洋上風力発電の現状と将来について
-日本海風力回廊（コリドー）の実現を目指して-新潟県・佐渡市主催 「自然エネルギ－の島構想」フォーラム様 ご説明資料 2019年9月8日 エネルギ－戦略研究所㈱ 取締役研究所長 京都大学大学院経済学研究科特任教授 山家公雄 2015年目
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始めに：洋上風力の特徴と魅力
１．風力発電とは何か
２．世界をリードする風力発電
３．日本はこれから風力の時代
４．地域創生と洋上風力
５．日本の洋上風力開発の現状
まとめ
始めに：洋上風力の特徴と魅力
• 再エネ普及でエネルギ－も分散型の時代に。
• 一般的に小規模発電設備である再エネのなか
で、原子力にも伍する大規模「発電所」となる可
能性を秘める。
・出力も比較的安定
・原子力・石炭の代替設備。
• 四方の海に囲まれた日本で膨大な資源量。
• 推進する特別法律ができ、国が地区を指定する。
・令和の新産業都市
・東北、北海道、九州に好機、特に日本海側
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風の種類
・偏西風、貿易風
・局地風：おろし、だし
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立川ウィンドファーム（庄内町）
（出所）エコパワー ・初の自治体ウィンドファーム ・館林町長の執念、農地転用 ・清川だし胎内風力発電所
（出所）新潟
・JEN胎内ウィンドファーム㈱ 胎内風力発電所
英国海峡の洋上風力
1．風力発電とは何か
風力発電とは
• 風の力を利用して、回転エネルギ－を電力に転換 • 設備構成： ・ブレード（羽根） ・タワー ・ナセル：発電設備等を収納した巨大な容器 • どうして動くのか：揚力、抗力 • 部品点数２万点：産業の裾野広い、回転機械系 • 出力・パワーは風速の３乗に比例 ・上空であるほど速い ・風車が大きいほどパワーが出る、コスト削減の切り札 ⇒洋上は大型化が容易風力発電装置の原理
（出所）三菱重工業
・部品点数2万点 ・抗力と揚力
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1500kW風車の大きさ
（出所）日本風力開発 ｃｆ.六ヶ所村発電所（1500kW）
12000kW風車（GEハリアデX）
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２．世界をリードする風力発電
世界情勢①：再生可能エネルギ－の時代
• 再エネ時代の背景
・地域（国産）エネルギ－
・CO2ゼロ
・コスト急低下、成長産業
・分散型システム：防災、レジリエンス、地産地消
• パリ協定とその影響
・2050年までに排出ゼロ（「排出」と植林・CCSによる「吸
収」がイコール）
・RE100、SBT：グローバル企業を主に参加増加
・環境投資と成長が両立する時代
世界の電源種別・発電容量の拡大予測（2040年）
（資料）気候変動に関する有識者会合エネルギーに関する提言「気候変動対策で世界を先導する 新しいエネルギー外交の推進を」資料集2018年2月、外務省 （出所）JWPA 電源投資見通し 発電設備構成低下する太陽光、風力発電コスト
16 （出所）資源エネルギ－庁、「再エネ大量導入委員会」資料（5/25/2017） 2010～16年の低 下率（WEO2017） *太陽光：75% *風力：25% *蓄電池：40%世界情勢②：洋上風力の時代
• 将来の電源投資の殆どは再エネ
・主役は潜在力とコスト低下が著しい風力・太陽光
・風力は再エネ躍進を牽引してきた
• 洋上風力の時代：
・陸上の適地が少なくなる
・再エネ80%時代への切り札
・コスト低下：陸上の２～３倍→トントンに
・技術開発等：大型化、大規模化
高稼働率、故障しない（ビッグデータをAIで駆使）
拠点港で事前作業・組立
・官民協力：セントラル方式
洋上風力発電所概観
洋上風力発電の種類 洋上風力発電の施設
世界の風力発電開発量推移
（累計,全体と洋上）
1880万kW（17年） 2300万kW（18年）
5億3910万kW（17年） 5億9100万KＷ（18年）
（出所） GWEC – Global Wind 2017 Report
洋 上 全体 年平均伸び率 26%（01～10年） 17%（10～14年） 14%（14～18年）
市場価格に近づく洋上風力入札価格
・規模の経済 積極的・長期的な導入政策 ・技術革新 風車の大型化と信頼性の向上 ・習熟効果 洋上風力市場が成熟 （出所） MHI – Vestas洋上風力のゾーニングと港湾整備：欧州の事例
（出所）文章は筆者
・北海、バルト海に展開。周囲の国英国、デンマーク、ドイツ、オランダ、ベルギーが主役 ・需要な国の役割：ゾーニング、セントラルシステム、港湾整備
ホーンズリーフ１洋上発電所
：デンマーク北海
デンマーク北海側の港湾Esbjerg
洋上風力タービン信頼性(稼働率)の向上
24 （出所）MHI-Vestas 2007/１ 2017/１ LPF 稼働率 15 5 0 10３．日本はこれから風力の時代
日本情勢：洋上は再エネ主力電源化の主役
• 日本は自然エネルギ－が豊富 • 再エネ主力電源化 ・固定価格買取り制度等により増加： 10%（2010年）→18%（18年） ・2030年再エネ目標22～24% ・ゼロエミ目標44%（再エネ22、原子力22） • 今度こそ風力発電 • CO2フリーで大規模に供給できる可能性があるのは洋上だけ ・既存大規模電源が予想通りに供給できるか ・原子力22～24%、石炭28%再生可能エネルギ－ 潜在的な 導入可能量 現在の設備 容量（2018/12） 風力 １７億 （2.7：陸上） （13.8：洋上） ３７１万 非住宅用の太陽光 １.５億 ３８１２万 住宅用の太陽光 ２.１億 １０５２万 中小水力 ９４４万（*） ９９５万 地熱 （**） １６６４万 ５２万 バイオマス n.a. ３８２万kW
再生可能エネルギ－の潜在的な導入可能量（日本）
（出所）環境省、資源エネルギ－庁調査等を基に作成 （*） ８９８（河川）、３０（農業用水）、１６（上下水道・工業用水） ----現在の設備容量は外数 （**） １４０７（150℃以上）、１３６（バイナリー）、１２１（低温バイナリー） （単位：kW） ・ポテンシャルは十分、ドイツよりも恵まれている（9倍）。 27 （計：6,664万kW）28 28 28
陸上風力発電の潜在量
北海道49%、東北26%、九州7.4% （出所）環境省、再生可能エネルギ－導入ﾎﾟﾃﾝｼｬﾙ調査（2011/4）洋上風力発電の潜在量
北海道26%、東北14%、九州29%
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風力発電導入見通し（JWPA）
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経済波及効果・雇用創出効果（JWPA）
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４．地域創生と洋上風力
風力発電のベネフィットと課題
〇地域の理解が前提 ・景観、騒音、バードストライク ・漁業との共生等 ・事前の話し合い・合意形成 ・環境アセス（騒音、景観は問題少ない） 〇ベネフィット： ・産業・雇用・投資効果： ・建設、運転、メンテナンス、訓練 ・漁礁効果等 ・観光資源、税収 ・事業者との話し合いが重要 3334
低周波音について：音の分類
周波数（
Hz）
名
称
１～20 超低周波音（Infra Sound） 20～20000 20～100 1000～10000 可聴音 ::Sound低周波音:Low Frequency Sound 高周波音:High Frequency Sound 20000～ 超音波音（Ultra Sound）
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風力発電装置発生音波の感覚的表示
－愛知県田原市－
(出所）中野環境クリニック LpA： 全音域音圧レベル A特性：通常の音(騒音)の感じ方 （200mで45dB以下はOK ） G特性：超低周波の感じ方 （100dB未満は感じず） (資料）環境省36
展望台付風車
バンクーバーの風車 Holtriem ウインドパーク（ドイツ） （出所）Wind-Power-Monthly ・低周波問題は欧州では決着済み ・普通の騒音問題離島の可能性
○離島の優位性 ・孤立系統で発電コストが高い ・元々分散型（マイクログリッド）で従来の火力は調整力とし て活用できる ・再エネ電源に競争力 ・天候による出力変動はIOTを利用した調整力（蓄電池、需要、 ダム、火力発電）制御で対応、VPP ・陸上風力：「洋上」並みの風況で「陸上」の事業 ・洋上風力：事業の現場に近い、 〇洋上風力の魅力 ・風力の課題への対応が比較的容易 ・本質的に大規模事業：経済・雇用効果 ・人・物の動きが活発化、運賃低下に寄与５．日本の洋上風力開発の現状
• 再エネ海洋新法の成立とスケジュール進捗
• 一般沖合における30年間の事業活動を保証
• 事業化への環境整備：促進区域指定、事業者選
定、協議会設置
• 風力協会：2030年までに1000万kW、年間最低
100万KＷの事業がコンスタントにある状況
• 青森、秋田、長崎が先行
• 第1次指定の有望区域：秋田２、銚子、五島
・新潟の村上・胎内：系統接続が課題
再生エネ海域利用法
海洋再生可能エネルギー発電設備の整備に係る海域の利用の促進に関する法律案
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洋上風力の導入状況と計画（2018/11末）
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促進区域の指定に向けた有望区域等の整理（7/30/2019）
経済産業省資源エネルギー庁及び国土交通省港湾局は、再エネ海域利用法における今 後の促進区域の指定に向けて、既に一定の準備段階に進んでいる区域として、11区域を 整理しました。このうち4区域については、有望な区域として、協議会の組織や国による風 況・地質調査の準備を直ちに開始します。 今後の各区域の進め方における留意事項 既に一定の準備段階に進んでいる区域 （５県１１地区） （参考）情報提供を行った県 ・北海道 ・岩手 ・山形 ・佐賀 有望な区域（３県４地区） （出所）経済産業省まとめ
• 再エネは風力、太陽光を主に、世界的には既に主力電源。 • コスト低下、国産、環境価値等が評価されたもの。 • 洋上風力は大型化・大規模化、設備信頼性の向上、官民挙げた普及 対策等により、既存大規模電源を代替しつつある。 • 日本は、固定価格買取制度（FIT）効果もあり、再エネ比率は10%（2010 年）→18%（18年）と上昇。 • 風力は賦存量、低コスト等で期待されてきたが、時々で制約が生じ、 伸び悩んできた。しかし主力電源化方針、計画案件の累積、洋上への 期待、既存ベース電源のフェーズアウト予想、太陽光突出への懸念、 電力システム革新の進捗等により、漸く風力の時代が到来する観が ある。 • 日本は領海が広い、海岸線が長い等の洋上風力に強みがあり、特に 北の日本海側の事業性は高い。 • CO2排出ゼロの大規模電源として、政策的な期待も大きく、一般海域 で事業を行う環境整備を図る法律が成立し、促進区域指定に向けた 動きが生じている。 • 洋上風力は、環境型の「令和の新産業都市」を創造し、特に適地が集 中する東北日本海地域をを活性化する「日本海風力コリドー」構想を 進める好機でもある。ご清聴、
参 考 文 献
2013年 2015年
2012年 2011年
