■コミュニティー・マイクログリッド

カリフォルニア州の電力事業規制当局は、地域にマイクログリッドを拡充することを奨励し、これまでに何度も経験した山火事による広域停電を回避するように指示している。それに対応して、サンフランシスコに本社を置くPG&E (Pacific Gas & Electric)は、電力供給の安定度に敏感な地域を中心に、マイクログリッドの普及を図ろうとしている。その中心は、太陽光発電と蓄電池を組み合わせたものや、大小規模のコージェネレーションや燃料電池のような分散型電源を地域に設置させるような制度設計をして、それを全体的に制御して、その地域単位で電力の需給調整が出来るようにすることだ。

これが進展すれば、電力事業はこれまでのように大型の発電所を設置する代わりに、分散型電源を設置することによって電力供給を行うように事業形態が変わっていくだろう。発電所向けの投資を分散型電源への投資に振り替え、それを地域に受け入れやすいような制度や料金体系を準備することになる。この方向はカリフォルニア州に始まり、おそらくニューヨーク州や、この冬大停電に見舞われたテキサス州にも拡がっていくはずだ。太陽光発電と蓄電池の組み合わせが有効なのは米国の南部諸州で、これから新築の建物には太陽光発電と蓄電池の設置を義務づける州が増え、そのコストのかなりの部分を地元の電力事業者が負担する方向に向かうだろう。

地域の分散型電源は蓄電装置も含めて全体的に需給が制御されるが、この制御プログラムには極度に高い安定性が求められる。この地域に繋がる電力事業者の系統容量は、その地域の電力需要を賄うだけのものとはならなくなるから、制御プログラムにトラブルがあると、その地域の電力供給が極端な場合全部止まる可能性もある。ただ、自律分散電源の設置された建物は、系統から離脱して発電を継続できるように設定しておけば、広域停電になることは防ぐことが出来る。

これからの電力事業の形態は全てマイクログリッドを基礎にしたものに変化していくだろう。

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■収益性のない石炭火力

石炭火力国内最大手のJパワーは16日、山口県宇部市で計画していた石炭火力発電所の建設を断念すると正式発表した。脱炭素の流れで規制が強まり、投資効果を得られないと判断した。同社は国内総発電量の3割超を非効率な石炭火力で賄う。規制強化のスピードが速まるなか、石炭依存の経営から脱却を急ぐ。

建設をやめるのは宇部市で計画していた60万キロワットの発電所2基。宇部興産と大阪ガスと3社で建設する予定だった。2019年4月に大阪ガスが投資を回収できないと判断して撤退。Jパワーと宇部興産は発電所を1基に減らし、最新の環境設備を導入するなどの対応で計画を続けられないか検討してきた。建設を断念した決め手は規制の強化だ。政府は非効率な石炭火力を30年までに休廃止する方針。経済産業省は非効率な石炭火力の縮小に向け、発電事業者などに発電効率を43%にするよう求める新基準を設ける。石炭火力は高圧水蒸気発電だからこの効率を出すのは極めて難しい。

石炭火力発電所は全国に約150基ある。経産省の集計では大手電力の発電所のうち19年度時点で40%以上は31基、43%以上は2基しかなかった。石炭火力発電所の効率を高めるには新設にしろ、既設にしろ、巨額の投資が必要になる。

米国を訪問した菅首相がバイデン大統領と気候変動問題対応を進めると合意したようだが、そうなると、石炭火力の建設自体がさらに難しくなることは間違いなかろう。当面は天然ガス火力への依存を高めなければならないが、米国からのLNG輸入について厳しい条件を付けられないようにしなければなるまい。

Jパワーは2月に50年のCO2排出実質ゼロに向けた工程表を公表している。石炭ガス化により発生した水素を回収し、ガスタービンや燃料電池などで発電する設備を導入する。オーストラリアで褐炭から水素を製造する事業にも取り組む。30年のCO2排出量を17～19年度の平均値と比べ40%削減する計画だ。16日には既設の松島火力発電所2号機（長崎県西海市）に新たにガス化設備を付加し、バイオマスやアンモニアを混焼することでCO2を削減することも発表した。どれも実現させること自体が難しいものばかりで、コストは大きく上がることになる。

原子力発電所の再稼働がなかなか進まない中で、一定程度の石炭火力は必要とみて高効率のものは稼働を認めざるを得ないというのが日本の現状だが、それは世界に受け入れられないだろう。再エネにも当面は期待できないとすれば、エネルギー消費を効率化する以外にないだろう。さらにはエネルギー消費の大きい産業を縮小することだ。

いずれも日本に痛みを齎すものだが、いかに切り抜けるか、政府の手腕が試される。

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■地域間送電網の増強

昨日述べたことの延長になるが、報道によると、経済産業省や電力広域的運営推進機関（広域機関）は地域間送電網の容量を最大2300万キロワット増強し、現行の2倍とする計画案をまとめたようだ。こまで長く問題視されてきた、北海道と関東、九州と本州の間などで複数のルートを新増設する。これから増強の方向に向かう洋上風力発電の受け皿としては不可欠のものだ。

日本は地域ブロック間で電力をやりとりする仕組みが十分に整っていない。地域独占を長く続けてきた大手電力各社が競争を敬遠し、広域融通に消極的だったことが背景にある。地域間送電網の利用実績は19年度時点で874億キロワット時と、日本の総発電量（約1兆キロワット時）の8.5%にとどまる。経産省と広域機関は電力を需給バランスに応じて広域で効率よく使えるようにするため、地域間送電網の増強案を、大手電力会社を交えて検討してきた。整備費用などの詳細を詰めて4月中に公表することになったようだ。

北海道と関東を結ぶルートでは海底ケーブルを日本海側と太平洋側に敷設する。容量は800万～1200万キロワットを見込む。現在、北海道と東北を結ぶ送電網（90万キロワット）の10倍前後の容量となる。北海道と東北を海底ケーブルで結び、東北から関東には陸上の送電網を使う構想もある。本州と九州や四国などを結ぶ系統も増強する。関門海峡を通るルートで140万～280万キロワットを想定する。東日本と西日本の間では異なる周波数の変換装置も必要だ。今の能力は210万キロワットと、東京電力管内のピーク需要の約4%分にとどまる。420万キロワットまで増強する案がある。

送電網の敷設作業は各電力会社の送配電部門が担当する。事業費は合計で数兆円に達する可能性がある。20年に成立した改正再生エネ特措法に基づき、電気料金に上乗せして賄う仕組みの活用を視野に入れるということだが、全量を電力料金に上乗せすれば、料金単価が大幅に上昇することは否定できない。日本の経済政策とも関係することになる。

送電網の整備に着手するのは早くても22年以降になりそうだ。増強が実現し、電力料金への反映が始まるのは30年代と見込まれている。地域間の電力融通が拡大すれば競争原理が働き、より安いグリーン電力が消費者に届くようになる可能性もあるが、いかに競争原理を働かせるかについてはこれからの検討次第としか言えない。

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■東北電力、太陽光発電の出力制御へ

東北電力は、2021年5月にも太陽光発電設備に対する出力制御（出力抑制）に踏み切る可能性が非常に高くなっていることを、昨年12月に経済産業省が開催した有識者会議（新エネルギー小委員会・系統ワーキンググループ）で明らかにしたと報じられている。九州電力の出力制御は、中国電力との連系線の容量が小さいためが主因だと思っていたが、東北電力は東京電力管内とは大きな接続容量を持っているはずだ。

経産省は同会議で電力各社の2020年度における最小需要日のエリア需給バランスを公表した。それによると、東北電力の最小需要日（5月5日12時）では、下げ代（火力発電の出力減少余地）は51万kWまで小さくなっている。これに連系線の空き容量を加えても、太陽光の出力増加を受け入れる余力は82万kWしかない。

一方で、東北電力管内ではここ数年、太陽光は年間で80万～90万kWのペースで新規に接続されており、仮に2021年度に同程度の需要が予想された場合、前日に太陽光発電事業者に対して、出力制御の指令が出される可能性が大きい。東北電力管内では、552万kWの太陽光の接続可能量（30日等出力制御枠）に対し、2020年9月時点で620万kWもの太陽光が接続されている。

東北電力では昨年2月に女川原発2号機が原子力規制委員会の安全審査に合格し、11月に宮城県知事が再稼働に同意している。これにより、早ければ安全対策工事の完了する2022年度には再稼働する可能性がある。そうなると、再エネの出力増を吸収する「下げ代」が小さくなり、さらに太陽光に対する出力抑制の必要性が高まる。

ネットゼロの目標に向かって動き出したいま、従来型のこのような施策が許されるのだろうか。福島第一原子力発電所は東京電力のものだが、ここに東北電力の系統は接続されている。福島と東京を結ぶ系統容量は大きいはずだから、それとの接続容量を増強させるようにするのが経産省の役割だと思う。自分では系統の増強も行わず、再エネ事業者にだけ負担させるやり方が受け入れられるとは思えない。東京と東北を一体化して系統制御が進展するするように経産省も対応してほしいと思う。

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■柏崎刈羽原発、再稼働できず

原子力規制委員会は14日、東京電力ホールディングスの柏崎刈羽原子力発電所のテロ対策の不備を問題視し、原発再稼働に必要な核燃料の移動や装?を禁じる行政処分の是正措置命令を決定した。東電に対し原因究明と再発防止策を盛り込んだ報告書を9月までに提出するよう求めている。東電には追加検査を実施するが、それには1年以上の期間が必要だとしている。

柏崎刈羽原発6、7号機は再稼働の前提となる規制委の安全審査に合格し、東電は再稼働を目指していたが、命令により原子炉に核燃料を入れる作業などができなくなる。規制委に改善したと判断を受けるまで再稼働できない状態が続くことになる。合格したとする安全審査も、再調査の過程で見直しが出てくるかも知れない。

原子力発電所は極めつきの危険物だということは、福島第一原子力発電所の事故で明らかになったが、運用する当事者にその意識が殆どないのだろう。これは他の原発についても同じではないかと思う。大規模設備には設計ミスがつきものだし、予想しない故障や腐食なども起こることは確実。だが、それを心配しすぎると操業自体が出来なくなるといっても良いだろう。

原子力委員会の審査と言っても、その元データは操業事業者が採取したものだから、ごまかしがあっても見抜くことは難しいだろう。原発の発電コストは安いと言うが、隠れたコストは膨大となるはずだ。

是非原発の対極のように構造が簡単で安全な再エネの積み上げに力を入れてほしい。それには、当面は火力発電による出力変動補完が必要だが、コストのかからない蓄電方式やデマンドレスポンス技術の開発に力を入れるのが今後のエネルギー政策だろう。

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■太陽光発電パネルに色付けできるペイント

日本ペイントとトヨタ自動車が、太陽光パネルにカラフルな色や木目調などのデザインを施せる加飾フィルムを新開発。太陽光を透過させることが可能で、発電性能を損なわずにパネルに意匠性を持たせることが可能だという。太陽電池の表面にデザイン性と、カラーリングを実現させる「太陽電池向け加飾フィルム」を開発したもので、太陽電池の性能を維持しつつ意匠性を持たせることができる製品として、実用化を目指すという。

今回NPACとトヨタが開発した加飾フィルムは太陽光の大部分を透過させることができ、太陽電池の発電量を大幅に損なうことなく、太陽電池をカラフルな色で加飾できるという。人の目には色として見えるが、それは太陽光のごく一部を反射しているだけなので、発電効率は10％程度落ちるようだが、メガソーラーの黒いパネルが地面を這っているのに、色を付けて、周辺の景観と調和させることが出来るということだろう。加飾フィルムに使用している顔料は、特定の波長を反射して発色する半透明の自動車塗装向けのものを利用したことからトヨタ自動車の参画となったようだ。

加飾フィルムの色は、使用する顔料の選定によって幅広く変化させることが可能で、印刷技術と融合することで木目やレンガ調、迷彩柄など意匠を表現できるとしている。この顔料を使用すると同時に、パネルにも何かの造形をして、周辺の景観との調和を図れるものが生まれる可能性は高いだろう。平坦なパネル設置ではなく、うねりを持たせたような造形にして、それにこの顔料で絵を描くことによって、パネルの存在感を低くする効果を出すことはできるだろう。これが造形美術の一角を占めるほどになってほしい。

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■聖火ランナーが奈良を走る

昨日から、オリンピックをもり立てる聖火ランナーが奈良を走り、今日は興福寺からスタートし、東大寺が最終地点となっている。外出先から帰ってテレビを見ると、100歳を超えた女性が車椅子で走っていた。本来であれば、みんなが大声で応援するところだが、今回の行事にはそれができない。新型コロナウイルスの感染状況を見ると、東京オリンピックの開催が難しくなっている感じが強くなっている。既に海外からの観客は入れなくなっているのだから、単なる国際競技ではないオリンピックの意味は大半が失われたのではないか。

日本のオリンピック委員会と国際オリンピック委員会が、どちらかが否定的な結論を出す可能性が高くなっている。無観客のオリンピックになる可能性が高いのならば、中止の決断をするべきだが、スポンサーとの契約もあるために、極めて高い納得性がなければ中止とはしにくいだろう。しかし、東京でオリンピックを開催したことによって、ウイルスの感染が再度世界に拡大する可能性も否定できない現状を見ると、開催は無理ではないだろうか。

こう感じながらテレビの聖火ランナーを見ているのは侘しいことではあるが、歴史に残る異形の聖火ランナーが走ったと記憶されるのも仕方がないだろう。

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