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*Department of Environmental Systems Science, Doshisha University, Kyoto
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Economic Analysis for Photovoltaic Power Businesses in Rural Area Using Regional Input-Output Table
Satoshi AKAO*, Miyu KAKUTANI
(Received April 19, 2017)
The implementation of the electricity liberalization system has urged municipalities to launch their own electricity retailing businesses. For instance, Tottori City and local capitals in the area started a regional electricity retailing business in 2015.
The consortium has planned to accelerate their energy production for local consumption and their social and economic vitalization.
In this study, we measured the regional economic impact of an electricity retailing business using the input-output table (IO table).
A photovoltaic power plant of 1 MW scale (construction category), and related electricity retailing transactions operated by local capitals (operation category) were assumed to be introduced. Although the economic effect of the construction category would be transitory, its gross domestic product was estimated at 200 million yen (20 years total) using the Leontief inverse matrix derived from the original IO table. Meanwhile, the regional gross domestic product derived from the operation category was estimated at 16 million yen (per year) using the modified IO table. The operation category would provide sustained revenue to this area, and the results indicate that the introduction of the operation by local capitals is significant.
Key words：extended input-output table, gross value added, feed-in tariff, electricity liberalization キーワード：拡張産業連関表，粗付加価値，固定価格買取制度，電力小売自由化
小地域産業連関表を用いた太陽光発電事業導入による地域経済効果分析
赤尾 聡史，角谷 美祐
1. はじめに
地方創生の 1 つの手段として，地域内エネルギー 自給率を高める方策が指摘される．これは，地域外 へのエネルギー代金の支払いが大きく，7 割以上の 自治体において地域内総生産（粗付加価値）の 5％
相当以上にあたる資金が流出している事実があるた めである（環境省 ，https://www.env.go.jp/press /files/jp/28653.pdf , accessed on Apr 19, 2017）． 地域外へ流出する資金を地域内に留めることができ れば，地域内総生産を高めることができる 1)．エネ
ルギーを電力の話題に限れば，地方では，固定価格 買取制度（以下，FIT 制度）の開始と相まって再生 可能エネルギーによる電源開発が進みつつある．ま た，2016 年 4 月より電力小売自由化が開始され，電 力に関わる事業機会が増加している．多くの地方に とって，電力との関わりは大手電力事業者へ電気代 を支払うだけの受身の立場であった．今後は，電力 の供給源となり，あるいは自ら電力事業を行うなど 能動的に振舞うことができる立場となった．地方創 生の手段として，電力関連事業は現実的になりつつ
ある．実際に，一部の自治体では，自ら電力事業へ 進出する例も見受けられる2)．
活発化する地方における電力関連事業であるが，
では，地方創生の観点からの評価はどのような状況 であろうか．自治体が自ら実施する例に見られると おり，同事業は単なる 1 事業の損益を超えて地域の 持続性に深く関わる必要があると思われる．例えば，
森泉と本藤ら（2015）3)は，太陽光発電や風力発電な ど再生可能エネルギー12 種を既存の産業連関表に導 入（拡張）し，経済波及効果を計れるツールを開発 している． 産業連関表を用いた評価は，対象地域の 経済的影響を定量的に示せる優れた手法である．た だし，本藤ら 4)の拡張産業連関表を用いた一連の研 究では，全国版の産業連関表を用いていることから 特定の地域を対象とした評価には適さない．市町村 を単位とする産業連関表に本藤らの試みを加えてい くことが望ましい．しかし，産業連関表自体は都道 府県や政令市レベルが最小の単位である．現状では，
地域の事業に対して，市町村単位の産業連関表を用 いた評価を実施できる状態とはなっていない．
近年，市町村単位など小地域産業連関表の推計方 法が提案されている5,6)．これらを用いた地域内事業 の評価も実施され6-9)，小地域産業連関表の有効性が 指摘されている．本研究では，推計された市町村単 位の産業連関表10)を拡張し，太陽光発電事業と地域 電力事業の実施が地域に与える経済効果を推計する．
また，小地域産業連関表を用いる意義を示す．電力 関連事業は地域外の資本によって実施される例も多 いことから，地域内資本と地域外資本による事業実 施主体の違いをシナリオにより考察する．
本研究において，太陽光発電事業は太陽光発電設 備の建設（初期投資）と太陽光発電事業（運営）の 2 つのパートに分けた．前者は需要（初期投資）に 基づくレオンチェフ逆行列による経済波及効果を求 め，後者は拡張産業連関表を作成することで粗付加 価値の変化を求めた 9)．初期投資は一過性のもので あり，一方，運営は継続的な産業構造変化を伴うこ とから区別して評価した．地域電力事業についても，
拡張産業連関表を作成することで求めた．FIT 制度 に基づく事業設計であることから，FIT 期間である 20 年の累積経済効果を推計した．
2. 太陽光発電設備建設による経済効果 2.1 想定する太陽光発電設備
想定する太陽光発電設備は，陸上に設置された集 中型の大規模太陽光発電設備（設備利用率 12％，発 電容量 1 MW）とした．設備利用率と発電容量から，
年間発電量は 1,051.2 MWh と算出される．太陽光発 電設備の初期費用内訳および同設備への投入部門を Table 1 に示す．資源エネルギー庁が 2,000 kW 設備 の初期費用を 29.25 万円/kW と想定していることか ら（資源エネルギー庁 ，http://www.meti.go.jp/
committee/chotatsu_kakaku/pdf/016_01_00.pdf, accessed on Apr 19, 2017），この初期費用額をもと に内訳を定めた（経済産業省 ，http://www.meti.go.
jp/committee/materials/downloadfiles/g80423b02 j.pdf, accessed on Apr 19, 2017）．Table 1 を用 いて太陽光発電設備建設の直接効果を求め，これを 新規需要として後述するレオンチェフ逆行列による 経済波及効果を算出した．同効果は間接一次効果ま
Table 1. Breakdown list for initial cost of photovoltaic system (103 yen/kW).
Item Sector in IO table Cost
Solar module Electrical machinery 122.9
Power conditioner Electrical machinery 32.2
Land reclamation Construction 16.9
Foundation work Construction 67.8
Installation Construction 16.9
Exterior Construction 1.3
Mount Metal products 15.5
Other components Metal products 15.5
Interconnection cost Electric, gas and heat supply 2.6
Total 291.6
でを考慮した．
2.2 経済波及効果の算出
本研究では，松田（2006）9)の 2000 年鳥取市産業 連関表（34 部門）を用いた．これをもとに次式に示 すレオンチェフ逆行列を用いる経済波及効果（生産 額誘発額）の算出を行った6)．
生産誘発額＝Δf + [I - (I- M)A]-1(I- M) AΔf (1) ここで，I：単位行列，A：投入係数行列，M：移輸入 係数行列，Δf：最終需要ベクトルである．Table 1 から求まる太陽光発電設備建設による直接効果を最
終需要ベクトルΔf に代入する．第二項の AΔf は産 業連関表の各部門に波及する需要増加額を表し，こ れに域内自給率 (I- M) を乗じて域内需要増加額 (I- M) AΔf を求める．これにレオンチェフ逆行列 [I - (I- M)A]-1を乗じることにより，間接一次効果 となる．雇用者所得の増加に伴う最終需要増加によ る間接二次効果を算出する例もあるが，本研究では 間接一次効果までを考慮した．
Table 2 に太陽光発電設備建設の直接効果と間接 一次効果の和および鳥取市の粗付加価値率による粗 付加価値を示す．直接効果（292 百万円）に対し， (1)
Table 2. Induced production values by photovoltaic power plant construction (106 yen).
Sector Direct
effect Increased demand
Indirect primary effect
Total Gross
value added
1 Agriculture 0 0 0 0 0
2 Forestry 0 0 0 0 0
3 Fishery 0 0 0 0 0
4 Mining 0 1 1 1 1
5 Beverages and Foods 0 0 0 0 0
6 Textile products 0 1 1 1 0
7 Pulp, paper and wooden products 0 3 5 5 2
8 Chemical products 0 0 0 0 0
9 Petroleum and coal products 0 0 0 0 0
10 Ceramic, stone and clay products 0 4 5 5 2
11 Iron and steel 0 0 1 1 0
12 Non-ferrous metals 0 0 1 1 0
13 Metal products 31 11 13 44 21
14 General machinery 0 1 2 2 1
15 Electrical machinery 155 45 63 218 85
16 Transportation equipment 0 0 0 0 0
17 Precision instruments 0 0 0 0 0
18 Other manufacturing products 0 2 3 3 1
19 Construction 103 1 1 104 49
20 Electricity, gas and heat supply 3 1 1 3 2
21Water supply and waste disposal business 0 0 1 1 0
22 Commerce 0 11 15 15 11
23 Finance and insurance 0 2 5 5 3
24 Real estate 0 0 1 1 1
25 Transport 0 7 10 10 4
26 Information and communications 0 1 3 3 2
27 Public administration 0 0 0 0 0
28 Education and research 0 4 6 6 5
29 Medical service, health, social security and nursing care 0 0 0 0 0
30 Other public services 0 0 0 0 0
31 Business services 0 8 13 13 8
32 Personal services 0 0 0 0 0
33 Office supplies 0 0 0 0 0
34 Activities not elsewhere classified 0 1 2 2 0
Total 292 105 153 445 200
式より間接一次効果は 153 百万円となり，生産誘発 額は 445 百万円，粗付加価値は 200 百万円となった．
3. 産業連関表の拡張 3.1 太陽光発電事業（運営部門）の導入
鳥取市産業連関表に太陽光発電事業（運営部門）
を新たに導入した．産業連関表の拡張では，先に導 入部門の産出額を定めた．年間発電量は 1,051.2 MWh であることから，これに売電単価を乗じることで太 陽光発電事業の産出額を定めた．売電単価は，2016 年の固定価格買取制度における産業用太陽光発電の 25.92 円/kwh とし，同部門の産出額は 27.3 百万円と なった．次に，同部門の投入（列方向）を整備した
（Table 3）．投入項目および投入額の内訳は，環境 省資料 （http://www.env.go.jp/earth/report/h27 -01/H26_RE_5.pdf, accessed on Apr 19, 2017）お よび資源エネルギー庁 資料（http://www.enecho.
.meti.go.jp/committee/council/basic_policy_sub committee/mitoshi/cost_wg/006/pdf/006_05.pdf, accessed on Apr 19, 2017）をもとに定めた．投入 額の合計は産出額と同額となるように利益で調整し た．投入項目の部門も Table 3 に記した．
ここで，修繕費・諸費は建設業からの投入とした．
この場合，産業連関表における建設業の産出額が増 加するが，同部門の投入係数に応じて投入額を按分 増加させた．業務分担費は，事業の全般的な管理業 務に要する費用（本社などの人件費，修繕費・諸費）
であり，これも当該発電事業に係る費用（雇用者所 得）とした．発電設備は全額借入金で建設したとし，
投入は金融・保険業とした．年利 1％で耐用年数 20 年の均等払いによる返済とし，建設費 292 百万円に 対して総返済額は 322 百万円となった．この場合，
金融・保険業は投入額増加に応じて産出額が増加す るが，借入金は地域外からと考え，移入で調整した．
固定資産税について，減価償却期間は耐用年数と同 じ 20 年とし，定率法（償却率：0.125）により現存 価値を求め，固定資産税の税率 1.4％を乗じて算出 した11)．固定資産税は，20 年の平均値（Table 3）
を産業連関表に用いた．太陽光発電事業の導入によ り，産業連関表の各部門において投入額と産出額に 僅かな差異が生じた．この差異は，主として移入で 調整した．移入が産業連関表の性質上ゼロでなけれ ばならない部門については，最終需要の適切な項目 で調節した．
3.2 地域電力事業の導入
太陽光発電により得た電力量は地域内資本の地域 電力事業へ売電するとした．また，同電力量は鳥取 市内で消費されるとした．太陽光発電設備で発電し た電力を鳥取市内で融通する点については，鳥取市 内のエネルギー消費量に対する割合が僅かであるこ とから可能と判断した．なお，鳥取市の年間エネル ギ ー 需 要 量 は 5,846.23 GWh （ 経 済 産 業 省 ， http://www.dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/3525336, accessed on Apr 19, 2017）である．
想定した地域電力事業では，投入として太陽光発 電事業への買電料金（27.2 百万円），既存電力事業 への託送料金（8.7 百万円）および粗付加価値とし て雇用者所得（7.1 百万円）を設定し，産出として 消費者からの売電料金（25.7 百万円）および事業者 への交付金（17.4 百万円）を設定した．託送料金単 価 は ， 8.29 円 /kWh （ https://enechange.jp/
articles/takusouryokin-kettei，accessed on Apr 19, 2017）とし，雇用者所得は地域電力事業が赤字
Table 3. Input categories of photovoltaic power plant operation (103 yen/MW).
Item Sector in IO table Calculation method Input amount
Repair expenses Construction Initial cost × 1.6% 4,666
Labor costs Compensation of employees 2,500 yen/kW 2,500
Administrative expenses Compensation of employees (Repair expenses + Labor costs) × 14% 1,003
Profits Operating surplus Earnings - Total expenses 1,559
Repayments Finance and insurance Total debt / 20 years 16,094
Property taxes Indirect taxes Residual value × 1.6% 1,425
Total 27,247
とならない金額とした．売電単価は，一世帯あたり の平均電力消費量 300 kWh/月（電気事業連合会 ， http://www.fepc.or.jp/enterprise/jigyou/japan/
sw_index_04/，accessed on Apr 19, 2017）から中 国電力の家庭用電力単価である 24.42 円/kWh を用い た．地域電力事業への交付金は，再生可能エネルギ ー発電促進賦課金によるものであり，買電単価と回 避可能費用単価の差額から定めた．回避可能費用単 価は特定規模電気事業者の単価である 9.34 円/kWh を 用 い た （ 資 源 エ ネ ル ギ ー 庁 ， http://www.
meti.go.jp/committee/sougouenergy/shoene_shine ne/shin_ene/kaitoriseido_wg/pdf/001_03_00.pdf ， accessed on Apr 19, 2017）．
地域電力事業の産業連関表への導入は，既存の電 力・ガス・熱供給業へ追記する形とした．地域電力 事業を独立した部門として産業連関表に導入するこ とも可能であるが，同事業の投入係数が新たに必要 となる．これを既存の電力・ガス・熱供給業と同様 としたことから，一体とした拡張を行った．一体と した拡張のため，電力・ガス・熱供給業が供給する 電力量は全体として変化しない．ただし，太陽光発 電事業からの電力を買電することから，同量の電気 量を地域外から移入する必要がなくなる．これは，
移入額を削減することで対応した．交付金は，地域 電力事業のサービスに対する対価と考え，同部門の 移出とした．また，託送料金は，地域外への電力事 業へのサービス代と考え，同部門の移入に計上した．
4. 太陽光発電事業および地域電力事業による 経済効果
4.1 地域内資本による事業実施の場合
本研究では，拡張された産業連関表と元の産業連 関表を比べることで地域への経済効果を評価した 9)． 拡張された産業連関表は，地域内資本により太陽光 発電事業および地域電力事業が実施された場合を想 定する．拡張される前後の産業連関表の差分を取っ たものを Table 4 に示す．拡張された産業連関表は，
建設業，電力・ガス・熱供給業，太陽光発電事業お よび金融・保険業において産出額が増加した．この うち，建設業以外は地域外との取引で産出額の増加
分が相殺されたため，これら部門からの間接効果は 発生しない．一方，建設業は地域内で増加した需要 分の間接一次効果まで考慮した．したがって，Table 4 は間接一次効果まで考慮された経済効果を示す．
地域に新たに産業を導入することで，増加する地域 内総生産額と粗付加価値は，それぞれ 75 百万円と 16 百万円と算出された． FIT 制度期間である 20 年 における粗付加価値の累計は 317 百万円であり，太 陽光発電設備建設による直接効果と間接一次効果か ら求まる粗付加価値 200 百万円と合わせると，FIT 期間全体で 517 百万円の経済効果と算出された．な お，設備建設における借入金を地域外金融機関より 調達した状況を本研究では想定した．これを地域内 金融機関で調達することも可能であり，その場合，
金融・保険業の間接一次効果を見込むことができる．
4.2 地域外資本による事業実施の場合
太陽光発電設備は，地域外の大手資本により設置 される例が多い．この場合，地域には設備建設によ る経済効果は期待できるが，運営に関わる効果の一 部は地域外へと持ち出される．また，そのような地 域に地域電力事業を興す動機も考え難い．ここでは，
太陽光発電事業が地域外資本により運営され，地域 電力事業も存在せず，発電された電力は既存の電力 事業へ売電される状況を想定する．3 章の地域内資 本による運営との設定の違いを記すと，太陽光発電 事業の投入について営業余剰を地域外へ持ち出した．
具体的には，投資への対価と考え，金融・不動産業 へ計上した．また，金融・不動産業の増加した産出 額は移入，つまり地域外への支払いとした．太陽光 発電事業の産出については，地域外の電力事業へ売 電，つまり移出に計上した．また，既存の電力・ガ ス・熱供給業は，太陽光発電事業とは関係がないこ とから，元の産業連関表と同様の投入産出額とした．
このように拡張された産業連関表と元の産業連関表 の差分を取ったものを Table 5 に示す．増加する地 域内総生産額と粗付加価値は，それぞれ 32 百万円と 7 百万円と算出された． FIT 制度期間である 20 年に おける粗付加価値の累計は 143 百万円であり，太陽 光発電設備建設による粗付加価値と合わせると，FIT
Table 4. Economic impacts by photovoltaic power generation and electricity retailing (capitals inside the region). Intermediate demandTotal domestic demandDomestic Sector 1Sector 2Sector 3Sector 4TISa TDFDbExportImportTFDcproduction Intermediate sectors 1. Construction0050500005 2. Electricity,gas and heat supply 09009017173443 3. Photovoltaic power plant0270027000027 4. Others201601900-18-190 Total of intermediate sectors23621059017-21675 Gross value added sectors Consumption expenditure outside households00000 Compensation of employees274012 Operating surplus00202 Depreciation of fixed capital00000 Indirect taxes00102 Current subsidies00000 Total of gross value added sectors276016 Domestic production54327075 Table 5. Economic impacts by photovoltaic power generation (capitals outside the region). Intermediate demandTotal domestic demandDomestic Sector 1Sector 2Sector 3Sector 4TISa TDFDbExportImportTFDcproduction Intermediate sectors 1. Construction0050500005 2. Electricity,gas and heat supply 0000000000 3. Photovoltaic power plant0000002702727 4. Others201802000-20-200 5. Total of intermediate sectors2022025027-20732 Gross value added sectors Consumption expenditure outside households00000 Compensation of employees20405 Operating surplus00000 Depreciation of fixed capital00000 Indirect taxes00102 Current subsidies00000 Total of gross value added sectors20507 Domestic production5027032 a, Total of intermediate sectors; b, Total domestic final demand; c, Total Final demand
期間全体で 343 百万円の経済効果と算出された．
4.3 地域内資本と地域外資本の比較
地域外資本による太陽光発電事業運営の場合，特 に地域が経営的なリスクを負うことなく 1 MW の規模 において FIT 期間全体で 343 百万円の経済効果が得 られると算出された．これは地域内資本での実施の 例と比べても 66％の効果であり，地域がリスクを取 らない事例の多い理由が伺える．ただし，経済効果 の内で設備建設，つまり初期投資による一過性の効 果が 58％を占めており，FIT 期間中に得られる経済 効果は全体の 42％しかない．地域外資本による運営 では，地域への継続した経済効果が小さい．一方，
地域内資本で太陽光発電事業および地域電力事業ま で実施する場合，地域外資本による運営の例と比べ て事業運営による経済効果が 2.2 倍となった．この 差異の源泉は，電力事業に交付される再生可能エネ ルギー発電促進賦課金による交付金による．交付金 は電力事業にとって通常の調達価格で電力を用意で きることを意味する．地域電力事業は，これから需 要を確保し電力供給量を増加させる段階であること から，交付金によって確保した電力量を販売するこ とで粗付加価値を産むことができる．需要を確保す る経営的なリスクは存在するが，交付金により安定 的に電力を確保できることは新興の電力事業にとっ てメリットであり，一部の自治体において地域電力 事業設立の動きがある理由も伺える．
5. まとめ
地域内資本により太陽光発電事業および地域電力 事業が実施される場合の経済効果を，小地域産業連 関表を用いて試算した．1 MW の太陽光発電設備を想 定し，これの建設による経済波及効果と同発電設備 運営および発電される電力を売電する電力事業の運 営による経済効果を算出した．設備建設による経済 効果は，建設に伴う新規需要から地域内需要増加額 を算出し，レオンチェフ逆行列を乗じる方法で算出 した．太陽光発電事業および地域電力事業の運営に よる経済効果は，それぞれの事業を既存の産業連関 表に導入し，拡張された前後の産業連関表の差分か
ら求めた．FIT 制度期間である 20 年における累計の 粗付加価値は 517 百万円と算出された．また，太陽 光発電事業が地域外資本により行われ，地域電力事 業も存在しない状況を想定して経済効果を求めた．
FIT 制度期間における粗付加価値は 343 百万円と算 出された．拡張産業連関表を用いることで，設定す るシナリオに応じた経済効果を定量的に算出できた．
本研究は，同志社大学ハリス理化学研究所研究助 成金の助成を受けて行われた．
参考文献
1) 下川町, エネルギー自立と地域創造, (中西出版, 札 幌市, 2014).
2) 日本工業新聞社, “特集自治体も電力事業！潮流の 背景”,ビジネスアイエネコ, 49[2], 12-27 (2016).
3) 森泉由恵, 本藤祐樹, 中野諭, “再生可能エネルギ ー部門拡張産業連関表の開発と応用”, 日本エネル ギー学会誌, 94[12], 1397-1413 (2015).
4) 稗貫峻一, 本藤祐樹, “拡張産業連関モデルを用い た地熱発電のライフサイクル雇用分析”, 日本エネ ルギー学会誌, 92[1], 164-173 (2013).
5) 今西英俊, “深川市産業連関表の作成手法の研究”, 産業連関, 12[3], 38-49 (2004).
6) 小長谷一之, 前川知史, 経済効果入門, (日本評論社, 東京都, 2014).
7) 淺川典敬, 長野章, 後藤卓治, 高木泰宏, 横山真吾, 加賀屋誠一, “産業連関分析手法の事業評価への適 用について”, 産業連関, 18[1-2], 71-79 (2010).
8) 天達洋文, 岡野徹, 藤本栄之助, 天達泰章, “産業 連関表を用いた隠岐の島町のバイオ事業の評価”, 産業連関, 20[3], 243-252 (2012).
9) 中村良平, 柴田浩喜, 松本明, “木質バイオマス資 源の地域内循環における価格形成と地域経済効果”, 地域学研究, 43[4], 429-449 (2013).
10) 松田真治, “小地域産業連関表の作成の試行とその 活用－2000 年鳥取市産業連関表の作成－”, TORC レ ポート, 26, 23-40 (2006).
11) 柳田高志, 吉田貴紘, 久保山裕史, 陣川雅樹, “再 生可能エネルギー固定価格買取制度を利用した木質 バイオマス発電事業における原料調達価格と損益分 岐 点 の 関 係 ” , 日 本 エ ネ ル ギ ー 学 会 誌 , 94[3], 311-320 (2015).
