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再生可能エネルギーはどこまで
有効か?
2013年4月17日
小野章昌
(1)再生可能エネ世界の現状と展望
(発電シェア)
出典:IEA「世界エネルギー見通し2012」
太陽光・風力の「安定電源」として
勘定に入れられる割合
出典:IEA「世界エネルギー見通し2012」
(安定電源)
太陽光・風力の本質
• 変動する電源で間欠性は変えられない。
• 100%の別電源によるバックアップが必要。
• 送配電線の拡張が必要。
• これらシステムコストを加えると高コストは避
けられない。 エネルギー収支比(EPR)
は低い。
• スペイン、ドイツではバックアップ電源の救済
策が問題化。
ドイツで30%再エネ発電を導入した時
の電力コスト
ドル/MWh
出典:OECD/NEA「原子力と再生可能エネルギー」資料より作成
(2)原発なしでやって行けるの?
(電源の種類)
• ベース電源:年間を通して日中も夜間も一定し
て発電する電源(石炭火力、原子力)
• ミドル電源:日中や季節間の大きな変動を補う
電源(ガス・コンバインドサイクル、石油火力)
• ピーク電源:ピーク需要時などの細かい変動に
対処する電源(石油火力、ガスタービン)
ドイツでは原子力の代わりは石炭火力
クイズ:太陽光・風力は何電源?
ドイツで85%再生可能電力にしたら
陸上風力4,000万kW、洋上風力4,000万kW、太陽光6,500万kW 出典:シーメンス
需要 洋上風力
陸上風力
太陽光
貯蔵容量
(3)シェールガスは頼りになるか?
• シェールガスは非在来型資源。
• 硬い岩石を水圧破砕(大量の水を高圧で投
入) エネルギー収支比(EPR)が低い。
大量の化学薬剤を入れるための環境問題。
• 生産井の減衰が急速(最初の2年間で80%
減少)。 次から次へと井戸を掘る必要。
• 米国は大量消費国でこれまで純輸入国
輸出禁止の可能性
シェールガス・オイルの掘り方
生産井の減衰(バッケン油田)
出典:The Oil Drum April 1,2012
バッケン油田の生産井
出典:The Oil Drum 2012.4.1
米国天然ガス操業リグ数
1999年 2012年
最近の米シェールガス生産
メタン・ハイドレートは質が劣る
• 砂と泥の層に混じった氷状の固体。
• 高圧・低温でのみ安定。
• 渥美半島沖では減圧法により回収。
• 吸熱反応なので熱を補給する必要性。
• 砂が入り込んで操業中止。6日間で12万立
方米のガスを回収(2万立方米/日)
• 米シェールガスに比べて生産量1/10程度。減
衰はもっと早いことが予想される。少なくとも2
年間の生産実証が必要。
• EPRは相当低い(1.0以下?)
第1回海洋試験
出典:JOGMEC 2010年1月発表資料
メタンハイドレート採掘イメージ
出典:JOGMEC 2010年11月発表資料
一番の問題は原油生産減衰
出典:オーストラリア政府レポート
在来型
深海
非在来型
2017年ピーク
参考資料
エネルギー資源は質が大切
• 化石燃料(石油、ガス、石炭):
有機物起源。生産ピーク。地球温暖化。
• 再生可能エネルギー(太陽光、風力)
間欠性。バックアップが必要。高コスト。
• 原子力(軽水炉、高速炉)
高資源効率。燃料リサイクル。社会受容性。
質の尺度はエネルギー収支比:EPR
(回収エネルギー/投入エネルギー)
電源別エネルギー収支比(EPR)
出典:電中研「発電システムのライフサイクル分析」他
米国天然ガス価格推移
出典:Oilnergy ホームページ
天然ガスの発見ピーク
石油・ガス生産ピーク(ASPO予測)
石油
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石炭の生産ピーク
出典:ウプサラ大学Aleklett教授
風力発電(緑色)の変動例ドイツの例
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セント/kWh
ドイツの例
太陽光による超過負担額
(年間)
出典:ドイツRWI経済研究所2012年レポート
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ドイツの例
原子力は負荷変動対応も可能
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