何故、いま、「第5次エネルギー基本計画」のなかで、2030年度の原発比率の20 ~ 30% が必要なのでしょうか?( その 4 ) 化石燃料資源枯渇後、その代替としての自然エネルギー(自国産の再生可能エネルギー)のみで日本が生きるためには、いま、地球温暖化対策としての再エネ電力の今すぐの利用を促進するための「再生可能エネルギー固定価格買取制度(FIT制度)」の適用無で利用できる、「導入可能量」の大きい風力発電が主体となるべきです

東京工業大学名誉教授  久保田 宏
日本技術士会中部本部 事務局長 平田 賢太郎

(要約):

① 自然エネルギー(自国産の再生可能エネルギー)の利用は、「原発ゼロ」のためではなく、化石燃料の枯渇後、その代替としての利用です。その利用形態の主体は電力で、電力化社会への移行なかでの新エネルギー電力の利用と考えるべきです

② 自然エネルギー電力が「地球温暖化対策」のCO2排出削減の目的で、いますぐの導入が図られています。しかし、やがて枯渇する化石燃料の代替としての自然エネルギーの利用であれば、その発電コスの安価なものから、種類を選んで、順次、導入を進めればよいのです

③ 日本における化石燃料枯渇後の新エネ電力の主体は、FIT制度の適用無での導入可能量が圧倒的に大きい風力発電になると考えられます。この風力発電が送電線の関係で利用できないのであれば、「原発の再稼働」に代る電力の供給としての原発立地近くでの、いますぐの風力発電の利用が考えられます

④ FIT制度の適用無では導入できない太陽光発電(非住宅、メガソーラ)が、その導入可能量(ポテンシャル)が考慮されずに、FIT制度の適用による市販電力料金の値上で、国民に経済的な負担を強いる形で導入されています。

⑤ 化石燃料の枯渇後、その代替として利用される再エネ(新エネ)電力の利用は、その導入可能量も考慮して、FIT制度の適用無しでの発電コストの安いものから、その種類を選んで、順次、利用すべきです。この当然の科学の原理を無視して、FIT制度の適用で、国民に経済的な負担を強いる太陽光発電(メガソーラ)のいますぐの導入は、この事業で一儲けしようする人々を政治が支援している以外の何ものでもありません

 

(解説本文);

① 自然エネルギー(自国産の再生可能エネルギー)の利用は、「原発ゼロ」のためではなく、化石燃料の枯渇後、その代替としての利用です。その利用形態の主体は電力で、電力化社会への移行なかでの新エネルギー電力の利用と考えるべきです

本稿(その3 )で述べたように、現代文明を支えてきた化石燃料枯渇後の社会でのエネルギーとして、原発電力を使うべきではないとしたら、自然エネルギー(自国産の再生可能エネルギー)の利用しかありません。すなわち、この自然エネルギーの利用は、地球温暖化対策としてのCO2排出削減を目的とした「原発ゼロ」を実現するためではなく、やがて今世紀末にも枯渇するとされている化石燃料代替のエネルギー利用なのです。

ところで、いま、日本でエネルギーを問題にするとき、それが電力に特化されているように思われます。それは、いま、エネルギーの主体となっている化石燃料の枯渇後、その代替としての利用が期待されている原子力エネルギー、再生可能エネルギー(再エネ)の利用形態の主体が電力となっているからです。例えば、原子力エネルギーとして実用化されている軽水炉型の原発で生産されるエネルギーは、全量が電力です。熱エネルギーあるいは水素エネルギーを生産する高温ガス炉は、まだ、実用化のメドが立っていません。一方、再エネについても、実用化されているエネルギー形態は、古くから使われてきた水力発電や、最近使われるようになった太陽光、風力、地熱などの新エネルギー(新エネ)と呼ばれるエネルギーですが、その使用形態は電力です。したがって、現用のエネルギー源の主体である化石燃料資源が枯渇に近づき、その代替としての原子力や再エネが使われるようになると、エネルギーの中の電力の利用比率が大きくなります。すなわち、いわゆる電力化社会が実現することが予想されます。

なお、電力以外の再エネとして、1973年、1978年、地球上のエネルギー源として最も重要な石油の生産地の中東での二度の軍事紛争により誘発された石油危機の後に、その開発が進められたバイオマスを原料とする自動車用の石油代替の液体燃料があります。このバイオマス原料による液体燃料の開発計画は、地球温暖化対策のCO2排出削減の目的でも2000年代初頭から再開されましたが、結局、幻想に終わりました。いま、化石燃料枯渇後の自動車は、新エネ電力を用いた電気自動車(EV)になるだろうとして、その開発・利用がすでに始まっています。この主な原因は、私ども以外に指摘する人が少ないのですが、利用可能な原料バイオマスの資源量が余りにも少ないからです。詳細は、久保田らによる幻想のバイオマスエネルギーシリーズ(文献1 、文献2 )を参照して下さい。

 

 

② 自然エネルギー電力が「地球温暖化対策」のCO2排出削減の目的で、いますぐの導入が図られています。しかし、やがて枯渇する化石燃料の代替としての自然エネルギーの利用であれば、その発電コスの安価なものから、種類を選んで、順次、導入を進めればよいのです

世界の自然エネルギー(再エネ)電力の利用状況の最近の年次変化を図1 に示しました。ただし、既存の再エネ電力の水力については、日本エネルギー・経済統計要覧(以下、エネ研データ(文献3 )と略記)に記載のIEA(国際エネルギー機構)公表の発電量をそのまま記載しました。これに対して、地球温暖化対策のCO2排出削減を目的として開発・利用されるようになった新エネ電力については、同じエネ研データ(文献3 )に記載のBP(British Petroleum)社のデータとして与えられている発電設備容量の値から、

(発電量)=(発電設備容量kW)×(年間平均設備稼働率 y )×(8,760 h/年) ( 1 )

として、各新エネ電力種類別の世界の年間平均設備稼働率 yの値を、太陽光; 0.11、風力:0.25、地熱;0.70として、発電量kWhの値に換算しました。

注  *1 ;水力発電についてはIEA公表の発電量のデータを、そのまま用いました。 :2;新エネ電力については、BP社による設備容量kWの値をもとに、年間平均設備稼働率yの値を、太陽光;0.11、風力0.25、地熱;0.70として、本文中 ( 1 ) 式を用いて、発電量kWhの値を推算しました。

図 1 世界の再エネ電力(新エネ電力および水力発電)の発電量の年次変化

(エネ研データ(文献3 )に記載のIEAデータ(水力)、および、BP社データ(新エネ電力)の設備容量の値をもとに発電量を推算した値を用いて作成)

 

この図1 に見られるように、再エネ電力として、世界で、現在でもその利用量が圧倒的に多いのが、水力発電の電力です。ただし、この水力発電で、近年、その発電量を伸ばしているのは、中国をはじめとする途上国(非OECD諸国)です。先進諸国(OECD 35)では、2000年代に入り、その伸びが停止していますから、今後の世界の水力発電の伸びには、多くを期待できないと考えられます。したがって、化石燃料の枯渇後、その代替としての電力の需給では、どうしても、新エネ電力の大幅な利用・拡大が必要になります。

 しかし、この新エネ電力の利用・拡大が、地球温暖化対策としてではなく、化石燃料の代替としての利用であれば、化石燃料資源が枯渇に近づき、その国際市場価格が高くなって、新エネ電力を用いる方が安くなってから利用すればよいのです。

ところが、いま、地球温暖化対策として、いますぐの新エネ電力の利用・拡大が、当然のことのように要請され、その発電コストとは無関係に、利用可能な新エネ電力が、手当り次第利用されています。この目的で使用されているのが、EUで先行して適用されている「再生可能エネルギー固定価買取制度(FIT制度)」です。すなわち、各新エネ電力の種類別に、その買取価格を変えることによって、全ての新エネ電力に等しく導入の機会が与えられ、その代償が市販電力料金の値上として国民に経済的な負担を強いています。

これに対しで、化石燃料代替の新エネ電力の利用であれば、そのような必要はありません。すなわち、科学の常識を無視したと言ってよい、このFIT制度の適用無に、より安価な新エネ電力を、その種類を選んで、順次、導入を図ればよいのです。

 

 

③ 日本における化石燃料枯渇後の新エネ電力の主体は、FIT制度の適用無での導入可能量が圧倒的に大きい風力発電になると考えられます。この風力発電が送電線の関係で利用できないのであれば、「原発の再稼働」に代る電力の供給としての、原発立地近くでの、いますぐの風力発電の利用が考えられます

上記(②)の図1に見られるように、いま、世界で新エネ電力の主力になっているのが、風力発電です。この風力発電について、エネ研データ(文献3 )に記載のBP社発表の世界各国の導入設備容量kWの値の最近の年次変化を図2 に示しました。ここで、風力発電の導入量を、発電量の値で示すことができなかったのは、国別に、その年間平均設備稼働率の値が異なり、発電量の値が正確に把握されていないためと推定されます。

図2 各国の風力発電設備容量の年次変化

(エネ研データ(文献3 )に記載のBP社のデータをもとに作成)

 

この図2にみられるように、日本の新エネ電力としての風力発電の導入量が、世界各国に較べて余りにも小さいことが判ります。これは、いま、地球温暖化対策として進められている、いますぐの新エネ電力の導入において、風力発電では、その適地から需要地への送電線が無いためとされています。しかし、環境省の「再生可能エネルギー利用ポテンシャル調査報告書(文献4 )」のデータから私どもが推定した日本における再エネ電力の利用可能量の値では、表1 に示すように、陸上と洋上を合わせた風力発電の利用可能量が、現在の国内総発電量の約4.7倍ものポテンシャルを持っています。しかも、FIT制度での買取価格も新エネ電力のなかで、太陽光に較べて安価ですから、化石燃料枯渇後のその代替としての、FIT制度の適用無での新エネ電力の利用であれば、日本においても、世界におけると同様、この風力発電が、新エネ電力の主体となると考えられます。

 

表 1 再エネ電力種類別の導入可能量(ポテンシャル)の推定値と、対国内発電量比率

(「環境省;再エネ電力導入ポテンシャル調査報告書(文献4 )」のデータをもとに、新エネ電力を発電量に換算した値を用いて作成(私どもの近刊(文献5 )から)

注 *1;環境省データ(文献4 )に与えられている各新エネ電力種類別の導入可能設備容量kWの値に、同データから推定される国内各新エネ電力の年間平均設備稼働率の推定値を、太陽光;0.090、風力(陸上);0.288、風力(洋上);0.354、地熱;0.65、中小水力;0.70として求めた導入可能発電量kWhの値、

*2;この新エネ電力種類別の導入可能発電量の値を国内総発電量(2010 年)1,156,888百万kWhで割って求めた比率,%です。

 

この表1に示すように、他の新エネ電力に較べて圧倒的に大きな導入ポテンシャルを持つ日本の風力発電に、送電線が無いことを理由として、その利用・拡大が進められないのでしょうか?そんなことはないと私どもは考えます。大量の海水を冷却水として使用する原発の所在地は、また、この風力発電の適地ですから、現用の原発電力用の送電線を風力発電用に利用できます。いま、それを阻んでいるのは、この送電線を所有する旧電力会社が、「原発の再稼働」のために、送電線を手放さないからと言ってよいでしょう。したがって、電力の自由化が行われた結果、旧電力会社が、この原発所在地近辺における風力発電を、原発の代わりの発電事業とすれば、原発の再稼働のために投資しなければならない追加的安全対策費が不要となり、国民に原発電力より安価で安全な電力を供給する新しい発電事業が展開できることになります。旧電力会社の方には、「原発の再稼働」に拘ることなく、是非、この私どもの提案(私どもの近刊(文献5 参照)を検討して頂きたいと考えます。

 

 

④ FIT制度の適用無では導入できない太陽光発電(非住宅、メガソーラ)が、その導入可能量(ポテンシャル)が考慮されずに、FIT制度の適用による市販電力料金の値上で、国民に経済的な負担を強いる形で導入されています

上記(②)の図1 に示すように、いま、世界で、風力に次いで導入量の多い太陽光発電が、図3 に、その発電設備容量の年次変化を示すように、日本では、中国に次いで、高い伸び率で導入されています。

図3 各国の太陽光発電設備容量の年次変化

(エネ研データ(文献3 )に記載のBP社のデータをもとに作成)

 

しかし、一方で、2000年代以降、急速な伸びを示したEU諸国における太陽光発電の設備容量は、2010年頃から、その伸びが止まっています。これは、この太陽光発電の利用を拡大するために適用されたFIT制度での高い買取価格による電力料金の大幅な値上げが、国民の不興を買い、その買取価格が値下げされた結果、太陽光発電の収益事業としての魅力が失われたためです。いま、世界の経済成長を支えてきた化石燃料資源の枯渇が近づき、世界経済がマイナス成長を強いられているなかで、市販電力料金の値上げを必要とする新エネ電力導入のためのFIT制度は曲がり角にあります。

電力料金の値上につながるとして、経団連など産業界の反対で、EUに較べて10年近く、このFIT制度の導入が遅れた日本でも、この買取価格の改正が行われて、図3には、未だ示されていませんが、最近、EUにおけると同様のことが起こっているようです。

地球温暖化対策としての、いますぐの新エネ電力の導入ではなく、化石燃料の枯渇後、その代替としての新エネ電力であれば、上記(②)したように、FIT制度の適用無での利用でなければなりません。現在でも、政策的に、その電力買取価格が新エネ電力のなかで最高値に設定されている太陽光発電に、出番が無くなる日は遠くないことを敢えて予言させて頂きます。

 

⑤ 化石燃料の枯渇後、その代替として利用される再エネ(新エネ)電力の利用は、その導入可能量も考慮して、FIT制度の適用無しでの発電コストの安いものから、その種類を選んで、順次、利用すべきです。この当然の科学の原理を無視して、FIT制度の適用で、国民に経済的な負担を強いる太陽光発電(メガソーラ)のいますぐの導入は、この事業で一儲けしようする人々を政治が支援している以外の何ものでもありません

もう一つ、太陽光発電が、化石燃料資源の枯渇後の、その代替となり得ない理由として、上記(③)の表1 に示した、その導入可能量の値が非常に小さいことが挙げられます。非住宅用に住宅用を加えた合計でも、太陽光発電の発電可能量は、3.11以前の原発電力発電量の半分にも満たないと推定されています。なお、この表1 の導入可能量データの元になる環境省の調査データ(文献4 )にも、経済性を考えれば、すなわちFIT制度の適用がなければ、太陽光発電は、いますぐの導入の対象にならないと記されています。にもかかわらず、上記(③)したように、発電コストが比較的安価な風力発電が送電線の関係で、すぐには利用できないとされるなかで、設備を設置する場所さえ確保できれば、比較的容易に導入できる太陽光発電が、日本では、新エネ電力のなかで最優先で利用されてきました。しかし、その導入に当たって、その「導入可能量(ポテンシャル)」が無視されています。

実は、日本におけるFIT制度の導入時(2012年7月)に、この制度設計に携わる資源エネルギー庁の担当者に、この環境省の「導入ポテンシャル調査報告書」(文献4 )の存在について尋ねたところ、そんなものは知らないと聞かされて大変驚きました。FIT制度での最も高い買取価格を使って、やみくもに太陽光発電の導入を図ってみても、その「導入ポテンシャル」がなければ、その利用比率(総発電量に対する新エネ電力発電量の比率)の高い値は達成できるはずがないのです。これが、地球温暖化対策によって混迷がもたらされている技術大国日本のエネルギー政策の実態なのです。これでは、日本は救われません。

その責任は、このエネルギー政策の諮問に預かっておられる有識者の先生方にあるのではないかと考えます。本稿(②)で触れたように、かつて、電力以外の新エネとして大きな期待を集めた、自動車用のバイオ燃料の開発・利用のための国策「バイオマス・ニッポン総合戦略」をリードして、5年間に6.5兆円もの国費を、何の効用も無く浪費させた著名な学者先生が、3.11後の福島の復興のための地域エネルギーとして、太陽光発電(非住宅)、メガソーラの利用を政府に推奨しています。しかし、上記(①)した、バイオマスのエネルギー利用と同じで、太陽光発電(メガソーラ)でも、表1に示すような利用可能量による制約が無視されていますから、目標の地球温暖化対策とでしての再エネ電力量を得ることはできません。はっきり言って、このFIT制度の適用によるメガソーラ事業では、電力料金の値上として国民から集めたお金で、この事業に投資できる資金を持った人たちが一儲けしようとしているのです。

ただし、私どもが否定するのは、日本におけるメガソーラの利用についてです。送電線を必要としない太陽光(住宅)発電には、特に、現在、送電線で運ばれる電力が利用できていない途上国の過疎地での利用には、そのお金を誰が出すかの問題はありますが、一定の貢献が期待されるかもしれません。

風力、太陽光以外の新エネ電力としては、他に、地熱と中小水力があります。しかし、これらは、その「利用可能量」が、表1 に示すように、それぞれ、2010年度の総発電量に占める比率が7 %程度と僅かです。とは言っても、これらは、風力や太陽光とは異なり、出力変動の少ない良質の電力で、化石燃料枯渇後の、その代替としては、貴重な国産のエネルギーです。これらの発電コストが、化石燃料の枯渇が近づくなかでの輸入石炭を用いた火力発電の発電コストより安価になることを条件として、積極的にその利用と、そのための技術開発が進められるべきです。

さらに、この新エネ電力の利用・拡大での最大の問題点は、現在、それが、地球温暖化対策としてのCO2排出削減のために設けられたFIT制度を適用して、国民にとっての経済性を無視して、いますぐの導入が図られていることです。新エネ電力の導入が、化石燃料枯渇後のその代替としての利用であれば、上記(②)で述べたように、化石燃料資源量が少なくなり、その国際市場価格が高くなって、国産の新エネ電力を利用する方が有利になってから、その発電コストの安いものを、その種類を選んで順に利用すればよいのです。

 

<引用文献>

1.久保田 宏、松田 智;幻想のバイオ燃料、日刊工業新聞社、2009年

2.久保田 宏、松田 智;幻想のバイオマスエネルギー、日刊工業新聞社、2010年

3、日本エネルギー・経済研究所計量分析ユニット編;EDMCエネルギー・経済統計要覧、2018年版、省エネセンター、2018年

4.平成22年度環境省委託事業;平成22年度再生可能エネルギー導入ポテンシャル調査報告書、平成23年3月

5、久保田 宏、平田賢太郎、松田 智;改訂・増補版 化石燃料の枯渇がもたらす経済成長の終焉――科学技術の視点から、日本経済の生き残りのための正しいエネルギー政策を提言する――電子出版 Amazon Kindle版 2017年2月

 

ABOUT THE AUTHER
久保田 宏;東京工業大学名誉教授、1928 年、北海道生まれ、北海道大学工学部応用化学科卒、東京工業大学資源科学研究所教授、資源循環研究施設長を経て、1988年退職、名誉教授。専門は化学工学、化学環境工学。日本水環境学会会長を経て名誉会員。JICA専門家などとして海外技術協力事業に従事、上海同洒大学、哈爾濱工業大学顧問教授他、日中科学技術交流による中国友誼奨章授与。著書(一般技術書)に、「ルブランの末裔」、「選択のエネルギー」、「幻想のバイオ燃料」、「幻想のバイオマスエネルギー」、「脱化石燃料社会」、「原発に依存しないエネルギー政策を創る」、「林業の創生と震災からの復興」他

平田 賢太郎;日本技術士会 中部本部 副本部長、1949年生まれ、群馬県出身。1973年、東京工業大学大学院理工学研究科化学工学専攻修士課程修了。三菱油化(現在、三菱化学)株式会社入社、化学反応装置・蒸留塔はじめ単位操作の解析、省資源・省エネルギー解析、プロセス災害防止対応に従事し2011年退職。2003年 技術士(化学部門-化学装置及び設備)登録。

 

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