グリーンエネルギー普及拡大における太陽光発電の寄与

総合資源エネルギー調査会第２３回新エネルギー部会資料

太陽光発電の現状と取組み

太陽光発電の現状と取組み

シャープ株式会社

ソーラーシステム事業本部

本部長 濱野 稔重

資料１

太陽電池の環境貢献（シミュレーション）

石油火力発電に比べ、

1kWh当たり689g-CO

₂の ＣＯ₂削減効果(1)

石油火力発電に比べ、

1kWh当たり

689g-CO

₂の ＣＯ₂削減効果(1)

100W

(1)：ＮＥＤＯ太陽光発電導入ガイドブック（平成10年8月）より、 石油火力発電所の発電を代替するとして (2)：ＮＥＤＯ太陽光発電導入ガイドブック（平成10年8月）より、 森林の吸収量 (3)：太陽光発電協会「活動成果報告書（平成18年度）」を基に作成

1kWh当たり0.227㍑

の石油削減効果 (3)

1kWh当たり

0.227㍑

の石油削減効果 (3)

22.7㍑/年

約100kWh/年 (日本の場合)

森

太陽電池

ﾓｼﾞｭｰﾙ出力

森林1m2_当たり

357g-CO

₂の ＣＯ₂吸収能力(2) 森林1m2_当たり

357g-CO

₂の ＣＯ₂吸収能力(2)

193m

2 運転（発電）時には 騒音を出さない 運転（発電）時には 騒音を出さない

太陽光発電の環境効果

太陽光発電の環境効果

3 88 ₃₈ 130 111 887 704 ₄₇₈ 408 975 742 608 519 53 ₂₉ 22 15 ₁₁ 0 200 400 600 800 1000 1200 石 炭 火 力 石 油 火 力 Ｌ Ｎ Ｇ 火 力 ︵ 複 合 ︶ Ｌ Ｎ Ｇ 火 力 太 陽 光 風 力 原 子 力 地 熱 中 小 水 力 CO 2 排出量（g-CO 2 /kW h） 発電燃料燃焼 設備・運用

太陽光発電はクリーンエネルギー

PV

生産規模 _{結晶系ｼﾘｺﾝ太陽電池}

10MW

2.4

2.2

100MW

_1.5

_1.1

◆生産規模の拡大によりエネルギーペイバックタイム※_{は短くなる} ※太陽電池製作に投入したエネルギーを 発電によって取り戻すまでの時間

エネルギーペイバックタイム

出典：NEDO 成果報告書 2001年 ＜屋根設置型の試算例（目標値）＞ 単位（年） (結晶比 −8.3％) (結晶比 −26.7％) 薄膜ｼﾘｺﾝ太陽電池

【ドイツ】 ・目標：再生可能エネルギー比率20％（2020年） ・FIT年間低減率：2010年7%、2011年8%（2007年12月決定） ・国民の費用負担の増加：2005年度：約275円/月・世帯 （ドイツ環境省試算） ↓ 2014年度：約450円/月・世帯 ・電力買上制度（FIT）がドイツから周辺国（20カ国）へ波及 【フランス】 ・目標：再生可能エネルギー比率20％（2020年） ・普及予測：FITと個人所得税控除により2020年6GW 【米国】 ・目標：ｶﾘﾌｫﾙﾆｱ州の「ｶﾘﾌｫﾙﾆｱ・ｿｰﾗｰ・ｲﾆｼｱﾃｨﾌﾞ」により、 2017年までに同州の設置目標を3GWと設定 （年333MW） ・2007年12月「包括エネルギー法案」可決 ・住宅/産業用に太陽光発電システムコストの30%税額控除

各国の政策（１）

【中近東】 ・アブダビの経済特区「マスダールシティ」の電力供給用 発電所プロジェクト（当初40MWが最大160MWに拡大） 【中国】 ・目標：再生可能エネルギー比率を2020年15％に引き上げ 内ソーラーは2020年までに1.8GWを計画（年150MW) ・2007年8月「再生可能エネルギー中長期計画」発表 【オーストラリア】 ・オーストラリア新政権(労働党ラッド首相)は2007年12月に 京都議定書批准再生可能エネルギーへの取組み拡大 【韓国】 ・10万件ソーラー・ルーフ・プログラムとして3kW以下の 住宅用と50kW以下の一般施設のシステムに対して 60%の補助金制度を提案 ・電力買上制度（電力料金の約8.4倍）が開始

各国の政策（２）

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 現状コスト 将来（2030年）コスト 発 電 コ ス ト ︵ 円 / k W h ) 出典：総合ｴﾈﾙｷﾞｰ調査会原子力部会 資料を基にシャープ推定 エネルギー別発電コスト(日本） 太陽光発電 PV LNG 火力 水力 *原油価格：$65/barrel 太陽光発電システムコスト内訳 （住宅用） (2007年 日本の場合) 46円/kWh モジュール 工事・ その他 ウェハー化 セル・ モジュール化 パワコン Balance of System (BOS) Si材料 原子力 石油* 火力 風力

太陽光発電の現状コスト

太陽光発電システムで発電した電力を

電力会社が通常の電力料金の２∼３倍で

２０年間にわたり買取る制度

太陽光発電設置コスト

設置者の利益

20年間 太陽光発電 普及拡大 インセンティブ

FITによる累積売電金額

（通常の電力料金の２∼３倍）

ドイツのＦＩＴ市場

0 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 年 累 積 設 置 量 ︵ M W ) 日本 累積設置量 ドイツ 累積設置量 米国 累積設置量 ＩＥＡ諸国 累積設置量計 IEA諸国 累積設置量 5,695MW ドイツ 累積設置量 2,863MW 日本 累積設置量 1,709MW 米国 累積設置量 624MW 出典：IEA PVPS

太陽光発電の生産量と設置量

太陽光発電の生産量と設置量

1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 539 1,065 1,986 5,654 6,352 15,879 20,877 25,151 38,262 20 32 40 111 147 160 178 53 0 0 0 50 100 150 200 250 年度 補助金あり 10,000 20,000 30,000 40,000 50,000 60,000 70,000 235 ₂₃₂ 補助金なし 46,760 105 26 54,475 36,754 36,010 62,544 25,027 （上期実績） 0 72,764 補助金 ︵ 億 円 ︶ 設置件数 ／ 年 50,000 （予測）

日本の住宅用太陽光発電市場

太陽光発電の産業化に向けた

ロードマップと取組み

＜太陽光発電のコスト低減＞

出典：NEDO ＰＶ2030に基づきシャープ作成 23円/kWh 7円/kWh 原子力発電コスト 7円/kWh 太陽光発電 石油火力発電 石油火力発電コスト 28円/kWh 原子力発電 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 2007 2010 2020 2030 発電コスト（円/kWh） 14円/kWh PV

発電コストロードマップ

日本の電力供給構造（2005年度実績） 出典：電気事業連合会発行「原子力・エネルギー図面集」 太陽光発電能力換算は当社試算 年 原子力 石炭 石油 ＬＮＧ 水力 その他 合計 構成比 31% 25% 11% 24% 8% 1% 9,889億kWh 太陽光発電 能力換算 306.6GW 247.2GW 108.8GW 237.3GW 79.1GW 9.9GW 988.9GW

BOS 23円/kWh 14円/kWh BOS ●技術革新によるkWhあたりの原価低減 ●新技術によるコスト革新 ◆各事業セクションでの取組みが必要 2007 2010 2020 ▲50％ ▲40％ モジュール モジュール 46円/kWh モジュール 工事・ その他 ウェハー化 セル・ モジュール化 パワコン Balance of System (BOS) Si材料

ロードマップ実現への取組み

工事・ その他 セル・ モジュール化 パワコン ガス材料 ＜結晶系＞ ＜薄膜＞ 年

モジュール

◆ガラス基板に直接成膜を行うため、短いプロセスで生産可能

薄膜太陽電池ー短い生産プロセスー

薄膜太陽電池 結晶系太陽電池 モジュール セル ウェハ ｲﾝｺﾞｯﾄ 材料 材料ガス セル

多くの事業者が分担

タンデム型 トリプル型トリプル型

プラズマCVD装置が変換効率を律速

アモルファス アモルファスシリコンセル 微結晶シリコンセル アモルファスシリコンセル 透明電極 裏面電極 ガラス基板 アモルファスシリコンセル 微結晶シリコンセル アモルファスシリコンセル 透明電極 裏面電極 ガラス基板 アモルファスシリコンセル 微結晶シリコンセル 透明電極 裏面電極 ガラス基板 アモルファスシリコンセル 微結晶シリコンセル 透明電極 裏面電極 ガラス基板 アモルファスシリコンセル 透明電極 裏面電極 ガラス基板 変換効率

5∼7％

8∼10％

_10％以上

◆高効率化に向けた取り組み

広範囲な波長を吸収する事で高効率化

16

1963

1967

1963 太陽電池 量産開始 宇宙用太陽電池の開発 米ベル研究所が ｼﾘｺﾝ太陽電池を発明

1959

1981

2009年度

葛城工場 事業開始

シャープ結晶系太陽電池の歴史

堺工場 稼働開始 太陽電池 開発

太陽電池：４５年の実績

太陽電池：４５年の実績

太陽電池：４５年の実績

1974

宇宙用太陽電池 の生産開始

◆2007年迄の累積生産量

SHARP

約2ＧＷ

出典：シャープ 世界合計 約8ＧＷ

◆シャープの歴史

太陽光発電システム ﾊﾟﾜｰｺﾝﾃﾞｨｼｮﾅ モジュール セル ウエハ セル 裏面カバー ガラス 透明フィルム シリコンインゴット ブロック ウエハ 原料 シリコン 単結晶引き上げ ＣＺシリコン スライス キャスト 原料 シリコン 珪石 金属級シリコン シリコン端材 単結晶シリコン 多結晶シリコン セル化 モジュール化 システム化 鋳型 坩堝 スライス

＋

太陽光発電システムの作り方（結晶系太陽電池）

18

シリコン調達コストの見通し

戦略的調達と自製化により、太陽電池のコストダウンを推進

2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

市場価格

（契約価格）

自製化

戦略的調達

∼ ∼ $55/kg $65/kg $30/kg $45/kg $75/kg ● ● ● ● ● ＄45/kg ＄35/kg 年

BOSコストダウンのための課題

-関連企業の連携により架台／工事を標準化

・架台／工事の標準化

-接続箇所の削減による設置工事簡略化

・新規設置法の開発

-太陽電池モジュールの変換効率向上により設置面積を縮小

・設置面積の縮小

-大規模太陽光発電システムの検討による標準化推進

・新規ビジネスモデル／ビジネススキームの創出

産業用太陽光発電システムコスト構成

出典：平成17年度ＮＥＤＯフィールドテスト事業平均値 その他 11.5% パワコン 11％ 工事費 35.2% 太陽電池 42％

制度面のサポート

・太陽光発電を系統連系した場合の系統安定化／ピーク対策

- 大規模電力供給用太陽光発電系統安定化等実証研究 を平成20年度 予算化し、技術等を開発すると共にその有効性を実証

・IPP発電事業推進のための関連制度の充実

- 工場立地法の制約緩和・・・2/27工場立地法検討小委員会にて承認

・普及に向けての政府としての補助政策

- 技術開発支援（R＆D） - システム導入補助（特別税制等）

・クリーンエネルギーの価値化

- グリーンエネルギー利用拡大小委員会にて検討

22 Total 36,346 [TWh] TWｈ

全世界電力需要予測

全世界電力需要予測

太陽光発電： 9,113 [TWh] (Totalの25%) 再生可能エ ネ ル ギ ー 大規模水力発電 小規模水力発電 ﾊﾞｲｵﾏｽ発電 風力発電 太陽光発電 PV 太陽熱発電 地熱発電 その他

電力市場と太陽光発電