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最終更新日:2016年12月11日
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エネルギー資源(Energy Resource)の中の本当にクリーンな再生可能エネルギー(Renewable Energy Rsource)の一つとして注目されているのが太陽光発電(Photovoltaics、PV)である。太陽熱発電(Solar
Thermal Energy for Electric Power Production)や太陽熱利用(Solar Thermal Energy Use)も含めることにするが、エネルギーの利用過程は異なるし、将来性があるのは太陽光発電である。これは、太陽電池(Solar Cell)の性能が向上していることと、エネルギー利用効率(Energy
Use Efficiency)を増大させることができるためである。 現状では、化石燃料(Fossil Fuel)などとの価格競争において不利であるために、一次エネルギー(Primary Energy)に占めるシェア(Share)は低いが、環境問題(Environmental Issue)や化石燃料の枯渇(Depletion)問題等に対する代替エネルギー(Alternative Energy Resource)の一つとして期待されているため、今後のシェア増加が見込まれている。 |
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太陽エネルギー |
※地表でのエネルギー源はほとんどが太陽光と言って良い(こちらを参照)。太陽光の直接利用だけでなく、大気の動き(風力)や水の動き(水力など)を介して間接的な様々な商業的利用が行われている。光合成には太陽光が必須であることから、ほとんどの生物の存在も太陽光を抜きには考えられず、バイオマスも化石燃料(過去の太陽光エネルギーによる)も太陽光の間接利用と言うことができる。
また、太陽光は従来から様々な形で生活に密接に結びついた直接利用が行われてきているが(例えば、明かりとして;暖として;干として)、統計データ上には姿を出さない。
Figure 3 Solar irradiation versus established glibal energy resources EPIA(2011)による『Solar Generation 6』から |
Annual mean insolation, at the top of Earth's atmosphere (top) and at the planet's surface. ウィキペディア(HP/2011)による『Insolation』から |
気象庁(HP/2011)による『平年値分布図』から |
EPT/EPR |
kWp |
pはpeakのpである。従って、Wpはワットピーク、kWpはキロワットピークと呼ばれる。太陽光発電では、気象条件などによって実際の発電量は変化するため、最大発電量(設備容量としての公称最大出力)で示される。
なお、1kWh〔キロワット時(アワー)〕は1時間あたりに1kWの仕事率の仕事を行ったことを意味する〔1kWの電力を1時間発電/消費したときの電力量≒3.6MJ(メガジュール)〕。
太陽光発電の場合 ウィキペディア(HP/2012/11)による『ワットピーク』から |
買取制度 |
エネルギー供給事業者による非化石エネルギー源の利用及び化石エネルギー原料の有効な利用の促進に関する法律(エネルギー供給構造高度化法、2009年7月8日法律第72号)*に基づき、太陽光発電の余剰電力買取制度が2009年11月から開始された。
2012年以降の再生可能エネルギー全般の固定価格買取制度は、『新エネルギー』のページの『買取制度』を参照。
* 資源エネルギー庁による『エネルギー供給構造高度化法について(2010年11月19日)』〔『エネルギー供給事業者による非化石エネルギー源の利用及び化石エネルギー原料の有効な利用の促進に関する法律の制定の背景及び概要』(2010/11、12p)など〕を参照。
【再生可能エネルギー発電促進賦課金(再エネ賦課金)】電気事業者による再生可能エネルギー電気の調達に関する特別措置法(2011年法律第108号) 【太陽光発電促進付加金(太陽光サーチャージ)】エネルギー供給事業者による非化石エネルギー源の利用及び化石エネルギー原料の有効な利用の促進に関する法律(2009年法律第72号)(2009年11月1日〜余剰電力の買い取り) 資源エネルギー庁(HP/2012/7)による『再エネ賦課金とは』から |
資源エネルギー庁による『欧州の固定価格買取制度について』(2012/3)から |
1.FITによる家庭への影響とメリット
まとめ 2.FITによる産業・日本経済への影響とメリット
まとめ 3.まとめ
買取価格・期間(案) 出典)総合エネルギー調査会基本問題委員会資料 出典)総合エネルギー調査会基本問題委員会資料 負担の具体的試算:2012年度
自然エネルギー財団による『固定価格買取制度(FIT)による負担と投資について考えるワークショップ』(2012/6)から |
提言の概要
2.系統への接続義務・優先給電について:
3.手続き・組織のあり方について:
自然エネルギー財団による『固定価格買取制度( FIT )に対する提言』(2012/2)から |
(ドイツエネルギー水道事業連合会などの資料を基に日本再生可能エネルギー総合研究所が作成) (東京電力などの資料を基に日本再生可能エネルギー総合研究所が作成) 日本再生可能エネルギー総合研究所による『2012. 1. 9 ドイツに見る固定価格買い取り制度(FIT)の電気料金への影響A〜税抜き電気料金で見えてくる、日独の「本当の料金比較」2012. 1.17 改訂』から |
対策 |
【欧州における対策】
【米国における対策】
【日本における対策】
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問題 |
@周波数調整力不足の問題 九州経済産業局(2011/4)による地域EMS課題調査報告書の『第3節 太陽光発電システム大量導入に伴う問題』から |
メーカー |
REN21〔ISEP訳〕による『自然エネルギー世界白書2011』から |
REN21〔ISEP訳〕(HP/2011/6)による『自然エネルギー世界白書2010』から |
図表2.72 太陽電池の生産量ランキング(2005〜2009 年) ※日本企業を赤枠で囲っている。 出典:PV News Volume 28, Number 4(2009.4, Prometheus Institute, Greentech Media) NEDOによる『太陽光発電の技術の現状とロードマップ』から |
EPIA(2008)による『Solar Generation V - 2008』から |
コスト |
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図2-1 太陽光発電システム原価と構成要素の展望 |
(独)科学技術振興機構(JST)低炭素社会戦略センター(LCS)(2014/6)による『平成25年度 総合編「明るく豊かな低炭素社会」の実現を目指して』から |
革新的な技術によるコスト低減について 革新的な技術による太陽光発電の今後のコスト低減見込みについては、NEDOが「PV2030+」を策定。我が国における、今後の研究開発事業の実施に当たっての一つの指針となっている。 技術革新によるコスト低減について 主な研究目的は、「エネルギー変換効率の追求」と「耐久性の向上」。得られる電気が多く、製品が長持ちすると、太陽光発電のコストは引き下げられる。なお、具体的な研究開発テーマは上記のとおり。 上記の中期的目標と長期的目標の発電コストを、革新的な技術開発が実現した場合の発電コストとして、示してはどうか? (3−1.太陽光発電の技術革新・量産効果の見通しについて) コスト等検証委員会(HP/2011/11)による第3回会議の『配布資料』から |
太陽光発電は原発コストを既に下回っているのか? 太陽光発電は原発コストを既に下回っているのか? 秋元(2011)による『発電コストの推計』から |
日本におけるモジュール単価の推移 ウィキペディア(HP/2011/11)による『太陽光発電のコスト』から |
図表2.51 日米欧の発電コスト目標比較 NEDOによる『太陽光発電の技術の現状とロードマップ』から |
図1 欧州でのモジュール製造コストの変化(欧州共同研究センター(JRC)および各社資料を元に作成) 図2 日本国内での住宅用太陽光発電システムの発電コストの推移 図3 日本における低コスト化のロードマップの例(NEDO PV2030+) 産総研太陽光発電工学研究センター(2009)による『太陽光発電のコスト』から |
年度別システム価格内訳の推移 年度別 新築・既築別システム価格の推移 (財)新エネルギー財団(2008)による『平成19年度 住宅用太陽光発電システム価格及び発電電力量等について』から |
ポテンシャル |
図 2-25 世界の年間日射量マップ 出典:SoDa ホームページ,http://www.soda-is.com/img/map_ed_13_world.pdf |
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図 2-26 日本の年間最適傾斜角の斜面日射量 出典:NEDO 日射量データベース,http://www.nedo.go.jp/library/nissharyou.html |
図 2-27 住宅用太陽光発電の都道府県別年間発生電力量[kWh] 出典:過去 10 年間の kW 当たりの平均発電量,(2005,新エネルギー財団),http://www.solar.nef.or.jp/josei/h18-07.pdf より NEDO 作成 |
NEDO(2013/12)による『再生可能エネルギー技術白書』の『第2章 太陽光発電』から |
図表2.12 世界の年間平均日射強度マップ(W/m2) Copyright:Mines ParisTech/ Armines 2006. 出典:SoDa ホームページ(http://www.soda-is.com/img/carte_Ed_13_world.pdf) 図表2.14 日本の年間最適傾斜角の斜面日射量(kWh/m2・d) 出典:太陽光発電フィールドテスト事業に関するガイドライン(設計施工・システム編)(2010, NEDO) NEDOによる『太陽光発電の技術の現状とロードマップ』から |