容量メカニズムに関する制度設計WGでの議論で整理が必要なこと(第3回)

既設電源と新設電源を区別すべきか


Policy study group for electric power industry reform


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 第5回制度設計WGの事務局資料によると、第4回WGにおいて、委員から「容量市場(容量メカニズム)については、老朽化した既設電源が多く落札するなど、海外では必ずしも新規の電源設置のインセンティブになっていないという報告もある。入札の対象を制限する、償却期間に応じて価格に傾斜をつけるなどの工夫が必要ではないか。」という意見があった。

 海外の事例をみると、容量メカニズムの制度設計において、新設電源と既設電源を区別する例は、英国が現在導入に向けて検討中の仕組みで見られる。ただし、この場合、既設電源は容量市場の入札において、プライステイカーとして振る舞うよう求められる注1)ものの、支払われるkW価格は新設電源と同一であり、価格面で差別されるわけではない。他方、先行して容量メカニズムが導入されている米国のPJMでは、上記意見にある通り、「老朽化した既設電源が多く落札する」といった批判はあるようだ。しかし、既設電源を維持する方が全体としてコストが抑制されるのであれば、それは悪いことではない。

 仮に、容量メカニズムの制度設計において、新設電源と既設電源で支払われるkW価格を変えるとどのようになるか、ごく簡単なモデルで検討してみる。モデルの前提は以下である。

 需要:年間最大需要を2200万kW、年間最小需要を1000万kWとする。1年8760時間の需要を大きい順に並べてみると、図1のような右下がりの直線になるとする。この線を需要の持続曲線(デュレーションカーブ)と呼ぶ。数式化すると以下のとおりである。
 D=2200-0.137×T [0≦T≦8760] ← -0.137=(1000-2200)÷8760
 需要に不確実性はなく、この需要が必ず発現するとする。

図1:需要の持続曲線(デュレーションカーブ)

(出所)ミッシングマネー問題と容量メカニズム(第1回)

 供給:以下の3種類の発電技術を組み合わせで供給がなされるものとする。
 ベース電源 固定費 2.4万円/kW/年 可変費(=短期限界費用) 2円/kWh
 新設電源  固定費 1.6万円/kW/年 可変費(=短期限界費用) 3.5円/kWh
 経年電源  固定費 0.8万円/kW/年 可変費(=短期限界費用) 8円/kWh

 その他の前提:ミッシングマネー問題と容量メカニズム(第1回)と同じ

 上記は、ミッシングマネー問題と容量メカニズム(第1回)で使ったモデルのほぼ流用であり、ベース電源・ミドル電源・ピーク電源の組み合わせであったところを、ミドル電源を新設電源、ピーク電源を経年電源と呼び方を変えただけである。日本の場合、石炭火力や原子力は新設・既設を問わずベース電源として活用される一方、ミドル・ピークを担うガス火力・石油火力は、限界費用が安い(≒効率の良い)電源が新設されれば、稼働時間が比較的長いミドル供給力に入り、その分限界費用は高いが、固定費負担が軽くなった経年電源が稼働時間の短いピーク供給力に回る、というケースが一般的であるので、このような形にした。これら電源を用いて固定費を含むコストが最小になる電源構成は図2により、ベース電源が1,469万kW、新設電源が487万kW、経年電源が244万kWと求められる。

注1)自らは容量市場に価格ゼロで入札し、新設電源の入札により形成されたkW価格を受け取る。



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