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2030年度に、再エネ化率、36~38%は実現可能か? 実現の前に、出力抑制の大津波が列島を襲う。

経済産業省は、エネルギー基本計画改正案の素案を公表した。
それによると、2030年までに
原子力 ;20~22パーセント、火力;41パーセント、 再エネ;36~38パーセント
を実現するとしている。
再エネは、その前に・・・・・。



Ⅰ.2030年までに全てが稼働した時、再エネ化率は?


(1)現在稼働中容量と受付中容量     

現在稼働中の再エネは日本全国合わせて104.5GW。
これが10年以内に、新たに160GWが導入され、
稼働した時、
目標の再エネ化率は達成できるか?


現在(2021/4)電力各社別の再エネ種別毎の稼働状況は(図1.1)の通りである。稼働している再エネは104.5gWで、その内6割近い61.3GWが太陽光となっている。水力が20.9GWで第2位である。風力は僅か4.5GWで太陽光の15分の一にしか過ぎない。
そんな中、電力各社は新たな再エネの受付を行っている。
受け付けている内容を見ると、相変わらず太陽光は多い。現在稼働中にほぼ匹敵する48GW受け付けている。この太陽光が稼働すると太陽光は現在のほぼ2倍近い発電量になる。その中で既に承認されているのが半数の24GWで、検討中も同じ24GWとなっている。
太陽光より多いのは風力で2倍の容量、102GWである。その中で既に承認されたのが21GWである。検討中が81GWもある。102GWは現在稼働中風力の25倍と驚異的数値となる。検討中は承認されない確率が高いので、2030年の予測では、検討中は半分が承認されるものとして計算した。

(注)風力発電には洋上と陸上の2種類があるが、電力会社が公表している数値には洋上と陸上の区別が表示されていないので、全て陸上として計算した
もし、洋上が多数あれば、発電量は倍近く増えるので、出力抑制の回数はさらに増えるものと思われる。
(図1.1)



(2)全てが稼働する2030年の発電停止回数

予定されていた新たな再エネが稼働し始めると、日本全国で出力抑制が激増する。その様子を、年間の抑制化数の多い字をンに並べると(図2.1)の通りである。
一番停止回数が多いのが北海道、年間昼に292回、夜間が264回である。週7日の内6日は発電停止命令が出されると言う事である。

第2位の四国から6位の九州までは、年間200回以上の停止で、週4回以上の停止となる。
停止回数はかなり少ない第7位と6位の北陸と中部の停止回数は、現在の九州の停止回数と同程度である。
                                                        (図2.1)


どうしてそんなに停止させられるのか?
停止原因を見てみよう。停止回数の多い北海道と東京の1か月間の稼働状況を見てみよう。
北海道の5月1か月間の稼働状況は(図2.2)の通りである。
この稼働図は2020年5月の北海道電力の発電実績値から作成した。再エネの発電量は実発電量に対して将来の再エネの伸び率を乗じて作成した。
この稼働は出力抑制対策として揚水発電を十分に働かせた後の稼働であるが、需要曲線(赤破線)超えていない日は2回だけで、太陽光だけでも超えている日は22回ある。
出力抑制解消策として蓄電池を使用する方法があるが、太陽光ならその方法は有効であるが、風力に対しては蓄電池は効果が無い。何故なら、太陽光の場合は一日分を蓄電してから翌日24時間かけて放電する余裕があるが、風力には放電する余裕が取れない(放電してもまた需要を超過するので放電できない)
(図2.2)


東京もの場合を見てみよう。
東京も風力が大幅に増えるが、北海道程ではない。東京は北海道より需要が約10倍以上多いので、火力発電の出力調整でかなりの調整ができる。しかし、太陽光の比率が北海道より遥かに多く太陽光が原因で供給過剰になることが多い。
(図2.3)


3)売電収入はいくら減るか?

発電禁止になる事の最大の問題は、発電業者の売電収入が減る事だ。
減り続けると発電事業を継続させるための経費すら払えなくなり、倒産せざるを得なくなる。発電禁止が出始めると、永遠に発電禁止が続き、永遠に回復する見込みは有り得ない。
売電収入の減少率は、思っていたより大きくなることが痛い。何故大きくなるかを説明する。
太陽光発電の一日当たりの発電量は、1年間で365種類あると言っても過言では無い。同じ発電量は、1年間で1度しかないと言える。その1年間の発電量を多い順に並べると(図2.1)のような「緩やかなS字曲線」が出来る。
出力抑制は供給域全域が晴れると出力抑制になる確率が高い。逆に全域が悪天気であれば抑制される確率は低い。
別の言い方をするとS字曲線の多いところ(左端側)は抑制で発電させてもらえない確率が高い。逆に右端側は抑制される確率は低い。
従って出力抑制で売電収入が減少する率は、S字曲線の左端から計算すべきとなる。例えば、年間は90回停止した時は、360÷90=4で、4分の一の25パーセントでは無く、(図2.1)の「抑制回数」90欄の「減収率」は38パーセントになる。この38は最大値と考えるべきである。つまり、30~38パーセントの減収率と考えるべきであるろう。
(図2.1)



(4)電力会社別停止回数

①即死グループ
売電収入の50~80パーセントも減収になるため、
即死してしまうグルーブ。南無阿弥陀仏。
(図4.1)


②重症グループ
売電収入の半分近くが得られなくなるため、しばらくは悪あがき後、
お陀仏となるグループ。
(図4.1)


③予備軍グルーブ
一寸再エネ導入が増えただけで、上のグループに移行するグループ。

(図4.1)


(4)全体の再エネ化率は?

①再エネ化率目標値36~38%は達成できたか?
肝心な2030年度の再エネ化率は、目標の36~38%は達成できたか?
答えは「ほぼ達成」である。35.2パーセント(図3.1)である。達成できなかった最大の原因は、太陽光と風力の発電に対して出力抑制が、想像以上に大きかったからである。
しかし、電力会社別に見てみると、目標値以上を達成しているところもある。
第1位が、北海道が69.8パーセント、第2位が59.8パーセントの北陸である。第3位が東北で、51.0パーセントである。
率だけ見ると北海道や北陸は高い率を達成しているが、電力需要は沖縄に次いで日本でも一番少ない地域であるから、ちょっと再エネを導入しただけで高再エネ化率が達成できる。ちなみに北海道、北陸、四国の年間電力需要は東京の10分の一程度である。再エネ導入量(21年4月現在)は東京の2497万Wに対して北陸は149万kWで16.8分の一である。北海道が461万Wで5.4分の一である。
北陸については、特殊事情がもう一つある。それは水力の率が極めて高いことである。それは水力とバイオの率が極めて高いことである。即ち、水力が26.7パーセント、バイオが15.4パーセントで合わせて42.1パーセントもある。太陽光や風力が無くても第4位の東京の40.1パーセント以上の再エネ化率である。
北陸の再エネ化率59.8パーセントの内42.1パーセントが水力とバイオで稼いでいるのである。

再エネ化率と出力抑制の関係
予てから、再エネ化率が30パーセントを超えると出力抑制の頻度が激増すると、弊社は主張してきた。ただし、30パーセントは再エネが太陽光だけに限った場合であって、他の状況如何では20パーセントでも、10パーセントでも激増すると主張してきた。
その実例を見てみよう。
それは四国電力の例である。四国は、再エネ化率24.4パーセントにしか過ぎないのに、出力抑制の回数は北海道に次いで2番目に多い。年間241回となっている。
四国より再エネ化率の高い東京(40.2%)や東北(51.0%)より多いのである。
多くなる原因の第1は、年間需要に対とて原発と火力で75パーセント占めてしまうため残りの25パーセントの中で、水力とバイオが15パーセントを使用してしまうため、太陽光と風力には10パーセントの中で稼働しなければならなくなり、
供給過剰が頻発することになる。それが原因で年間241回の出力抑制となるのである。
(図3.1)

                          
経産省の審議会では、2030年度のエネルギー計画では電源別の発電率しか議題にしていない。即ち、原発20~22パーセント、火力41パーセント、再エネ36~38パーセントしか議論しない再エネ化率を達成してもその裏で大変な問題が発生することは、一言も触れていない。
触れていないので一般の人たちは、目標達成できればそれでよし、他に何ら問題なしと思ってしまう。現に、メディアも、メーカーも、発電業者も、何ら問題なしと思ってしまっている。





最大の問題は、経産省も電力会社もメディアも、
出力抑制問題を取り上げていないことだ。

取り上げないから何の疑いを抱くことなく
発電業者はどんどん再エネに投資してくる。
まさか、こんなに発電禁止になるとはつゆ知らず!!


出力抑制解消に本格的に取り組んでいるのは弊社だけ。
弊社のHBBSを太陽光発電に取り付ければ、
その装置には出力抑制は発生せず、
日本全体の再エネ化率は50.3パーセントに急増する。



③全電力の太陽光にHBBS導入の効果
太陽光の出力抑制がゼロになり、太陽光の有効分が39,000GWh増加。
    金額換算(10円/kW;3,900億円/年、6兆6,300億円/17年)
風力の出力抑制も減少した、減少量は12,836GWhであった。
    金額換算(15円/kW;1兆9,200億円/年、32兆7,300億円/17年)
火力の発電量が133,989GWh分だけ減少した。
    金額換算(20円/kW;2兆9,000億円/年、50兆1,000億円/17年)




HBBSは、再エネの最大コスト削減ツールになる。

HBBSは太陽光にのみ適応するようになっているが、
その効果は、太陽光のみならず、
風力にも、火力発電にまで発揮される。

その金額は、上記の例では、太陽光が一番少なく、
火力発電が最大で、2番目が風力である。

この矛盾は経産省が率先して解決すべきである。


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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