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「30年に太陽光で全電力の2割」、米政府の野望

日経テクノロジーオンライン

2030年までに太陽光発電のコストを2020年時点の半分に下げる――。米エネルギー省(Department of Energy: DOE)は2016年11月、「2030ゴール」を発表した。電力会社による発電事業のためのメガソーラー(大規模太陽光発電所)のコストを、「2030年には3米セント/kWhまで引き下げる」という目標を掲げた。

DOEは2011年に、太陽光発電システムのコスト削減に向けた「サンショット・イニシアティブ(SunShot Initiative)」と呼ばれる10年間に及ぶ技術開発プロジェクトを開始した。

この「サンショット2020」の開始時のゴールは、2010年に27セント/kWhだった発電事業用のコストを、「2020年に約70%減の6セント/kWhに削減する」というものだった。このコストは、従来の化石燃料の発電コストに匹敵する。ちなみに、太陽光の発電コストには税額控除などの補助金は全く含まれていない。

住宅用の目標は5セント/kWh

その後、太陽光発電産業は目覚ましく進展し、2010年には 27セント/kWhだった発電事業用のコストは、現時点で7セント/kWhまで下がっている。サンショット開始5年で、既に2020年のゴールの約90%を達成するにまで下がっている。

この進展により、DOEはメガソーラーの均等化発電原価(Levelized Cost of Electricity : LCOE)を2030年には、2020年時点の半分の水準となる「3セント/kWh」に削減する新たなゴールを設定した。

さらに、発電事業用と同じように住宅用と非住宅用(商業用)のコスト目標も大幅に引き下げた。非住宅用の発電コストは2020年の7セン//kWhから4セント/kWhへ、住宅用の発電コストは2020年の9セント/kWhから5セント/kWhに設定された。

ちなみに、現時点での非住宅用の発電コストは13セント/kWh、住宅用の発電コストは18セント/kWhである。発電事業用ほどではないが、2020年のゴールの70%はすでに達成している。

3米セント/kWh達成への道のり

「3セント/kWh」という目標はかなり挑戦的に見えるが、実際にそれを達成するためにさまざまな現実的な行程が挙げられている。

例えば、太陽電池 、太陽電池以外のハードウエア、ソフトウエアとO&M(運転管理・保守点検)のコスト削減、太陽電池の変換効率とシステムの信頼性の飛躍的な向上・改善が含まれている。さらに、資本費の大きな削減もプラスになるとされている。

2030年のゴールとする3セント/kWhを達成するための行程の一つとして、以下のコンビネーションが挙げられている。

(1)持続可能な太陽電池コストの削減:65セント/Wから30セント/Wへ

(2)バランス・オブ・システム(太陽電池以外のシステムコンポーネント)とソフトウエアコストの削減:85セント/Wから55セント/Wへ

(3)太陽電池の信頼性を改善:耐久年数を30年から50年に伸ばし、出力低下率を年間0.75%から0.2%に下げる

(4)O&Mコストの削減:年間14ドル/kWから4ドル/kWへ

DOEサンショットのプログラムを統括するディレクターのチャーリー・ゲイ博士は、太陽電池の価格削減について、「持続可能な」形で成し遂げられなければならないと語った。

2016年には太陽電池の供給過剰と在庫量の増加で平均小売価格(ASP)の下落スピードが加速した。しかし、いくら価格が低下しても、太陽光発電に関わる企業の採算が悪化し、利益が出せなくなってしまったら「持続可能な」太陽光発電産業は育たない。そのためにも、「企業にとって利益の伴う持続可能な価格削減が重要」とゲイ博士は言う。

コスト削減に加え、DOEはさらなる「電力グリッド統合」を可能にするため、グリッドの柔軟性、コミュニケーション、そして制御機能の向上も研究開発に含めている。

2050年には米で太陽光が40%の電力供給

2010年には、太陽光発電は全米電力供給量の0.1%にも満たなかった。2016年前半には太陽光発電の累積設置容量は31GWを超え、電力供給量は総供給量の1%にまで拡大した。さらに2014年と2015年において、太陽光発電は米国における新規発電所の3分の1を占めた。

「サンショット2020」が設定された時は、2030年までに太陽光発電による電力は全米の電力需要量の14%を満たし、2050年には27%を賄うという予想分析がされた。

しかし、過去5年間の著しい普及拡大により、「サンショット2030」ではその予想を、「2030年までに20%、2050年までに40%」と、さらに上方修正された。コスト削減により、太陽光発電が米国における電力供給の主流になるという強気な予測となっている。

(ジャーナリスト Junko Movellan)

[日経テクノロジーオンライン2016年12月14日号の記事を再構成]

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