エネルギー基本計画は「再エネ第一」に組み替えを。蓄電池と国産水素で、変動性再エネの弱点は克服できる
経済産業省の総合資源エネルギー調査会で第7次エネルギー基本計画の策定が進められており、脱炭素化を進めながら安定供給を確保するための議論が行われている。
再エネと原子力発電の拡大が焦点となっており、原発の拡大を求める声が強い理由として脱炭素電源であること、電力需要の増大、再エネの拡大には限界があること、国内産業振興や経済安全保障上の問題があることなどが挙げられている。
シミュレーション分析によると、2050年には再エネが電力消費の88%を占め、原発を合わせると脱炭素電源が100%を占め、火力発電はゼロになるというシナリオが描かれている。
いま、経済産業省の総合資源エネルギー調査会で、第7次エネルギー基本計画の策定をめぐる議論が進められている。エネルギーの安定供給を確保しつつ、どのようにして脱炭素化を進めるのか、移行過程をどうするのかが、大きなテーマとなっている。
エネルギーの脱炭素化では、再生可能エネルギー(以下、「再エネ」)と原子力発電の拡大が焦点となっている。ここでは、経済界出身の委員を中心に、再エネよりも新増設を含む原発の拡大を求める声が強い。
その理由として、①原発が脱炭素電源であること、②データセンターや半導体工場などの増設で電力需要の増大が見込まれていること、③にもかかわらず、再エネは立地の制約や不利な自然条件から拡大には限界があること、④太陽光パネルなど再エネ発電機器は海外依存度が高く、国内産業振興や経済安全保障上の問題があること、⑤発電量が天候に左右される変動性電源であること、などが挙げられている。
これらの理由は本当に、妥当しているのだろうか。
本稿では、エネルギーの安定供給を確保しながら、2050年までに「最小費用」で脱炭素化を実現するにはどのような道筋をたどるべきかを明らかにする。
シミュレーション分析によって、上記①～⑤の主張の妥当性を検証したい。結論を先に言えば、2050年には再エネが電力消費の88％、原発を合わせると脱炭素電源が100％を占めるというシナリオを描くことができる。火力発電は段階的に削減され、2050年にはゼロになる。
■どのようにシミュレーションするのか？
著者の一人である白石が所属する米国ローレンス・バークレー国立研究所では、電力システム上の技術制約、変動性再エネの統合費用、そして再エネの増加に伴って増強すべき調整力などの要件を備え、電力の安定供給を保ちつつ最小費用で脱炭素化を実現するよう、発電、送電、蓄電設備の投資・運用を最適化するシミュレーション・モデルを開発している。
電力システムへの再エネの大量導入が何をもたらすかを分析するには、電力の安定供給を維持するための技術的対策を検討し、それらを組み込んで電力システムを作動させるための追加的なコスト(統合費用)を算定、モデル試算に反映させる必要がある。
