ギガソーラー発電所 - 二次電池社会システム研究会

ギガソーラー発電所
1.背景
福島第一原子力発電所の事故の影響により、発電所から20キロ圏内は「警戒区域」
に指定され、立ち入りが規制されている。また、発電所から50キロ離れた飯舘村で
は農作物から基準値を超える放射性物質が観測された。そのような状況の下、中長期
的に放射性物質で汚染された土地の有効な利用法を考える必要がある。
2.東北ギガソーラー発電所の内容
福島第一原子力発電所周辺の農耕地を買い上げ、または借り上げし、再生可能エネ
ルギーである太陽電池を設置する。加えて、効率的な経営のために蓄電設備を併設し、
系統供給の不安定回避とピーク対応を実現する。そして、メガソーラーの売電収入を
元に、地権者に補償費(地代)を賄う。
3.試算について
太陽電池と二次電池を導入したシステムの経営を最適化するためのシミュレーショ
ンを、時間発展的に行った。シミュレーションに当たっては、東京大学で開発された
CSSD(Computational Social System Dynamics)というソフトウェアを使用した。
4.前提条件について
本提案では、福島第一原子力発電所から20キロ圏内、及び50キロ圏内にメガソ
ーラーを設置した場合について考える。農林水産省の統計情報によると、20キロ圏
内の農耕地の面積は 8000ha、
50キロ圏内の農耕地の面積は 45000ha である。
(図1)
東京電力の需要変動は、現在東京電力が発表している2010年度の需要変動から仮
定し、太陽光発電の発電量は気象庁のHPにある福島市の日射量及び気温から算出し
た。東北ギガソーラー発電所の導入における評価項目は、利得として発電電力による
収入、化石燃料削減に伴うCO2削減の利得、火力発電所の容量を削減することによる
必要設備容量削減の利得、火力発電所の容量を削減することによる人件費削減の利得
の四項目がある。また費用として、自然エネルギー及び二次電池の設置費用、そして
メンテナンス費用がある。評価で使用する変数一覧を表1に示す。
図1.原子力発電所からの距離
表1評価項目の変数一覧
火力発電設備単価
火力発電耐用年数
二次電池価格
太陽電池価格
風力発電価格
二次電池耐用年数
太陽電池耐用年数
風力発電耐用年数
排出権取引価格
火力発電の人件費
二次電池メンテナンス費用
太陽電池メンテナンス費用
二次電池利用範囲
二次電池のコスト削減率
太陽電池のコスト削減率
50km
20km
250000[円/kW]
15[年]
30000[円/kWh]
300000[円/kW]
300000[円/kW]
15[年]
20[年]
20[年]
2500[円/ton-CO2]
2.3[円/kW]
20%(本体価格の)
20%(本体価格の)
30%-70%
20%
20%
4.ギガソーラー発電所の経営シミュレーション
1ha あたり1MWpのソーラーパネルをおけるとすると、20キロ圏内で最大8GW
p、50キロ圏内で最大45GWpの設置ポテンシャルがある。本試算では、太陽光
8GWpと二次電池4GW、太陽光 45GWpと二次電池120GWについての試算を
行った。
(図2、3)
PV8GWp、二次電池4GWpの場合の
電気料金によるキャッシュフロー比較
PV45GWp二次電池120GWhの場合の
電気料金によるキャッシュフロー比較
180
160
25
利得及び費用(兆円)
利得及び費用(兆円)
30
電気料金50円
20
電気料金30円
15
電気料金25円
10
電気料金20円
5
電気料金16円
0
累積コスト
140
120
電気料金50円
100
電気料金30円
80
電気料金25円
60
電気料金20円
40
電気料金16円
20
累積コスト
0
1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49
1 4 7 1013161922252831343740434649
year
year
図2 PV8GWpのキャッシュフロー
図3 PV45GWpのキャッシュフロー
試算によると、PV8GWp、電気料金が16円/kWh の時に投資回収年数は16年、
PV45GWp、電気料金が16円/kWh の時に投資回収年数は33年となった。
次に、1ha あたりの売電収入に占める補償費について試算した(図4)
。
1haの売電収入に占める補償費の割合と収益
単位面積当たりの
所得(万円/ha)
畑作の平均所得
50km圏内の
平均所得
稲作の平均所得
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
電気料金16円/kWh
電気料金20円/kWh
電気料金25円/kWh
電気料金30円/kWh
0
2
4
6
8 10 12 14 16 18
売電収入に占める補償費(地代)の割合(%)
図4 売電収入に占める補償費の割合
試算結果によると、電気料金が16円/kWh の場合、売電収入に占める補償費の割合を
7%に設定すれば、農作を行っていた方に被災前と同等の平均所得を補償費として支
払うことができる。