風力発電が原発に、そして火力発電にも代替できる

環境省の再エネ導入ポテンシャル調査報告書(平成23年3月)が教えてくれる


東京工業大学名誉教授

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環境省調査報告書が教えてくれる導入ポテンシャルの大きい風力

 現状で、安価で安定供給可能な石炭火力がある限り、電気料金の値上げで国民に経済的な負担をかけるだけのFIT制度による原発代替の再エネ電力が不要であることは、先に、私が指摘した通りである(文献1 および3 参照)。しかし、将来、いずれは枯渇する化石燃料(発電の場合は石炭)に代わって、国民の生活と産業に必要な電力を供給できる再エネとしては、表2に示すように導入ポテンシャルの大きい風力主体での供給が要請されることになる。
 先にも述べたように、風力発電の導入ポテンシャルは、その適地が、北海道、東北地方、さらに、洋上風力では九州も加わるが、いずれも、需要の大きい地域から離れて存在する。したがって、クローズアップ現代でも報道されたように、現状で、風力発電に依存する場合には、発電の適地から需要地への送電コストが大きな課題となる。
 調査報告書(文献2 )から、陸上と洋上の合計の風力の各電力会社管内の導入ポテンシャル設備容量(kW)の値を発電可能量(kWh)に換算した値を、表3に示した。この表3 には、中小水力(河川部)と地熱(熱水資源開発)の導入ポテンシャルの発電可能量換算値についても示した。ただし、太陽光とバイオマスについては、調査報告書内に示されていないので、ここに、表示できなかったが、太陽光については、表2に示すように、導入ポテンシャルが小さい上に、自然エネルギー有効比率の値が小さいので、他に用いることのできる再エネ(ここに示した風力)があれば、これを用いる必要性はない。また、バイオマスについては調査報告書(文献2)に含まれていないだけでなく、発電量としての量的な貢献も極めて少ない上に、同じエネルギー利用であれば、発電ではなく、灯油代替などの熱利用とすべきである(文献5 )。
 表3 に見られるように、各電力会社管内別の再エネの導入ポテンシャルには、大きなばらつきがあるものの、いずれの管内でも、かなりのポテンシャルがあると見てよく、その主体は風力が占めている。

表3 各電力会社管内の再エネ電力の導入ポテンシャルの発電可能量の計算値、億kWh
(環境省調査報告書(文献2 )の各再エネ電力種類別の導入ポテンシャル設備容量の値から発電可能量に換算した値)

注:
 
*1 :
風力(陸上)の年間平均設備利用率を25 %とした
*2 :
風力(洋上)の年間平均設備利用率を30 % とした
*3 :
風力(陸上)と風力(洋上)の合計
*4 :
中小水力(河川部)の値、年間平均設備利用率を65 % とした
*5 :
地熱(熱水資源開発)の値、年間平均設備利用率を70 % とした
*6 :
各電力会社別の再エネ発電量の合計
*7 :
各電力会社の原子力発電量(2010年度、文献6 から)
*8 :
各電力会社管内の風力(合計)を、それぞれの原子力発電量で割った値
*9 :
各電力会社の合計発電量から水力発電量を差し引いた値(2010年度、文献 6 から)
*10 :
各電力会社管内の再エネ電力(合計)を、それぞれの発電量(除水力)で割った値

各電力会社管内で風力が原発に、そして将来的には火力発電にも代替できる

 表3 には、原発事故前の2010年度の各電力会社管内の風力発電可能量(合計)の各電力会社管内原子力発電量の値(文献 6 から)に対する比率を、 風力/ 原子力比として、また、各社管内の再エネ電力(合計)の値の同年度のその会社の水力を除く発電量(火力発電と原子力発電の和)の値(文献6 から)に対する比率を、再エネ(合計)/ 発電量比として示した。
 この表3 を見て判るように、各電力会社管内の再エネ(合計)/ 原子力比の値が、一番小さい関西電力の値でも1.42 と、1より大きい値を示していて、それぞれの電力会社管内において、再エネ電力の導入ポテンシャルは原発電力を代替できることを示している。これは、再エネ電力の主体を占める風力発電の適地が、原発立地の海岸とほぼ重なると見てよいからであろう。いま、風力発電が利用できないのは、その適地が需要地から離れて存在するために、需要地までの送電線を新増設しなければならないとされているが、原発代替の風力発電では、送電線も既存のものを使うことができる。これに対して、FIT制度を適用した再エネの利用では、導入ポテンシャルが原子力発電量の1/2程度しかない太陽光(表2参照)を主体とした利用となっている(文献 1)。原発代替の電力を今すぐ手に入れるには、私が以前から主張しているように、先ず、現状で最も安価な石炭火力発電の速やかな新増設を行って、高価な石油やLNGの輸入量の増加に伴う貿易赤字の解消に努めるべきである。やがて、この石炭の輸入価格が上昇して、風力発電を利用する方が有利になった時に、その利用へと移行すればよい。
 現状で、発電量の主体を担っているのは火力発電である。2010年度の国内発電量合計の66,7 % が火力、24.9 %が原子力、7.8 % が水力である(文献6 )。人類が現状のエネルギーの大量消費を今後も継続すれば、この火力発電用の化石燃料は枯渇に近づき、その輸入価格が高騰することは間違いない。その時には、現在、資源量で評価される一次エネルギー消費の約1/2 を占める電力を化石燃料から、自然エネルギー(国産の再エネ)の依存に変換せざるを得なくなる。この時の再エネの主体は、導入ポテンシャルの大きい風力になる。
 次いで、表3 に示した再エネ/ 発電量比の値を見ると、それが1に近いか、あるいは、1以下の値を与えるのは、東京、中部、関西の3 電力会社の管内で、いずれも大電力を消費する地域である。これ以外の地方電力会社の管内では、この再エネ/ 発電量比の値が48.4倍の北海道電力を筆頭に、四国電力の4.5倍まで、いずれも再エネ電力に大きなポテンシャルがある。したがって、東京は東北と、中部は北陸と、関西は中国、四国、九州と広域化を図ることで、現状の発電量(水力を除く)を再エネ電力で賄うことができる。この再エネ電力の主体を占める風力は出力変動が大きいから、電力の平滑化のための蓄電設備が必要になるが、いますぐ再エネを開発するのでなければ、この平滑化のための揚水発電設備を整備することもできると考えられる。
 また、再エネとしての風力発電を用いるには、導入ポテンシャルの大きい北海道から海を渡って送電線を新増設しなければならないとされており、私もそう思い込んでいたが、上記したように、東北にあるポテンシャルを利用すれば、その必要はなくなる。