太陽光発電の現状における課題と今後の展望

太陽光発電の現状における課題と今後の展望について、30秒で要点説明

現状で累積導入量が27GWを超えた日本の太陽光発電。グリッドパリティも達成されるほどに価格が下がっている現状以降は市場を中心にした牽引力が高まることが予想され、2030年の導入量を100GWとする予測もあります。

こうしたなか課題として太陽光発電の出力不安定性が危惧されており、系統に及ぼす負担を減らすための対策が各方面から進められています。今後の展望を考えたとき大きなポイントの一つはいかに自給率の高いシステムを経済的に導入できるかということです。売電で収益を得るよりもできるだけ建物内で発電した電力を使う方がよりお得になるような市場構造を作ることは長期的に見て社会へのメリットが大きいと言えます。

太陽光発電の現状

今の価格はどれくらいか?

  • 2014年の実績値は住宅用の価格で36.4万円/kW、産業用は建設費のみの場合で29.4万円/kW(2014年実績)
  • 最安価格は住宅用で約26万円(2015年12月)
  • 住宅用余剰発電の場合で利率は8~14%(2015年度売電価格適用)
  • 産業用で土地代が要らない場合の利率は約11%(同上)
  • 発電コストは12~18円/kWhでグリッドパリティを達成済

90年代にはまだ1キロワットで数百万円もしていた太陽光発電ですが、2010年には50万円台、2012年には40万円台と価格は下がり、2014年の設置価格は住宅用で36.4万円、産業用で29.4万円まで下がったというデータを経済産業省が発表しています。設置環境によって実際の支払金額は変わってくるものの、2015年現在は安いメーカーを選べば住宅用でも20万円台で設置できる例が少なくありません。(各メーカーの最新価格相場

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設置に際しては価格以上に重要とも言えるのが採算性です。当サイトの費用対効果シミュレーションではお住まいの住宅における電気代や屋根の大きさに合わせた採算性を各メーカー一覧にしてご案内していますが、利率10%以上つまり10年の買取価格固定の保証期間で初期投資費用が回収できる場合が多くなっています。産業用の太陽光発電は土地のコンディションや賃料の有無によって平均とのコスト差が大きくなることが多いものの、経産省の平均設置価格の場合の売電収入(29円単価による売電)は利率にして11%となります。産業用は20年にかけて固定価格での売電が可能で、10年目以降も継続的な収入が見込めます。

新エネルギーの価格について語る際「グリッドパリティ」という概念が用いられることが多くあります。既存系統電力の発電コストと比類するコストを新エネルギーでも達成できることをグリッドパリティと言い、家庭用電力相当、業務用電力相当、基幹電源相当の三段階の目標を置いてコスト低下が目指されます。グリッドパリティとはのページでは各メーカーの発電コストについて検証していますが、最安値相当の価格で購入できた場合20年の稼働期間においては12~18円/kWhの発電コストとなっており、第二段階である業務用電力に相当するグリッドパリティを達成していることが確認できます。

どれだけ設置量が増えたのか?

  • 導入容量は27.15GW(平成27年8月末)
  • 発電量は総需要の3%に相当(同上)
  • 九電管轄地域では夏季ピーク日の需要において10%に相当する出力を発揮(2015年)
  • 住宅用は160万件で住宅総数の6.2%(2014年)

平成27年8月末時点で固定価格買取(FIT)制度において導入された太陽光発電設備は、FIT施行前に設置されFIT制度に移行したものもすべて含めて27.15GWとなっています。東京電力が保有する火力発電の設備容量が43.7GW※1なので、その6割に相当する容量の太陽光発電が既に設置されたと聞くと少なくないと思われるかもしれません。しかし太陽光発電1kWあたりが発電できる力は火力発電の6分の1程度しかないため実際に27.15GWの年間発電量を計算すると年間約3万GWhで、日本の電力需要である約96万GWhの3%相当となります。数字自体は目立ったものではないかもしれませんが、固定価格買取制度以前の2010年は太陽光発電でまかなわれた国内の電力量はわずか1%未満※2であったことを考えると妥当な成長率とも考えられます。

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もうすこし楽観的な視点で太陽光発電の成果を称えるとすると、太陽光発電の設置容量が8GW近くにのぼる九州電力管内の2015年の実績では、一年で一番電力需要が下がるゴールデンウィークにあたる5月5日の日中、電力需要約770万kWに対し太陽光発電からは最低でも370万kWの電力が供給されたといいます。需要に対して太陽光発電が48%の出力を出していた計算になります。※3また、一年で一番電力が多くなるピーク時期に当たる8月7日には、4957万kWの需要のうち495万kW程度が太陽光発電からの供給だとみられており、需要に対する割合は10%に相当します。※4晴天の昼間に限れば太陽光発電の存在感が相当に増えたことは事実と言えますが、この嬉しい現実は後述のような出力安定化に対する問題を伴っていることは見逃せません。

固定価格買取制度前は住宅用の太陽光発電がほとんどでした。住宅用太陽光発電は90年代には毎年2倍の勢いで積載件数を増やし、日本の太陽電池メーカーが世界的地位を築くのに大きく貢献しています。2000年代にも順調に件数を伸ばしたのち2009年からは住宅用の太陽光発電からの優遇的な売電価格が設定されたこともあり、2014年まで毎年20~30%の成長率を保ちながらさらに多くの住宅で採用されるようになってきています。2014年6月の時点で住宅用太陽光発電の導入件数は累計1,609,371件にのぼり、戸建て住宅の約6.2%において太陽光発電が搭載されている計算になります。

  • 1 関連会社の運営するものを除く
  • 2 2010年のエネルギー自給率4.4%において、地熱・太陽光等を合わせた比率が16.3%であったことから、地熱と足しても全体のエネルギー需要の0.7%をまかなえる程度であったと言える
  • 3 需要に対して実際の供給量は8~10%の予備率を確保する(需要よりも多く発電させる)のが通常のため、供給量ベースでは44%程度が太陽光発電でまかなわれたと予想するのが適当。
  • 4 実際の供給力は5375kWであったため、供給力ベースでの太陽光発電のカバー率は9.2%。

2015年時点で早急に解決すべき課題は?

太陽光発電の直近の課題は出力安定化によって接続可能容量を引き上げること。以下は取り組まれている具体策の例。

  • 太陽光発電所隣接の蓄電池に補助金を運用
  • 余剰の吸収のために揚水発電の活用を検討
  • より高効率なエネルギー貯蔵のための水素エネルギー技術開発
  • 高精度の出力予測技術の開発
  • 広域な電力融通を可能に
  • デマンドレスポンス等による需要側でのコントロール技術の開発
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太陽光発電の課題は安定しない出力で、各方面からの対策が急がれるところです。既に九州電力管轄内では出力抑制の必要が生じるなど問題は顕著になりつつあります。固定価格買取制度のルール変更によって出力抑制の可能性が高まっている一方で、できるだけ発電量を無駄にしないような体制づくりに向けての取り組みも着実に行われています。

出力安定のためのより確実な方法としては、太陽光発電からの電力エネルギーを貯蔵するための技術や設備への投資を増やすことだと言えます。太陽光発電所に蓄電池を併設するための補助金はすでに予算が組まれて運用されています。他にも、現在需要が下回る夜間の電力を貯蔵するために主に使われる揚水発電の利用方法を再検討したり、水素エネルギーのような新技術をエネルギー貯蔵の分野に応用するための研究も行われています。

他にも高度な出力予測技術デマンドレスポンスサービスの開発などが設置可能容量を増やすのに役立つと考えられています。

2015年に「終焉」するのは主に産業用の市場、今後は住宅用等が主役に

太陽光発電は2015年で終わりだ、という言葉をニュースなどで聞いた方もいらっしゃるかもしれません。ここではその実態について解説していきます。立命館大学大学院客員教授の村沢氏によって提唱された「2015年問題」はFITの優遇期間と優遇税制が同時に終わる2015年度をもって、投資を主な目的としていた産業用の太陽光発電の市場は減退するだろうというものです。この問題は大型案件の受注をメインに行ってきた施工会社やパネルメーカーにとっては辛い現実ではありますが、住宅や中小企業の事業所などにこれから設置しようと考えていた方が不安になる必要は決してありません。

厳密にいうと市場も急に後退するのではなく、2016年度はこれまでに設備認定を終えた案件を中心に受注が始まるものもまだ多く残っていると考えられます。大規模なプロジェクトの場合、整地から完工までで2~3年かかることもあり、2018年ごろまでは徐々に市場が落ち着いていくと考える方が自然です。また市場が落ち着くころには価格は今以上に安くなっていることが予想され、これ以降に住宅を新たに購入する方にとっては売電をしなくても採算が合う可能性が高く、太陽光発電導入の魅力は続くものと考えられます。ただ、買取価格は2015年以降も毎年下がっていき購入電力の単価に近づいていくのは確実であるため、今後は売電量をどれだけ増やすかよりもどれだけ自家消費をして電気代節約に貢献するかが重要になってくると考えられます。詳細は以下の「これから導入する場合に気を付けることは」でもご案内しています。

太陽光発電今後の展望

価格はどこまで下がるのか

  • 従来的なシナリオに沿った予測は2030年の時点で発電コスト12.5~16.4円/kWh、販売価格22.2~27.4万円/kW
  • 同予測で国際価格は18.5~22.0万円/kWhとされているが国内価格がどこまで近づけるかは不透明
  • 2030年に発電コスト7円/kWhを目標に据え業界では技術革新の気運が高い
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発電コストワーキンググループによる価格低減予測

平成27年のはじめに提出された発電コストワーキンググループの報告には、各電源の今後のコスト推移を予測した情報が盛り込まれています。各電源のコストについてはこちらのページで詳しくご案内していますが、ここでは特に太陽光発電のコスト展望予測について、同発表の内容を詳しく見ていきます。

発電コストを低減する方法としては「1. 販売価格の低下」「2. 耐久性の向上」「3. 運転維持費の低下」の3つの方法が挙げられています。2の耐久性の向上については、現在20年とされている耐用年数を30年まで伸びると予測されています。3の運転維持費は販売価格に従って下がっていくというシナリオが採用されています。

1の販売価格は発電コストに一番影響が大きい要素です。販売価格は主に人件費(工事費)と設備関連費に分けられますが、人件費は2030年も同程度と予測される中で、設備部分の価格は導入量が増えるにしたがって価格が下がっていくと予測されています。具体的には進捗率80%、つまり量産によって累積生産量が2倍になるごとに2割安くなるという計算式を当てはめ、2014年の実績値140GWの設置量を元に将来の価格が以下のように予測されています。

シナリオ 累積設置容量 日本市場 国際価格
住宅用 産業用 住宅用 産業用
各国の既存の政策を考慮 495GW 27.4万円 23.3万円 22.0万円 19.4万円
提案レベルの政策も考慮 647GW 25.8万円 22.2万円 20.6万円 18.5万円
温室効果ガス濃度450ppm以内に抑える 856GW 24.1万円 21.0万円 19.3万円 17.6万円
世界の平均気温上昇を2度以下に押さえる可能性を50%にする 1721GW 21.9万円 19.5万円 16.6万円 15.8万円

より妥当と考えられるのは表の中で太字で示された2つのシナリオにおける価格予測ですが、発電コストワーキンググループではこの予測値を元に「耐久性」と「運転維持費」を加味した発電コストを、住宅用で12.5〜16.4円/kWh、産業用で12.7〜15.6円/kWhと予測しています。

NEDOによる価格低減目標と各社の取り組み

新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)は2009年に「太陽光発電ロードマップPV2030+」を発表していますが、この中には2020年までに14円/kWh、2030年までに7円/kWhという明確な目標を定め、製造からリサイクルに至るまでの技術革新を推進しています。

具体的な技術目標としては現在市場で多く売り出されているシリコン系のヘテロ接合(パナソニックのHITパネルなど)やバックコンタクト方式のパネル(シャープのブラックソーラーなど)の高効率化、化合物系のCIS太陽電池(ソーラーフロンティアなど)の高効率および低コスト化、製品の信頼性向上で耐用年数25年まで向上という中期目標(2020年までの目標)と、薄膜多接合太陽電池(シャープ等が研究)や量子ドットといったまだ市場に出ていない技術を革新的に推し進め、さらに耐用年数は30年まで向上という長期目標(2030年までの目標)が出されています。

NEDOの目標は各太陽電池メーカーの技術研究部門で推進されることになります。例えば昭和シェル子会社のパネルメーカーであるソーラーフロンティアは、現在製造コストが50米セント程度である同社のパネルの価格を新製造ラインを使って2~3年で40米セントまで下げられるところまで目途がついているとしています。

今後どこまで導入量は増える?

  • 既に稼働開始した分も含めて81.7GW分のプロジェクトが設備認定を受けている(2015年8月)
  • 仮に設備認定分すべてが稼働した場合は全需要の約11%を太陽光発電がまかなえる
  • 認定取り下げも含めた太陽光発電の発電量比率について2030年までに7~12%と予測には幅がある

2015年8月時点で設備認定を終えている太陽光発電の容量は81.7GWとなっています。年間発電量にして9.3万GWhに相当する大きさの太陽光発電は、日本全体の電力需要である86万GWhの10.9%をまかなえるほどに拡大すると予想されます。ただ、本当に設備認定を終えたプロジェクトが完工するのかどうかについては疑問視する声があります。

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太陽光発電の設備認定量の推移をご参照いただいても分かるように、2015年3月には駆け込みで認定量が急増したものの、4月以降特にメガソーラーの部門で設備認定量は減り続けています。固定価格買取制度での売電をするためのルールが見直されたことで一度認定を取得したものの計画を断念する(設備認定を取り下げる)事業者の数は今後も増えると予想されます。政府はこうした傾向も踏まえて2030年の総需要に占める太陽光発電の発電量は7%にとどまると予想しています。対してブルームバーグによる予測はより楽観的で、系統電力よりも安価な電力源として太陽光発電の市場が成熟期に入ることなどを理由に2030年には累積設置容量95.3GW、発電量にして12%を達成できるとしています。他にも太陽光発電協会(JPEA)は、2030年の累積導入量を100GW、総発電電力量に占める割合は12.2%と予測しています。

  • 2014年4月から2015年3月にかけての日本の需要電力量(自家発電を含まない)の合計

これから導入する場合に気を付けることは?

  • 市場が成熟するに従い自家消費の比率を高める方がお得に
  • 自家消費の強い味方蓄電池EVは補助金情報を確認してお得に導入がおすすめ

太陽光発電は2020年から成熟市場に

環境省が発表したロードマップによると、再エネ普及は2020年を境に大きく構造を変えていくことが計画されています。具体的には2020年までは従来のように固定価格買取制度を維持することが予定されており、それ以降は市場が中心となって電力の売買契約が行われる可能性が高いと言えます。

つまり2020年までであればFIT制度で売電の権利が守られているため購入時に投資費用回収ができるかどうかを把握することが比較的容易であるものの、それ以降は市場次第で売電収入が不安定になる可能性もあるとも読めますが、裏を返せば2020年には制度の後ろ盾がなくても自然と普及が進む程度まで太陽光発電市場が成熟する(価格が下がる)ことを意味します。

売電単価 < 買電単価 はもうすぐ?

2015年度は住宅用の売電単価が35円(出力抑制あり)ないし33円(抑制無し)となっていますが、電力会社からの買電価格は再エネ賦課金や度重なる電気代値上げの影響で実質的な単価にして28~32円にまで上がってきており、その差はほとんど無くなってきています。2016年度はさらに売電単価が下がることが予想されますが、電力会社からの買電単価が太陽光発電設備からの売電単価を上回り、太陽光発電の電力は自家消費をする方がお得になる時代は、先述の2020年成熟市場を待たずして訪れる可能性もあります。

  • 2015年12月時点の東京電力従量BCプラン(契約電圧30~50A)において基本料金、電力量料金、賦課金を含んだ実質的な電気代を使用電力量で割った単価

自家消費を高めるには

産業用太陽光発電の売電単価優遇期間が2015年をもって終わることで、いままでのように家庭用でも10kW全量を選ぶメリットはほとんど無くなってくると考えられます。そうすると太陽光発電は妥当な容量だけにして初期コストを抑えながら、賢く電力を使うという選択もより現実的になってきます。太陽光発電の導入量が十分に増えた今後は、余剰を上手に貯めるための蓄電池やEVのような機器の家庭への導入を補助する制度の新設も期待されています。

いいメーカーとの出会いは施工店次第

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  • このページは経済産業省(総合資源エネルギー調査会)、環境省、NEDO、JPEA、ブルームバーグなどによる報告を元に、「太陽光発電の今後」に関する要点を分かりやすくまとめてご案内したものです。元の情報については参照記事 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8をご確認ください。