出力抑制を回避する救世主となるか!?IoTを活用したVPPの動向

 VPP(バーチャルパワープラント)が現実化の動きをみせています。

 こんちには、天意です。

 先日、福岡で予定があったため、北九州市で開催された「エコテクノ2017」に行ってきました。北九州市は、2011年末に「環境未来都市」に選定され、経済協力開発機構(OECD)の「グリーン成長モデル都市」にアジアで初めて選定されており、環境についてのコンベンションを多数誘致していることで知られています。主催者、協賛社には自治体の他、大学や地元企業が名を連ねています。



 基調講演のあらまし|用語のおさらい

 国際的な動向や注目の水素エネルギーなど、興味があるセミナーが多数ありましたが、今回はメインである基調講演に申し込みしました。主催は福岡県、エネルギー先端技術展連絡会議です。セミナーは3部に分かれています。

1部:IoTの現状と展望~新たな産業革命の幕開け~
   講師→株式会社みずほ銀行 産業調査部 参事役 大堀氏
2部:九州におけるバーチャルパワープラント実証事業の展開
   講師→SBエナジー株式会社 VPP事業推進室長 平尾氏
3部:エネルギーIoTを活用したO&M、PPA、VPP等への取組みについて
   講師→株式会社NTTスマイルエナジー 代表取締役 小鶴氏

 この3人の講師が、それぞれ時間を割いて口にしていたキーワードがあります。「IoT」と「VPP」です。
 IoTとは「Internet of Things」の略で、「モノがインターネットに繋がる事」です。言い換えると、パソコンやプリンタだけではなく、あらゆる「モノ」をインターネットに繋ぐ技術の事です。例えば、外出中に家のエアコンをONにしたり、防犯カメラの録画をしたり。家庭用蓄電池がある場合は、充電をコントロールすることもできます。

 そして、VPPとは、バーチャルパワープラント(Virtual Power Plant)の略で、直接の意味としては「仮想発電所」となります。仮想発電所とはどういう意味でしょうか?太陽光発電と関係があるのでしょうか?
 「IoT」と密接な関係にある「VPP」。今回は、セミナーで話されたVPPの概要と最新動向をご紹介します。


    基調講演


 太陽光発電に立ちふさがる「出力抑制」という壁

 太陽光発電が直面する課題として、「出力抑制」があるということは、以前にも触れてきました。電気は需要と供給のバランスを常に一致させる「同時同量」が必要で、これまでは火力発電などの大規模電源の供給量(発電量)を調整、太陽光発電の出力抑制をすることで、何とか需要と供給を一致させてきました。

 今までは「供給」側を一方的に減らすことで対応しようとしてきたわけですが、これでは再エネ普及、エネルギーのベストミックスという根本的な理念と矛盾が出てしまいます。そこで、「需要」もコントロールし、インフラ全体を調整しようという動きが出てきました。
 「需要」と一言で言っても、電気は色々な人が利用します。家庭や会社のオフィスから、大規模な工場や施設など、大きさもシステムも様々です。本当にそれらをコントロールすることができるのでしょうか?

 それを可能にするアイテムが「IoT」です。今やあらゆる「モノ」がインターネットにつながる時代です。IoTを活用して点在する小規模の需要家をコントロールし、インフラ全体をまるで1つの発電所のように制御しようというのです。

 例えば、太陽光発電の普及で供給が増えた晴天の昼間に、需要をアップさせるために蓄電池への充電を開始させたり、エコキュートを稼働させたりするのです。そして、夕方は太陽光発電の出力が落ち、電気を一斉に点灯するため急激に需要が上がります。この時には必要ない電気を省電方向へシフトさせることにより調整します。IoTを通して需要と供給のバランスを調整しようという試みです。


    VPP概略
    ※バーチャルパワープラントのイメージ 出展:「エネルギー革新戦略」の検討状況/資源エネルギー庁



 VPPの構築事業に補助金の追い風

 バーチャル、というと近未来の話のようですが、政府はすでに動き始めています。経済産業省は、「エネルギー・環境制約を新たな投資につなげる」との総理指示により、「エネルギー革新戦略」を2016年4月18日に決定しました。

 この革新戦略には、新たなエネルギーシステムの構築に含まれる「再エネ・省エネ融合型エネルギーシステムの立ち上げ」として、VPPの技術などの実証を進め、事業化を支援することが含まれています。それを受けて「平成28年度バーチャルパワープラント構築事業費補助金(バーチャルパワープラント構築実証事業)」が行われています。
 
 これは2016年(平成28年)から2020年(平成32年)までの5年間の事業を通じて、50MW以上のバーチャルパワープラントの制御技術の確立等を目指し、更なる再生可能エネルギー導入拡大を推進するものです。



 ソフトバンクも本気だった

 補助金を活用して、いちはやく動き始めた企業があります。ソフトバンクです。今回セミナー講師を務められたSPエナジー株式会社の平尾氏の肩書は「VPP事業推進室長」。これだけでも本気がうかがえますが、発表した内容は「実証実験の成果報告」でした。

 SBエナジーは、離島である「壱岐島」でのVPP実証実験を行い、次の成果を確認したと発表しました。

 ・蓄電システムやEVがVPPの制御に対応できることを確認
 ・スケジュール方式による太陽光発電の遠隔制御を確認
 ・太陽光発電の出力抑制を回避する可能性を確認

となっています。中でも3番目の「出力抑制を回避」の件には孫氏の執念のようなものを感じました。

 2013年、北海道電力が再エネ受入れの限界を発表した際、甚大な資金力で北海道の広大な土地でのメガソーラー事業展開を図っていたSBエナジーは、その後長きにわたって出力抑制と戦ってきました。つい先日も国内最大規模の蓄電池併設型メガソーラー発電所を北海道に建設することが発表されていましたが、蓄電池と並行してVPP事業でも一定の成果をあげているのです。

 VPP事業は実証実験が一部成功した段階で、通信コストの問題など(ソフトバンクが言いますか?)課題も残っています。しかし、IoTのさらなる普及とともに、VPPは現実化がすぐそこまで近づいて来ています。今回のセミナーでは、そのことを非常に強く感じました。


    地域エネルギー拠点化推進事業


 講演を聞き終えた感想

 今回のテーマである「VPP」と「IoT」は、ニュースなどでは盛んに取り上げられてはいるものの、まだ現実には目にしたことがない人の方が大勢だと思いますので、この記事をご覧になった方も近未来的な事のように感じたかもしれません。しかし、発電事業者にとっては、実際にはすぐ近くですでに始まっている事なのです。

 太陽光発電はこういった最新技術を活用しながら、課題を一つずつクリアしていき、安定電源に成長していくに違いありません。



 → 急速に広がる蓄電池を利用した太陽光発電における「活電」とは?
 → 蓄電池の上手な活用法と将来の展望
 → 太陽光発電との相性は?エネファーム&エコキュートの活用法



 

太陽光発電の導入目標と経済戦略から導かれる、市場が描く未来とは?

 こんにちは、天意です。

 普及が進む再生可能エネルギーですが、今回は政府の導入目標と普及拡大の意義についてお話ししたいと思います。



 各エネルギーの導入目標と電力コストの推移

 エネルギー政策の方向性を示す『エネルギー基本計画』が2014年4月に閣議決定され、経済産業省は15年7月に2030年のエネルギーミックスを示しました。

 エネルギーミックスとは、目指すべきエネルギーの構成を示すものです。総発電量に占める電源の構成比は、再生可能エネルギーは22%~24%、原子力発電は20%~22%と示されています。

 この再エネ比率の前提となっている「電力コスト」の計算は、2030年時点の事業用太陽光発電のFIT法の買取価格を22円/kWhとして試算しています。しかし、この2、3年で太陽光発電のコストが劇的に下がり、2017年度時点で買取価格はすでに21円になっています。

 他方、原子力発電の発電コストは10.1円/kWh以上となっていますが、福島第一原子力発電所事故後、厳格な安全規制への対応などで、世界的には原発のコストは高くなっています。

    電源コストの推移



 経済戦略としての再生可能エネルギー

 日本のエネルギー源は9割が化石燃料で、エネルギーの大半を海外に依存していますから、エネルギー安全保障の観点からも、燃料費抑制の観点からも、純国産電源たる再エネをできる限り増やしていくべきです。

 日本に存在するエネルギー源を使いますので、輸入に頼る化石エネルギーと比べると、海外への支払い(国富の流出)を抑え、国内で資金を循環できるので、日本の経済にとってもプラスです。

 さらに再エネは設備さえ作ってしまえば稼働費(燃料代)はゼロです。当初の設備コストをどう低減し、回収するかは課題ですが、再エネは将来安い電気を提供してくれる電源になり得る可能性があり、電力コストも抑えることができます。

 日本にとって忘れてはならないのでは、経済戦略としての再エネの重要性です。IEA(国際エネルギー機関)の資料によると、再エネへの投資が近年大きく伸びており、2015年は新規に導入された発電設備の60%以上が再エネ発電設備で、その大半が太陽光発電と風力発電の設備でした。特に太陽光発電はこの10年で設備容量が50倍になり、市場が飛躍的に拡大してきました。今後も大きく拡大する見込みです。

    上昇



 今後の展望と課題

 今後太陽光発電が更に一層普及するためには、地域との共存共栄が欠かせません。FIT制度が賦課金という国民の負担の上で成り立っている以上、近隣住民に何かしらの恩恵がなければなりません。事業主や販売業者は自己の利益だけを考えるのではなく、近隣住民にとっても有益なものになるよう、工夫が必要なのです。

 買取価格の低下や近隣とのトラブル、太陽光発電事業者の倒産件数の増加などがメディアなどで取り沙汰せれ、日本市場の先行きの不透明さに不安を抱く業者もいますので、政府は2030年度以降も再エネを着実に増やしていくのだという政策目標を早い段階で示すべきです。


 → 蓄電池の上手な活用法と将来の展望
 → 太陽光発電業者は”儲け原理主義”を改めて、地域還元を心掛けるべし!



 

太陽光発電業者は”儲け原理主義”を改め、地域還元を心掛けるべし!

 「パネルが山林に並び、景観を害している・・・」、  「パネルの反射光が眩しい、暑い・・・」

 「風雨で架台が倒壊した、土砂が流れてきた・・・」、  「発電設備が近すぎて、視界が遮られた・・・」

    傾斜地パネル

 こんにちは、天意です。

 全国各地で上記のような太陽光発電に対するクレームや反対運動が増えています。この原因の多くは発電事業者や販売業者の自己中心的な開発とFIT制度からくる利益の偏重であると言えます。こうした近隣住民の反対に対して事業者側はどのように対応していけば良いのでしょうか?



 太陽光発電に対する反対運動事例

【山梨県北杜市】
 太陽光パネルが道路の脇を埋め尽くし、反射光でドライバーの視界が奪われかねない区画もあれば、明らかに強度不足と思われる設備も散見されます。森林を伐採してパネルを設置した現場も多く、景観が乱れるので、事業者は設置場所をもっとよく考えるべきでしょう。

【静岡県伊東市】
 言わずと知れた海の景色が綺麗な伊豆の温泉街ですが、山林にメガソーラーを建設する計画があります。景観の悪化や生態系への影響、さらに土砂が付近の海に流入する可能性を懸念されています。市議会も「地域住民の総意を尊重し、住民の自治権を侵害する大規模な開発行為には反対する」と決議しました。

【京都府南山城村】
 メガソーラーを建設する計画がありますが、説明会で登壇した人物に反社会的勢力との交際疑惑が浮上しました。生態系への影響や土砂災害の発生懸念の他、太陽光パネルからのカドミウムの流出が懸念されています。

    反対運動

 事業主と自治体の対応

【事業主に必要な配慮や努力】
 確かに自分の土地の使い方は原則当人の自由ですが、周囲への配慮も必要です。実際に発電所の建設に不満を抱く住民がいるのですから、せめて真摯に話し合って、理解を得る努力をするべきです。
 言うまでもなく、強風でパネルが飛散し、近隣に被害を与える事故が発生しないとは言い切れません。よって、リスクも想定し、充分強度のある発電所を規格に準じて建設しなければなりません。

【自治体の規制強化】
 パネルの設置面積が1000㎡超や設備容量50kW以上の発電所は、着工の何日前までに設置届を自治体に提出しなければならないといった規制が全国各地で敷かれ始めています。自治体によっては雨水対策で堤防や浸透槽の設置を義務付けたり、架台やフェンスの色を限定するところもあります。
 中には地元住民の賛同を得ることを条件としている自治体もありますが、ほとんどの場合は高圧発電所を対象としたもので、低圧発電所にはまだまだ規制がかけられていないのが現状です。



 不満の本質は利益の偏重にあり

 例えば北杜市にある発電所の内8割が市外の事業者のもので、市民には一切メリットがないと言えます。太陽光発電は反射光や景観の悪化など、周囲に迷惑をかけることがありますが、事業者は周囲に対して保障をしていません。それどころか、賦課金という仕組みによって、迷惑を被る側が迷惑をかける側にお金を支払って支援している状況です。これは制度の大きな欠陥だと言えます。

 つまり、事業者が太陽光発電所を建設する最大の目的は自身の利益の為であり、しかもそれができるのは一部の企業と富裕層だけです。賦課金の仕組みでお金持ちをより豊かにする為に、国民が負担を強いられるという構図になってしまっています。これでは地元住民にとっては面白くとも何ともなく、反対運動が起こるのは当然と言えます。

   論争

 地域に根差した発電事業で住民にも恩恵を

 では、事業者はどの様な青写真を描けばよいのでしょうか。それは太陽光発電は誰が何の為に取り組むのかが重要で、地域に根差した発電事業であれば反対運動は起きにくいのではないでしょうか。

 例えば、市民が小口資金を出し合って共同で建設する市民太陽光発電所があります。この事業は地域住民が主体的に太陽光発電に取り組むことが大切です。それによって住民が太陽光発電の利点を理解し、世論に支持されることにつながります。回りくどいようですが、長い目で見れば導入量が増えるはずです。
 地域に根差した取り組みとは、太陽光発電所が建つ土地の近隣住民に太陽光発電の恩恵を受けてもらうことなのです。



 今後必要なのは地域との共存共栄

 低炭素社会の実現とエネルギー安全保障の向上を目指すうえで、太陽光発電の普及は欠かせません。日本政府もそれを実現すべく目標を掲げています。その大義と地域住民の反発は次元の異なる問題であり、同一線上で議論するものではありません。

 FIT制度は、太陽光発電をはじめとした再生可能エネルギーの普及拡大を目的に、投資家を呼び込んで市場を形成し、設備コストを下げるという目的があります。実際にコストは劇的に下がっており、その点においてはFIT制度の意義は大きいです。ただし、制度の運営においては前出の課題があり、対策は急務です。

 太陽光発電が国民に広く支持されるためには、まず市民の為の電源として認められなければなりません。パネルの設置による近隣住民の生活環境の変化に住民が不安を抱くのは当たり前のことです。事業者はその不安を想像し、それを取り除いてあげなければなりません。

 売電が続く20年の間、地域住民との共存共栄の継続が実現すれば、その時こそ、太陽光発電が初めて国民の為の基幹電源になることができるのです。


 → 太陽光発電が長期安定稼働の為に守るべき!メンテナンスのガイドライン
 → 太陽光発電のトラブルに注意!同じ失敗をしない為のO&M手法は?




 

海外パネルメーカーが日本市場を重視する理由としたたかな戦略

 日本市場と海外メーカーの現状

 太陽光発電の日本市場で海外パネルメーカーが販売シェアを伸ばし続けています。2014年は海外勢のシェアはまだ31%でしたが、2016年には43.5%にまで伸ばしてきました。その反面、買取り価格の下落や適地の減少、系統制約などによって市場自体は縮小傾向にあります。実際、海外メーカーも出荷量としては横ばいで推移しています。

 今後日本市場は一層縮小するという見方が大勢を占めている中でも、今のところ日本市場からの撤退を計画しているメーカーはほとんどありません。それどころか、逆に今期から参入するメーカーも存在しているのです。その日本市場の魅力とは一体何なのでしょうか?


    魅力
 日本市場の3つの魅力

魅力1:市場規模
 日本の市場は縮小傾向とはいえ、中国、アメリカに次いで世界第3位です。しかも中国・台湾メーカーはアメリカへの輸出に対してはアンチダンピング措置を受けますので、パネルに高い関税が掛けられてしまいます。よってアメリカ市場の魅力はかなり減退していると言えます。
 日本の市場規模はというと、2017年2月時点で未稼働案件の総容量が50GWもあります。ここから認定失効予定の27GWを差し引いても23GW残ります。しかもこの容量は認定容量ですので、実際はパネルの過積載により、パネル容量はその1.3倍の30GWはあると思われます。海外から日本に出荷される容量が年間6.4GWですので、実に4.7年分ということになります。

魅力2:固定買取価格が高い
 29年度の出力10kW超の太陽光発電設備における買取価格は21円/kWhですが、中国は11~13円、ドイツに至っては10円を下回っています。日本の買取価格は制度開始時から比べれば半減しているものの、海外と比べれば依然として高い価格です。

魅力3:政府に対する信頼が高い
 太陽光発電ビジネスは政府の政策に大きく依拠します。海外では政権交代が起きた際に、前の政権の政策を否定して、20年間の売電が担保されないというケースもありますが、日本ではその心配がありません。こういった社会的に安定している国は先進国の中でも意外に少ないのです。


    戦略
 日本市場での今後の戦略

戦略1:価格
 海外でも特に中国メーカーは安い価格を売りにしているところが多いです。中国国内の旺盛な需要もあって、安いパネルを大量に生産する事ができます。これは他国のメーカーとの大きな差別化になります。

戦略2:品質
 戦略1とは逆に規模が小さいメーカーは、価格で劣る分品質で勝負しています。日本市場は1件当たりの規模は他国より小さいので、価格勝負のメリットは小さいと言えます。それに日本人は中国人と比べると品質を非常に重視しますので、特に住宅用では高くても品質の良いパネルを選ぶ傾向が強いです。

戦略3:パッケージ販売
 パネルのコストは発電所建設にかかる総費用の内20%程度ですので、パネルだけではなく開発費全体を下げることに商機を見出しているメーカーもあります。具体的にはパワコンや架台まで含めたパッケージ商品として販売します。パネルメーカーの強い購買力と豊富な資金力を活かして商材を安く仕入れ、それを更にパッケージ化する事によって安く販売できるというわけです。中にはそこから更に踏み込んで、オペレーションやメンテナンスまで手掛けるメーカーも現れています。いわゆる一気通貫サービスというものです。


    技術
 技術もすごい!海外メーカーの実力

・ジンコソーラー:60セル(※1)で320Wの高効率単結晶パネルの量産体制を整えました。
 ※1:「60セル」→セルとはパネルに並んでいるシリコン製の小さな四角い片。60セルとはそれがパネル1枚に60枚並んでいること。最も一般的なサイズのパネル。

・トリナソーラーバスバー(※2)を12本に増やしたパネルを製品化しました。
 ※2:「バスバー」→セルで発電した電気を送る金属線。バスバーが多いほど発電場所からバスバーまでの距離が短くなりますので、発電ロスが少なくなります。現在は5本が主流です。

・インリー両面(※3)で375W発電できるパネルを製品化しました。
 ※3:「両面発電」→両面で発電可能な特殊セルをガラスで挟み、裏面からの反射光を取り入れることで発電量を増やせるパネルです。積雪地や水上などの照り返しが起きやすい場所で威力を発揮します。


    扉
 新規参入組が狙うのは低圧と住宅

 日本は面積が小さいので、広い敷地の確保が難しくなってきており、その為高圧案件が減少傾向にあります。反面狭い土地でも設置できる低圧発電所や住宅用発電設備の件数はまだまだこれから伸びていくと予測されています。更に政府が2020年までに新築住宅の半数以上をZEH※(ゼロ・エネルギー・ハウス)にする方針を掲げていることも大きな要素です。
※ZEH:再生可能エネルギーを導入することにより、年間のエネルギー消費量の収支がゼロとすることを目指した住宅です。

 ただし、住宅用市場はまだまだ日本メーカーが大きなシェアを維持しています。これは先程記載した通り、日本人は国産パネルの品質を重視しているからです。よって多くの海外メーカーは、単独で日本メーカーと真っ向勝負するのではなく、日本企業との協業を狙っています。協業の形は様々ですが、システム開発やメンテナンスが主流になっています。

 今後買取価格が下がり続けても住宅用太陽光発電設備や低圧太陽光発電所の導入は堅調に推移するはずです。更に今後は、蓄電池システムやHEMS(ホーム・エネルギー・マネジメント・システム)を利用した自家消費型太陽光発電設備の導入も増えるはずですので、市場規模は更に拡大していくことになります。


 → 中国製の太陽光パネルは本当に安全か!?
 → 太陽光発電は自家消費型と売電型のどっちがお得か?


 

太陽光発電がすでに「安い」時代に入っている事をご存知ですか?

【コストの大幅低下で発電容量が増加】
 地球温暖化対策などで注目されている太陽光発電ですが、今までは発電コストの高さが導入の妨げになっている面が少なからずありました。国民が賦課金の負担を強いられていることも、国民感情に影響を及ぼしていました。しかし、最近では技術の向上によりコストが急速に低下し、ようやく助成金がなくても十分に他の電源と競争できる時代に突入いたしました。

 年々勢いを増している太陽光発電ですが、その発電コストも大きく下がってきています。それを示す数値として「LCOE(発電所の計画、建設から運用廃止までの全コストを生涯発電量で割った均等化発電原価)」というものがありますが、これが過去10年の間に太陽光発電は6分の1近く低下し、とうとう石炭のコストと並ぶまでに至りました。

 世界経済フォーラムによりますと、助成金なしで太陽光による発電コストが電力会社から購入する電力料金と同じ以下(グリットパリティ)になっている国がすでに30ヶ国以上あり、更に2020年までには世界の3分の2以上の国々がそれを達成すると予想されています。

グリットパリティ
 これまでは太陽光発電などの再生可能エネルギーには、最先端テクノロジー特有のリスクがあると捉える投資家も多かったですが、先程の発電原価の低下によって、太陽光発電への投資はもはや公共事業への投資と同じくらい安定したものとなっています。更に、地球温暖化防止の観点からも再生可能エネルギーに対する人々の関心が高まっており、これからますます活発な投資が行われるでしょう。

【太陽光発電を利用した取り組み】
 2016年12月、フランスでは、約1kmにわたる世界初のソーラーパネル舗装道路「Wattway」が完成しました。ここで使用されているパネルは、どのタイプの道路にも敷くことができる厚さ数ミリの頑丈なパネルで、20㎡のWattwayで暖房を除く平均的な住宅1軒分の電気を賄えるとの事です。今後は街灯や公共施設の照明、電気自動車の充電用としての利用が見込まれています。

Wattway.gif
【日本の課題】
 太陽光発電のコストが下がっていると言っても、日本は諸外国に比べればまだ高いという現状があります。その要因として建設工事費が挙げられます。施工期間の長さが人件費の増大につながっています。それでもこの20年では5分の1ほどに下がっていますので、今後の技術革新や施工性の向上に期待が寄せられています。

 → 太陽光発電が儲かる時代はもう終わったのか?|報道と実態の乖離
 → 蓄電池の上手な活用法と将来の展望


 

プロフィール

天意(てんい)

運営者:天意(てんい)
 太陽光発電初心者が投資に失敗しないための知識や業界の動向を現場目線でお伝えしていきます。
 メディアでは報道されない業界の現状や本当の姿を紹介していければと思います。
 → 詳しいプロフィール
 

 
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