再生可能エネルギー

200GWの導入を目指す太陽光発電の「2050年長期ビジョン」

― 太陽光発電協会が公開！ 2019年問題と2032年問題にも言及 ―

2017/08/10

(木)

インプレスSmartGridニューズレター編集部

太陽光発電の設備導入量「200GW」の意味

〔1〕発電時にCO2フリー電源比率を9割に高める必要性

　太陽光発電協会が発行した長期ビジョン「PV OUTLOOK 2050」では、図6に示すように、2050年時点における太陽光発電の稼働量を200GW（AC出力ベース）としている。しかし、この数値は最終到達点ではなく、現状の化石エネルギーに依存した発電から日本が脱却し、今後、持続可能な社会に至るまでの通過点の1つでしかないとい位置づけられている。

図6　太陽光発電の最終到達点200GWを大きく超えて

1GW＝100万kWであるから200GW＝200×100万kW
出所　一般社団法人太陽光発電協会：「JPEA PV OUTLOOK〜太陽光発電2050年の黎明〜」、2017年6月

　前出の表1に示したように、政府は2050年までに温室効果ガスの排出量を80％削減する目標を掲げているが、この目標を達成するためには、発電時にCO2を排出しない（CO2フリー）電源比率を、9割に高める必要があるとされている〔環境省の長期低炭素ビジョン（2017年3月）より〕^注6。

　CO2フリーの電源比率9割を実現するためには、図6に示すように、太陽光発電の導入量として最低限200GWが求められるが、温室効果ガスの排出量を80％削減する目標を達成するには、実際にはそれよりも高い導入量が求められる可能性が高い。ここに示した、太陽光発電の設備導入量の「200GW」は、現状の国内総電力供給量の2割程度に相当する規模となっている（2017年度以降、設備利用率は15％）。

〔2〕「200GW」超が求められる3つの理由

　太陽光発電の累積稼働容量として200GWを超える電力量が求められる理由は、次の3つに集約される。

（1）「脱炭素社会」の実現

　実際にはパリ協定の実現であり、21世紀後半に人為的な温室効果ガスの排出を実質ゼロする。日本政府の目標として、2050年までに温室効果ガス排出の80％削減を目指している。

（2）「エネルギー自給率」の大幅な向上

　日本の現状のエネルギー自給率は6％（2014年エネルギー白書^注7）であり、94％が海外から輸入している。日本が海外から輸入しているエネルギーの金額は、年間20兆円程度にものぼっており（2015年：財務省統計）、エネルギー自給率の向上が強く求められている。

（3）「持続可能な社会」の実現

　現行のエネルギー基本計画^注8におけるエネルギー政策は、安全性（Safety）を前提としたうえで、エネルギーの安定供給（Energy Security）を第一として、経済効率性の向上（Economic Efficiency）による低コストでのエネルギー供給を実現し、同時に、環境への適合（Environment）を図るため、最大限の取り組みを行う「3E＋S」^注9を基本としている（図7）。

図7　持続可能（Sustainability）なエネルギーの需給構造（3E+Sから3E+2Sへ）

出所　一般社団法人太陽光発電協会：「JPEA PV OUTLOOK〜太陽光発電2050年の黎明〜」、2017年6月を参考に編集部作成

　しかし、次世代に、負の遺産「資源の枯渇や大量の温暖化ガス、有害で危険な廃棄物」などを残すようなエネルギー需給構造は持続可能とはいえない。そこで長期的視点から、これらを考慮した持続可能（Sustainability）なエネルギーの需給構造「3E＋2S」を確立することが、現世代の重要な責務となってきている。

　このように、太陽光発電への期待が大きいのは、表2に示すように、他の再生可能エネルギー（以下、再エネ）に比べて、無料な純国産のエネルギー資源であることや、国内のどの地域にも導入可能であるなど地域遍在性が少ないこと、あるいはコスト競争力が向上していることなどが挙げられている。

表2　太陽光発電への期待と特長

出所　一般社団法人太陽光発電協会：「JPEA PV OUTLOOK〜太陽光発電2050年の黎明〜」、2017年6月

〔3〕2050年に200GWが可能な技術的根拠

　2050年における太陽光発電システムの累積稼働容量として200GWが可能となる技術的な根拠を見てみると、次のように整理できる。

（1）国際的に見て、再エネ先進国や地域においては、消費電力に占める自然変動電源（再エネ電源）の比率が年間平均で40％を超えた地域も存在し、さらに50％を超えることも十分可能であるとされている〔OECD/IEA：Getting Wind and Sun onto the Grid（2017年）^注10 〕。仮に、日本において太陽光200GW、風力75GWを導入したとしても、電力消費に占める自然変動電源の比率は、30〜35％程度である。

（2）図8に示すように、太陽光発電システムは、1960年代の第1世代（独立型）から1990年代の第2世代（系統連系型）、2010年代の第3世代（系統協調型）から、さらに2020年代の第4世代（PV System4.0、独立・連携自在型）へと進化していくと予測されている。

図8　太陽光発電システムの進化