、太陽光の増加で再エネ化率が拡大した時
            (注1)土地占有率を求めたものである。太陽光の必要面積は環境庁基
            値1kWにつき15平方メートルとして計算した。

              (注1)太陽光の比率が大きい導入の場合、再エネ化率は30パー以上にはならない。
                         しかし、蓄電池(HBBS)を使用すると再エネ化率は100パー以上が可能である。
              
          (図8)の現在欄で関西の再エネ容量は5.3GWで、その時、可住地だけで計
            すると土地占有率は0.9パーセント、森林だけを使用していれば0.4パー
            ントである。この時点では無理な土地占有とは言えない。
            しかし、再エネ化率が40パーセントになると、可住地占有率は5.4パーセ
            ントになる。さらに増えて再エネ化率80パーになると、占有率は13.7パー
            なる。常識的に考えてもこの占有率は実現不可能と思われる。
            
            しかし、他地域を見ると北海道や東北は1.0パー、2.0パーである。関西に
            近い北陸、中国、四国、九州は4.0~5.0パーにしか過ぎな い。このことか
            らいえることは、関西に土地がなくてもよその地域には土地があると言う
            ことである。
           
                                                                                                 (図8
(図表をクリックすると拡大します)

            もう少し詳細に関電供給域の県別占有率を見てみよう。
            関西全体の再エネ化率が100パーになるまで拡大した場合の県別占有率を
            計算した。(図9
            計算結果を見ると再エネ化率40パーまでは、多少の差はあるが、全ての県
            に導入可能とみられる。
            60パーになると、兵庫と和歌山は占有率10パーを超えるので土地の確保が
            困難と思われる。80パーになると全域が確保困難になる。

            しかし、その時、関西以外の地域、四国や北陸は10パー以下である。
            
                                                                                   (図9
(図表をクリックすると拡大します)

            以上、太陽光に必要な土地が占める率から推測すると、関西電力の再エネ
            化率は40~50パーまでが限度であるといえる。したがって、再エネ化率を
            80パー以上にするには、次のいづれか、または両方を導入する必要があ
            る。

            方法1.風力発電の比率を太陽光並みに高める(注2)
            方法2.地方で生産し、都会で消費する地産消を実施する。

          (注2)風力発電の大量導入で再エネ化率は高まるが、価格競争に勝てる発電単価が得ら
                          れるかという点では疑問である。



Ⅳ.地産消  -再エネ用土地不足を解消する 
     (1)地域独占時代との違い
                地域独占時代は、独占している地域の需要家にその地域の電力会社が電
                気を供給する義務があった。義務の代わりにその地域で発電から販売ま
                でを独占する権限が与えられた。従って、発電所は自分の地域に建設す
                ることになっていた。(一部例外的に原発などは他所の地域に建設する
                ことが認められた。ただし、原発からの送電線は自分で建設する必要が
                あった)
                独占時代は電力間の連携線は非常時のみに使用することが原則であっ
                て、常時使用することは認められていない。
                現在、九州では出力抑制を解消させるために九州の需要超過分を隣の中
                国電力に送っているが、これは供給過剰という緊急時の使用である。
                地産都消では、緊急時でなく常時の使用となる。
                前もって約束した通りの量を、天気の如何に拘わらず送らなければなら
                ない。
                                                                           (図10
(図表をクリックすると拡大します)

                (図10)は電力各社のベース電源を再エネで賄った場合どれだけの量が
                要か、その量をどこから入手すればよいかを図示したものである。
                関西電力を中心に説明する。
                関西はベース電源として毎時1,230万kW必要である。その内の211万kW
                を自社で供給するが、不足分の1,019万kWは隣接電力から補給する。即
                ち、1,804万kWを中国から、四国から140万kWを、北陸から43万kW供
                給して貰う。しかし、その内の968万kWは隣の中部へパスする。中部は
                最終的に268万kWを東京へ供給して一連の流れは終了となる。
                需要の多い中央3社は地方の再エネを使用して日本全体の再エネ化率を
                高めることになる。これぞまさに地産都消である。

        
     (2)地産都消のメリット
                地産地消のメリットは、需要の多い都会にも、土地の豊富な地方の両者
                にもメリットがある。
                ☆都会でも安い電気が使えることになる。
                       都会地は地方の価格より託送料金分高くなるが、現在より安い電気
                       料金になる。
                ☆地方に仕事と収入を増やし、地方活性化に役立つ。

     (3)東京都の地産都消実施例
                福島県と新潟県は東京電力の供給域ではない。したがってそこの地域に
                導入する再エネは東北電力の送電線に接続しなければならなかった。
                しかし、昨年(2019年)から発電業者が希望する場合は東京電力の送電
                線に接続出来るようになった。これぞ正に地産都消の始まりである。
                地産都消が始まった背景は、原発事故にある。
                福島第一も第二も全面的に廃炉が決まった。新潟も長期間停止してい
                る。しかし、50万ボルトの送電線は未使用のままで残っている。
                また福島には約800平方キロメートルの帰宅困難地がほとんど使われず
                に残っている。
                また東北電力は供給過剰の状態にあり、過剰分を東電に処理して貰って
                いる。これ以上増えると出力抑制をせざるを得ない状況である。
                この地産都消は東電と東北の両社にとってメリットがある。

                関西も自分の供給域以外の北陸に関電の原発がある。もちろん送電線も
                ある。将来原発が稼働しなくなっても送電線は残る。その送電線を使用
                して地産都消が始まるだろう。
                また四国には関電の送電線が和歌山と徳島間を結んでいる。この送電線
                を利用すれば四国との地産都消を推進できる。
                この地産都消で関電の再エネ化率80パー以上は可能となるだろう。



Ⅴ.出力抑制解消対策

    (1)出力抑制が解消されない限り、再エネ化率は高まらない
            太陽光が大半を占める場合は再エネ化率が30パー以上になると出力抑制が
            多発し始める。不幸なことに抑制が出始めると、太陽光の導入量をどんど
            ん増やしても再エネ化率は30パー以上にはならない。
            その理由を(図11)を使用して簡単に説明する。
            太陽光の供給は需要ラインを超えてはならない大原則がある。(図11)で
            需要(赤破線)を超えていない供給は青の曲線部分である。通常この部分
            は一日の総需要の30パー程度となる。原発などが稼働するとベース電源と
            して使用されるため青の部分は20パー程度に減少する。
            太陽光の導入量がどんどん増えて(図11)の白曲線、薄青曲線、ピンク曲
            線と増えたとしても、有効部分は青曲線の供給であるので、再エネ化率は
            全く増えない。いたって簡単な原理である。

                    詳細⇒⇒敵を知り、己を知れば百戦危うからず

                                                                                            (図11
(図表をクリックすると拡大します)

    (2)経産省の出力抑制対策が「効果なし」の理由
            経産省が誤解して指導している出力抑制解消対策は、一言でいうと、需要
            超過分を連携線を利用して余裕のあるよその電力会社に処理して貰おうと
            いう物である。
            現在、供給過剰を他電力に処理してもらっているところは3社ある。
            東北と四国、九州である。東北は東京と北海道に送っているため、出力抑
            制とはなっていない。四国は関西に送っており全く抑制の必要はない。九
            州は中国に送っているが、中国の処理能力からすると九州の超過分すべて
            を処理することができないため、大部分は抑制処理となっている。
            しかし、3年後には再エネ導入量が全地域で2倍から3倍に増加するので、
            東京も関西も他所の超過分を処理する余裕はなくなる。その時、3社は、
            即、出力抑制となる。
            一方、東京や関西、中部などの大手が超過した場合、小規模の地方電力は
            全く引き受ける余力はないので、即、出力抑制とせざるを得ない。
            経産省はその点を見落としている。お粗末である。
      
    (3)世界初の理想的「太陽光発電保障システム」
              (PhotoVoltaics Security System:PVSS)

                ☆「太陽光発電保障システム」で何ができるか?
                        〇出力抑制完全解消
                        〇天気に左右されない安定供給の実現
                        〇再エネ化率100パー実現
                        〇調整力としての火力発電不要とする
                        〇超大型調整力の提供
                                                                                        (図12



                                                        詳細⇒⇒PVSS概要
                                                               ⇒⇒HBBS概要




Ⅵ.再エネ化率80パー以上は火力全面停止から!!

        (1)再エネ化率80パー以上の実現が難しい理由
                時々刻々変化する需要に合わせて同時等量の電力を供給する作業は火力
                発電装置の調整力(上げ代/下げ代)機能で行っている。従って火力発
                電は止める事は出来ない。
                止められない理由は、火力発電を止めた後立ち上げに時間が掛かるため
                である。立ち上げ時間は数時間から24時間までと発電装置によって異な
                る。
                また最低需要量も季節によって異なる。図13需要の少ない5月のゴ
                ールデンウィーク期間の最低需要量は、再エネ化率60パーで供給過剰に
                なるが、平均的な日には再エネ化率80パーで過剰になる。下記ピークで
                は90パーで過剰となる。

                                                                              (図13
(図表をクリックすると拡大します)

                火力発電の調整力に頼らず、「太陽光発電保障システム」の調整力、
                  すなわち「グリッド・システム(GS)」を使用して同時同量を実現す
                  る。図14)はGSを使用しながら同時同量を満たす様子を表してい
                  る。供給過剰の時は過剰分をGSへ保存し、不足の時はGSから補給し
                  ている。
                                                                            (図14
        
(図表をクリックすると拡大します)


        (2)再エネ化率80パー以上で、利益が超拡大する理由
                   再エネ化率が80パー以上になると火力発電は使用することが無いので
                   廃棄出来る。
                  
                   停止および廃棄により、(図16)を参考にすると、
                        ①燃料費が不要となる    3,500億円  ~  1兆6,500億円
                        ②人件費    1,960億円  ~  2,388億円のうちの20%~30%  
                        ③修繕費、減価償却費、固定資産税の合計約6,000億円の20%程度
                    合わせて5,000億円~6,000億円は経費節約になる。
                    この節約額は、最近3年間の単独経常利益1,400億円図17と比較す
                    ると、途轍もなく大きな経済効果である。この効果分で料金値下げが
                    可能となる。
                    
                    地方で発電した電気を買い取る費用を差っ引いても、最近の経常利益
                    り遥かに大きな利益を得られる。
                    
      関西電力の火力発電所(図15

                                                                                        (図16
(出典)電気事業連合会情報ライブラリー              (図表をクリックすると拡大します)

                                                                (図17


最後までご精読ありがとうございます。ご質問、ご感想、反論等
ozaki@smart-center.jpまで直接お送りください。





























































































































































































































































































































































































































































































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