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山形県「緑の分権改革」推進事業委託業務 調査報告書 平成 23 年 2 月
山形県「緑の分権改革」推進事業委託業務 調査報告書 平成 23 年 2 月 山形県生活環境部 地球温暖化対策課 〈目 次〉 第1部 クリーンエネルギー資源の賦存量・利用可能量等調査 .................................. 1 1. はじめに ..................................................................................................................... 1 1.1 クリーンエネルギーの種類 ............................................................................................ 1 1.2 潜在賦存量・最大可採量・期待可採量の定義 ............................................................... 2 1.3 エネルギーの単位 ........................................................................................................ 2 1.4 端数の取り扱い ............................................................................................................ 2 2. 山形県におけるエネルギー消費構造 ........................................................................... 3 2.1 山形県エネルギー消費量 ............................................................................................. 3 2.1.1 種類別・部門別のエネルギー消費構造............................................................................ 3 2.1.2 エネルギーの消費用途 ................................................................................................... 6 2.1.3 エネルギー消費量の経年変化 ........................................................................................ 7 2.2 市町村別エネルギー消費量 ....................................................................................... 11 2.3 エネルギー消費原単位 .............................................................................................. 15 3. 山形県におけるクリーンエネルギー資源量 ................................................................ 17 3.1 クリーンエネルギー資源の期待可採量 ........................................................................ 17 3.2 種類別クリーンエネルギー資源量 ............................................................................... 17 3.3 市町村別クリーンエネルギー資源の期待可採量 .......................................................... 23 3.3.1 3.3.2 市町村別期待可採量のまとめ ....................................................................................... 23 市町村別期待可採量原単位 ......................................................................................... 26 4. 山形県におけるクリーンエネルギー資源の利用状況 .................................................. 28 4.1 クリーンエネルギーの導入状況 ................................................................................... 28 4.1.1 種類別の導入状況 ....................................................................................................... 28 4.1.2 山形県における風力発電の導入状況............................................................................ 29 4.1.3 山形県における太陽光発電の導入状況 ........................................................................ 29 4.2 クリーンエネルギーの市町村別導入状況 ..................................................................... 30 4.2.1 クリーンエネルギー導入量 ............................................................................................ 30 4.2.2 コジェネレーション及びクリーンエネルギー自動車の導入量(事業所分推計値) .............. 34 4.2.3 市町村によるクリーンエネルギー資源導入促進の取り組み状況 ...................................... 35 4.2.4 市町村におけるクリーンエネルギー関連地域活動 ......................................................... 36 5. 山形県以外におけるクリーンエネルギー資源の利用状況 ........................................... 38 5.1 クリーンエネルギー資源の複合的利用 ........................................................................ 38 5.2 他の都道府県におけるエネルギー状況 ....................................................................... 39 6. クリーンエネルギー資源利用機器の技術開発状況と課題整理 ................................... 42 6.1 風力発電 ................................................................................................................... 42 6.1.1 我が国における導入状況 .............................................................................................. 42 6.1.2 洋上風力発電 .............................................................................................................. 42 6.1.3 導入コスト ..................................................................................................................... 43 6.1.4 課題と対応策................................................................................................................ 44 6.1.5 技術ロードマップ .......................................................................................................... 45 6.2 太陽光発電 ............................................................................................................... 47 6.2.1 我が国における導入量 ................................................................................................. 47 6.2.2 導入コスト ..................................................................................................................... 47 6.2.3 課題と対応策................................................................................................................ 49 6.2.4 技術ロードマップ .......................................................................................................... 50 6.3 太陽熱利用 ............................................................................................................... 52 6.3.1 我が国における導入量 ................................................................................................. 52 6.3.2 導入コスト ..................................................................................................................... 53 6.3.3 課題と対応策................................................................................................................ 53 6.4 中小水力発電 ............................................................................................................ 53 6.4.1 我が国における導入量 ................................................................................................. 53 6.4.2 導入コスト ..................................................................................................................... 53 6.4.3 課題と対応策................................................................................................................ 54 6.5 バイオマスエネルギー ................................................................................................ 54 6.5.1 我が国における利用量 ................................................................................................. 54 6.5.2 山形県における未利用率.............................................................................................. 55 6.5.3 導入コスト ..................................................................................................................... 56 6.5.4 課題と対応策................................................................................................................ 56 6.5.5 技術ロードマップ .......................................................................................................... 57 6.6 温度差エネルギー ..................................................................................................... 59 6.6.1 我が国における導入量 ................................................................................................. 59 6.6.2 課題と対応策................................................................................................................ 59 6.7 地熱エネルギー ......................................................................................................... 60 6.7.1 我が国における導入量 ................................................................................................. 60 6.7.2 導入コスト ..................................................................................................................... 60 6.7.3 課題と対応策................................................................................................................ 60 6.8 雪氷熱エネルギー ..................................................................................................... 61 6.8.1 我が国における導入量 ................................................................................................. 61 6.8.2 導入コスト ..................................................................................................................... 61 6.8.3 課題と改善策................................................................................................................ 61 6.9 廃棄物エネルギー ..................................................................................................... 62 6.9.1 我が国における導入量 ................................................................................................. 62 6.9.2 導入コスト ..................................................................................................................... 62 6.9.3 課題と対応策................................................................................................................ 62 6.10 波力エネルギー ......................................................................................................... 63 6.10.1 我が国における導入量 ................................................................................................. 63 6.10.2 課題と対応策................................................................................................................ 63 7. 山形県で導入を推進するクリーンエネルギー資源のまとめと将来推計 ........................ 64 7.1 山形県で導入を推進するクリーンエネルギー資源 ........................................................ 64 7.1.1 山形県におけるクリーンエネルギー資源の導入に関する考察 ........................................ 64 7.1.2 導入を推進するクリーンエネルギー資源のまとめ............................................................ 68 7.2 山形県エネルギー消費量の将来見込み...................................................................... 72 7.2.1 現状のまま推移した場合の見込み量 ............................................................................. 72 7.2.2 省エネルギー効果等を想定した見込み量...................................................................... 74 7.3 クリーンエネルギー資源量の将来推計方法 ................................................................. 77 7.3.1 推計方法 ...................................................................................................................... 77 7.3.2 複数シナリオの設定 ...................................................................................................... 79 7.4 エネルギー種類ごとのクリーンエネルギー資源の将来推計 ........................................... 83 7.4.1 風力エネルギー ............................................................................................................ 84 7.4.2 太陽光エネルギー ........................................................................................................ 86 7.4.3 太陽熱エネルギー ........................................................................................................ 92 7.4.4 中小水力エネルギー..................................................................................................... 96 7.4.5 バイオマスエネルギー(木質バイオマス) ........................................................................ 98 7.4.6 温度差エネルギー ...................................................................................................... 100 7.4.7 雪氷熱エネルギー ...................................................................................................... 101 7.4.8 廃棄物エネルギー ...................................................................................................... 102 7.4.9 波力エネルギー .......................................................................................................... 103 7.4.10 シナリオに基づくクリーンエネルギー資源の将来推計結果のまとめ ............................... 104 7.4.11 (参考)エネルギー消費量の将来見込み量試算表 ....................................................... 110 第2部 クリーンエネルギー活用の事業可能性の検証・実証調査 .......................... 113 1. はじめに ................................................................................................................. 113 1.1 検証・実証調査のねらい ........................................................................................... 113 1.2 実証調査事業 .......................................................................................................... 113 2. クリーンエネルギーの面的普及を促進するための市民ファンドの活用 ....................... 114 2.1 実証調査事業の概要 ............................................................................................... 114 2.1.1 ねらい ........................................................................................................................ 114 2.1.2 調査対象地域 ............................................................................................................ 114 2.2 調査結果 ................................................................................................................. 115 2.2.1 市民ファンドなど市民参加が可能となる投融資制度の整理 .......................................... 115 2.2.2 想定するクリーンエネルギー事業の可能性の検討 ....................................................... 118 2.2.3 市民ファンド意向調査(アンケート調査) ....................................................................... 136 2.2.4 想定される市民ファンドの構築例 ................................................................................. 143 2.3 今後の展開方策 ...................................................................................................... 151 2.3.1 市民ファンド検討協議会の設置・運営.......................................................................... 151 3. 木質バイオマス活用を促進するためのグリーン熱事業の検証 .................................. 153 3.1 実証調査事業の概要 ............................................................................................... 153 3.1.1 ねらい ........................................................................................................................ 153 3.1.2 調査対象地域 ............................................................................................................ 153 3.2 調査結果 ................................................................................................................. 154 3.2.1 現行の制度について .................................................................................................. 154 3.2.2 グリーン熱事業の検討 ................................................................................................ 160 3.2.3 その他の環境価値に関する検討 ................................................................................. 174 3.3 今後の展開方策 ...................................................................................................... 176 3.3.1 グリーンエネルギー証書取引事業に関する協議会の設置・運営 ................................... 176 3.3.2 グリーンエネルギー証書の申請・集約化方法の検討 .................................................... 177 4. 木質ペレットの利用促進 .......................................................................................... 179 4.1 実証調査事業の概要 ............................................................................................... 179 4.2 調査結果 ................................................................................................................. 180 4.2.1 4.2.2 農業用ペレットボイラの普及拡大 ................................................................................. 180 木質ペレットのマテリアル利用の検討........................................................................... 191 5. 地域農業に新技術(植物工場)を導入した事業化 ..................................................... 196 5.1 実証調査事業の概要 ............................................................................................... 196 5.1.1 ねらい ........................................................................................................................ 196 5.1.2 調査対象地域 ............................................................................................................ 196 5.2 調査結果 ................................................................................................................. 197 5.2.1 植物工場とは .............................................................................................................. 197 5.2.2 植物工場の構成と必要なエネルギーの検討 ................................................................ 199 5.2.3 地域への導入に向けて ............................................................................................... 208 5.2.4 東根市における植物工場導入の可能性の検討 ........................................................... 209 5.2.5 最上町における植物工場の導入可能性の検討 ........................................................... 211 6. スマートグリッド・スマートコミュニティ形成の可能性 .................................................. 213 6.1 実証調査事業の概要 ............................................................................................... 213 6.1.1 ねらい ........................................................................................................................ 213 6.1.2 調査対象地域 ............................................................................................................ 213 6.2 調査結果 ................................................................................................................. 214 6.2.1 スマートグリッドについて .............................................................................................. 214 6.2.2 庄内町におけるスマートグリッドの検討 ......................................................................... 218 6.2.3 スマートコミュニティの検討 .......................................................................................... 223 6.2.4 置賜地域における検討結果 ........................................................................................ 228 第1部 クリーンエネルギー資源の賦存量・利用可能量等調査 1. はじめに 1.1 クリーンエネルギーの種類 想定するクリーンエネルギーは次のとおり: 表 1 対象とするクリーンエネルギーの種類 大分類 風力エネルギー 太陽光エネルギー(※1) 太陽熱エネルギー(※1) 中小水力エネルギー(※2) バイオマスエネルギー 温度差エネルギー 地熱エネルギー(※3) 雪氷熱エネルギー 廃棄物エネルギー 波力エネルギー ※1 細分類 - - - 河川・上下水道・工業用水道 農業用水 農産系 林産系 畜産系 生ごみ・食品廃棄物 下水道・し尿処理汚泥 廃食用油 エネルギー作物 地下水熱 下水道排水排熱 工場排熱 温泉排熱 - - 一般廃棄物焼却熱 産業廃棄物焼却熱 - 太陽エネルギーのうち、光エネルギーを利用するものを太陽光エネルギー、熱エネルギー を利用するものを太陽熱エネルギーとして分けている。 ※2 中小水力エネルギーは発電出力 10,000kW 未満の流れ込み式を基本とする。 ※3 火山付近の地下にあるマグマ溜りで加熱された高温の熱水や蒸気から得られるエネルギ ー。火山を有する山形県におけるクリーンエネルギーの一つとして対象とする。 1 1.2 潜在賦存量・最大可採量・期待可採量の定義 クリーンエネルギー量を、潜在賦存量、最大可採量、期待可採量に区分して算出している。 それぞれのエネルギー量の考え方は次のとおりである。 表 2 潜在賦存量・最大可採量・期待可採量の定義 クリーンエネルギー種類 考 え 方 潜在賦存量 理論的に算出しうる潜在的なエネルギー資源量であり、種々の制 約条件は考慮に入れない量 エネルギーの採取における地理的制約条件のみを考慮に入れた 量 エネルギーの採取における技術的・社会的制約条件を考慮に入 れた量(ただし、需給バランスは考慮しない) 最大可採量 期待可採量 1.3 エネルギーの単位 エネルギーの単位は、想定するエネルギー転換技術により、次の 2 つを用いる。 なお、合計値の算出やエネルギー種比較等の必要があることから、まとめ等はすべて J(ジュール)で 統一して表記する。 表 3 エネルギー量算出に用いる単位 エネルギー単位 Wh(ワットアワー) J(ジュール) 説 明 クリーンエネルギーを用いて発電(電力への転換)を行う場合は、電 力量単位である Wh(ワットアワー)で表す。 発電以外のエネルギー転換技術は、すべて熱量単位である J(ジュ ール)で表す。 〈エネルギー単位の大きさを表す接頭語〉 エネルギー量が大きくなるほど数値の桁数が増えわかりにくくなるため、次の接頭語を用いて単位の桁 数を表記する。 なお、本報告ではできるだけ、電力量については MWh(メガワットアワー)で、熱量(エネルギー量)に ついては GJ(ギガジュール)で表記するようにした。このため、たとえば「TJ(テラジュール)」ではなく「千 GJ(千ギガジュール)」という表記をしている。 表 4 エネルギー単位の表わし方 1.4 接頭語 説 明 k(キロ) M(メガ) G(ギガ) T(テラ) =103=千。たとえば、1,000Wh=1kWh =106=百万。たとえば、1,000,000Wh=1MWh =109=十億。たとえば、1,000,000,000Wh=1GWh =1012=兆。たとえば、1,000,000,000,000Wh=1TWh 端数の取り扱い クリーンエネルギー資源量等の算出に当たっては端数処理を行っていないため、各項目を合計した値 が、合計値として示した値と異なる場合がある。 2 2. 山形県におけるエネルギー消費構造 2.1 山形県エネルギー消費量 2.1.1 種類別・部門別のエネルギー消費構造 平成 20 年度(2008 年度)における山形県のエネルギー消費構造は図 1 のとおりである。全エネルギ ー消費量は約 78,700 千 GJ となっている。 エネルギー種別にみると、ガソリン、軽油などの石油製品が 41,700 千 GJ と最も大きく、電力の 29,200 千 GJ が続く。 部門別にみると、家庭及び業務から成る民生部門が 44,500 千 GJ と最も大きく、産業部門が 19,200 千 GJ、運輸部門が 15,000 千 GJ となっている。 (千GJ) 80,000 78,659 78,659 熱 204 運輸部門 14,985 70,000 60,000 50,000 40,000 電力 29,225 都市ガス 7,322 民生部門 44,476 30,000 20,000 石油製品 41,679 産業部門 19,198 10,000 0 石炭製品 石炭 17 212 エネルギー種別 部門別 ※資源エネルギー庁「都道府県別エネルギー消費統計(2008 年度)」より作成 図 1 山形県エネルギー消費構造(2008 年度ベース) 山形県と全国のエネルギー消費量の種別・部門別の比率を図 2、図 3 に示す。 山形県におけるエネルギー種別比率は、石油製品が 53%、電力が 37%、都市ガスが 9%を占め、こ れら 3 種で 99%を占める。我が国全体のエネルギー消費量は 14,700 百万 GJ あり、エネルギー種別で は、石油製品が 51%、電力が 24%、都市ガスが 9%を占める他、石炭製品が 9%、熱が 4%、石炭が 3%ある。また、再生可能・未活用エネルギーも 0.2%ある。 部門別にみると、山形県では民生部門の占める比率が 57%と最も大きく、産業部門が 24%、運輸部 門が 19%となっている。我が国全体では、産業部門の占める比率が 43%と最も大きく、民生部門は 34% に止まり、運輸部門も 24%を占める。 3 石炭 0.3% 熱 0.3% 石炭製品 0.0% 熱 石炭 4.4% 2.6% 石炭 製品 8.6% 電力 23.6% 電力 37.2% 78,659 千 GJ 再生可 能エネル ギー 0.2% 石油製品 53.0% 14,726 百万 GJ 都市ガス 9.3% 石油製品 50.9% 天然ガス 0.4% 都市ガス 9.3% 【山形県の種別比率】 【全国の種別比率】 ※山形県:資源エネルギー庁「都道府県別エネルギー消費統計(2008 年度)」より作成、全国:資源エネルギー庁「総 合エネルギー統計(2008 年度)」より作成 図 2 エネルギー消費量の種別比率(山形県:左、全国:右) 運輸部門 19.1% 運輸部門 23.6% 産業部門 24.4% 78,659 千 GJ 14,726 百万 GJ 産業部門 42.6% 民生部門 33.8% 民生部門 56.5% 【山形県の部門別比率】 【全国の部門別比率】 ※山形県:資源エネルギー庁「都道府県別エネルギー消費統計(2008 年度)」より作成、全国:資源エネルギー庁「総 合エネルギー統計(2008 年度)」より作成 図 3 エネルギー消費量の部門別比率(山形県:左、全国:右) 山形県のエネルギー種別・部門別のエネルギー消費構造のまとめについて、熱量単位表及び固有単 位表はそれぞれ表 5、表 6 のとおりである。 4 表 5 部門別エネルギー消費量のまとめ(熱量単位表) 石炭 石炭製品 石油製品 最終エネルギー消費 212,396 16,539 41,678,939 産業 13,497 2,377 6,115,947 非製造業 1,032 2,377 3,748,465 農林業 0 5 1,763,335 水産業 0 2 707,256 建設業・鉱業 1,032 2,369 1,277,874 製造業 12,465 0 2,367,483 民生 198,899 14,162 20,577,923 家庭 0 0 12,410,720 業務他 198,899 14,162 8,167,204 運輸 0 0 14,985,068 乗用車 0 0 14,985,068 ※ 出典 資源エネルギー庁「都道府県別エネルギー消費統計(2008年度)」 軽質油製品 重質油製品 石油ガス 31,309,120 2,261,520 1,664,302 474,393 190,274 999,635 597,218 14,062,531 9,958,967 4,103,565 14,985,068 14,985,068 7,179,819 3,580,826 2,064,527 1,276,577 512,023 275,927 1,516,299 3,598,993 0 3,598,993 0 0 3,190,000 273,601 19,636 12,365 4,959 2,311 253,965 2,916,399 2,451,753 464,646 0 0 軽質油製品 重質油製品 (kl) (kl) 820,176 188,083 59,243 93,804 43,598 54,082 12,427 33,441 4,984 13,413 26,187 7,228 15,645 39,721 368,383 94,279 260,886 0 107,497 94,279 392,550 0 392,550 0 石油ガス (t) 62,795 5,386 387 243 98 46 4,999 57,409 48,263 9,147 0 0 都市ガス 電力 7,321,987 1,436,229 259,120 4,870 1,953 252,296 1,177,109 5,885,758 795,934 5,089,824 0 0 29,225,157 11,458,751 883,548 360,034 144,406 379,108 10,575,203 17,766,406 9,088,053 8,678,353 0 0 都市ガス 電力 熱 204,285 171,600 0 0 0 0 171,600 32,685 0 32,685 0 0 (GJ) 合計 78,659,302 19,198,401 4,894,541 2,128,244 853,618 1,912,679 14,303,859 44,475,834 22,294,706 22,181,127 14,985,068 14,985,068 表 6 部門別エネルギー消費量のまとめ(固有単位表) 石炭 石炭製品 石油製品 (t) (t) (kl) 最終エネルギー消費 8,264 644 1,091,824 産業 525 92 160,214 非製造業 40 92 98,195 農林業 0 0 46,192 水産業 0 0 18,527 建設業・鉱業 40 92 33,475 製造業 485 0 62,019 民生 7,739 551 539,061 家庭 0 0 325,112 業務他 7,739 551 213,949 運輸 0 0 392,550 乗用車 0 0 392,550 ※ 出典 資源エネルギー庁「都道府県別エネルギー消費統計(2008年度)」 5 (千m3N) 163,437 32,059 5,784 109 44 5,632 26,275 131,379 17,766 113,612 0 0 (GWh) 8,118 3,183 245 100 40 105 2,938 4,935 2,524 2,411 0 0 熱 (GJ) 204,285 171,600 0 0 0 0 171,600 32,685 0 32,685 0 0 合計 (GJ) 78,659,302 19,198,401 4,894,541 2,128,244 853,618 1,912,679 14,303,859 44,475,834 22,294,706 22,181,127 14,985,068 14,985,068 【表 5、表 6 について】 ・ 民生部門「業務他」に含まれる業種:水道、電気・ガス、運輸、通信放送、商業、金融・不動産業、 廃棄物処理、対事業所サービス、対個人サービス ・ 石炭は主として民生部門「業務他」で消費されているが、これは電気による発電燃料用途 ・ 石炭製品とは、コークス、コールタール、練豆炭、コークス炉ガス、高炉ガス、転炉ガス ・ 軽質油製品とは、ガソリン、灯油、軽油等 ・ 重質油製品とは、重油、アスファルト等 ・ 石油ガスとは、製油所ガス、LPG 等 ・ 都市ガスとは、天然ガス及び都市ガス 2.1.2 エネルギーの消費用途 エネルギーの消費用途を図 4 に示す。 家庭部門では、冷暖房用が 26.4%、給湯用が 29.5%となっており、両者を合わせた熱需要が全体の 55.9%と半分以上を占める。 業務部門では、動力他が 48.8%と約半分を占め、暖房用、冷房用、給湯用がそれぞれ 12~15%を占 める。 暖房 15.4 暖房 24.3 動力他 35.9 冷房 2.1 厨房 8.1 冷房 12.0 動力他 48.8 給湯 14.8 給湯 29.5 厨房 8.9 【家庭部門】 【業務部門】 ※日本エネルギー経済研究所「エネルギー・経済統計要覧(2010 年版)」(財団法人省エネルギーセンター発行)より作成 図 4 用途別エネルギー消費割合(全国)(左:家庭部門、右:業務部門) 6 2.1.3 エネルギー消費量の経年変化 (1) 山形県の消費量の推移 平成 2 年度(1990 年度)以降の山形県エネルギー消費量(最終消費量)の推移及び部門別構成比を 図 5、図 6 に示す。 1990 年度には 65,300 千 GJ であったエネルギー消費量は、2002 年度には 82,800 千 GJ と 127% にまで増加し、その後は増減を繰り返しながら全体としてはほぼ横ばいで推移してきたが、2008 年には 78,700 千 GJ(対 1990 年度比 120.4%)とわずかに減少した。 平成 2 年度(1990 年度)以降の山形県エネルギー消費量(最終消費量)の部門別構成比を表 7 に示 す。 山形県エネルギー消費量の部門別構成比の推移を見ると、産業部門は 1997 年度の 35%をピークに 以降は減少し、2008 年度は 24%となっている。民生部門は 1993 年度の 58%にピークがあるものの以 降もほぼ同程度の構成比で推移し、2008 年度は 57%である。運輸部門は経年的に増加しており、1990 年度は 12%であったものが、2008 年度は 19%を占めるに至っている。 (千GJ) 100,000 産業 民生 運輸 79,893 82,362 81,616 26,311 22,195 19,198 46,757 44,476 14,985 80,000 65,327 23,879 28,918 78,659 60,000 22,680 40,000 47,220 45,391 45,771 7,893 10,623 10,280 12,664 1990 1995 2000 2005 2006 2007 2008 34,754 20,000 0 ※ □囲みは 1990~2008 年度の最大値 ※資源エネルギー庁「都道府県別エネルギー消費統計(2008 年度)」より作成 図 5 山形県エネルギー消費量の推移 7 産業 民生 運輸 100% 90% 80% 29.9% 34.7% 27.2% 31.9% 35.2% 24.4% 70% 60% 50% 57.3% 56.5% 56.8% 55.6% 12.1% 13.3% 12.5% 15.5% 1990 1995 2000 2005 2006 2007 2008 40% 53.2% 57.9% 30% 20% 10% 19.1% 0% ※ □囲みは 1990~2008 年度の最大値 ※資源エネルギー庁「都道府県別エネルギー消費統計(2008 年度)」より作成 図 6 山形県エネルギー消費量部門別構成比の推移 表 7 山形県エネルギー消費量(経年) (千GJ) 1990 最終エネルギー消費 対1990比 産業 65,327 100.0% 1991 68,354 104.6% 1992 71,822 109.9% 1993 73,523 112.5% 1994 75,974 116.3% 1995 79,893 122.3% 1996 78,426 120.1% 22,680 23,639 23,033 22,619 24,298 23,879 27,070 6,054 6,410 6,359 6,460 6,952 6,512 7,231 16,626 17,229 16,674 16,159 17,346 17,367 19,838 34,754 37,455 40,454 42,577 42,214 45,391 41,156 家庭 17,017 18,293 19,541 20,698 19,973 21,492 21,201 業務他 17,737 19,163 20,913 21,879 22,241 23,899 19,955 7,893 7,259 8,335 8,328 9,462 10,623 10,201 7,893 7,259 8,335 8,328 9,462 10,623 10,201 非製造業 製造業 民生 運輸 乗用車 8 (千GJ) 1997 最終エネルギー消費 対1990比 産業 82,092 125.7% 28,918 非製造業 1998 78,368 120.0% 24,884 1999 80,632 123.4% 26,206 2000 82,362 2001 79,458 126.1% 26,311 121.6% 23,210 2002 82,773 126.7% 23,221 2003 78,816 120.6% 22,854 7,323 7,464 7,131 6,737 6,207 5,648 5,505 製造業 21,596 17,420 19,075 19,573 17,003 17,574 17,350 42,597 42,800 44,049 45,771 45,527 47,220 44,645 家庭 22,222 22,261 23,054 23,737 23,129 25,047 22,447 業務他 20,375 20,539 20,995 22,034 22,399 22,173 22,198 10,577 10,683 10,377 10,280 10,721 12,332 11,317 乗用車 10,577 10,683 10,377 10,280 10,721 12,332 11,317 民生 運輸 (千GJ) 2004 最終エネルギー消費 対1990比 産業 81,032 124.0% 23,054 非製造業 2005 81,616 124.9% 22,195 2006 80,547 123.3% 21,455 2007 82,406 2008 78,659 126.1% 21,285 (対1990比) 120.4% 120.4% 19,198 84.6% 5,348 5,113 5,196 4,928 4,895 80.8% 製造業 17,705 17,082 16,259 16,357 14,304 86.0% 46,167 46,757 45,446 47,013 44,476 128.0% 家庭 24,125 24,323 23,199 24,415 22,295 131.0% 業務他 22,042 22,434 22,247 22,598 22,181 125.1% 11,811 12,664 13,645 14,108 14,985 189.9% 乗用車 11,811 12,664 13,645 14,108 ※ 資源エネルギー庁「都道府県別エネルギー消費統計(2008年度)」より作成 14,985 189.9% 民生 運輸 (2) 我が国の消費量の推移 平成 2 年度(1990 年度)以降の我が国のエネルギー消費量を図 7 に示す。 我が国全体のエネルギー消費傾向を見ると、1990 年度の 13,900 百万 GJ に対し、2000 年度は 16,000 百万 GJ(1990 年度比 115%)と大きく増加したものの、2008 年度には 14,700 百万 GJ(1990 年度比 106%)と減少傾向に転じている。 平成 2 年度(1990 年度)以降の我が国の部門別構成比を図 8 に示す。 我が国全体の部門別構成比を見ると、民生部門は 1990 年度 27%だったが、2008 年度には 34%を 占めるに至っている。産業部門は 1990 年度 50%だったが、2008 年度は 43%へと減少している。運輸 部門は 1990 年度 23%だったが 2008 年度は 24%とわずかに増加している。 部門別最終エネルギー消費を見ると、生産活動の大幅な縮小により産業部門のエネルギー消費は前 年度比 11.1%減となり、部門別では最大の下げ幅となった。最終エネルギー消費に占める産業部門の割 合は低下傾向にあり、1990 年度の 50.3%から 2008 年度には 42.6%となった。 特に運輸部門が 2001 年度以降減少傾向にあるが、これは景気の影響による輸送量の減少に加え、 運輸旅客部門での輸送機器の継続的な燃費の改善によるものと思われる。 9 (百万GJ) 20,000 産 業 民 生 運 輸 15,996 15,975 15,318 14,726 15,000 13,889 7,221 7,064 4,348 4,826 5,176 4,978 3,217 3,806 3,9283,958 3,756 3,475 1990 1995 2000 2005 2008 7,164 7,411 6,273 10,000 6,993 5,000 3,679 0 ※ □囲みは 1990~2008 年度の最大値 ※ 資源エネルギー庁「総合エネルギー統計(2008 年度)」より作成 図 7 我が国のエネルギー消費量の推移 産業 民生 運輸 100% 90% 80% 50.3% 46.8% 45.2% 44.2% 42.6% 28.4% 30.2% 32.4% 33.8% 24.6% 23.5% 23.6% 2000 2005 2008 70% 60% 50% 40% 26.5% 30% 20% 10% 23.2% 24.8% 25.3% 0% 1990 1995 ※ □囲みは 1990~2008 年度の最大値 ※ 資源エネルギー庁「総合エネルギー統計(2008 年度)」より作成 図 8 我が国全体のエネルギー消費量部門別構成比の推移 10 2.2 市町村別エネルギー消費量 市町村別の年間エネルギー消費量を図 9 に示す。 山形市が 17,400 千 GJ と最も大きく、山形県全体の 78,700 千 GJ の 22%を占める。これに、鶴岡市 の 9,200 千 GJ、米沢市の 8,900 千 GJ、酒田市の 7,800 千 GJ が続く。 市町村別エネルギー消費量の詳細を表 8、表 9 に、地域ブロック別エネルギー消費量の詳細を表 10、 表 11 に示す。 0 山形市 米沢市 鶴岡市 酒田市 新庄市 寒河江市 上山市 村山市 長井市 天童市 東根市 尾花沢市 南陽市 山辺町 中山町 河北町 西川町 朝日町 大江町 大石田町 金山町 最上町 舟形町 真室川町 大蔵村 鮭川村 戸沢村 高畠町 川西町 小国町 白鷹町 飯豊町 三川町 庄内町 遊佐町 5,000 10,000 15,000 (千GJ) 20,000 17,368 8,917 9,167 7,768 2,548 2,931 1,927 1,499 1,841 4,302 4,092 1,136 1,925 636 523 1,156 346 388 504 413 287 518 296 440 187 245 260 1,559 946 666 804 491 525 1,169 879 ※資源エネルギー庁「都道府県別エネルギー消費統計(2008 年度)」より作成 図 9 市町村別エネルギー消費量 11 表 8 市町村別エネルギー消費量のまとめ(固有単位表) 石炭 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 山形県 山形市 米沢市 鶴岡市 酒田市 新庄市 寒河江市 上山市 村山市 長井市 天童市 東根市 尾花沢市 南陽市 山辺町 中山町 河北町 西川町 朝日町 大江町 大石田町 金山町 最上町 舟形町 真室川町 大蔵村 鮭川村 戸沢村 高畠町 川西町 小国町 白鷹町 飯豊町 三川町 庄内町 遊佐町 (t) 8,264 2,382 807 955 879 324 293 184 121 184 416 300 107 206 43 38 104 32 30 40 34 21 44 21 34 18 17 20 121 82 55 67 36 70 109 68 石炭製品 (t) 644 184 54 75 71 26 23 14 10 15 31 19 9 16 4 3 9 3 3 3 3 2 5 2 3 2 2 2 9 6 5 6 3 5 9 6 石油製品 (kl) 1,091,824 252,139 94,557 130,481 110,702 36,121 38,836 28,385 23,034 26,627 57,833 45,036 16,967 28,429 10,766 8,959 17,080 5,584 6,382 7,517 6,654 4,808 8,330 4,895 7,173 3,129 4,027 4,273 21,079 13,974 8,699 12,421 6,994 7,264 18,158 14,513 軽質油製品 重質油製品 (kl) (kl) 820,176 188,083 196,722 35,319 65,964 20,297 93,756 26,968 81,017 21,335 27,385 5,973 29,187 6,752 22,104 4,082 17,686 3,745 20,673 3,987 44,070 9,322 31,630 9,823 12,561 3,260 22,143 4,110 8,924 1,026 7,375 950 13,184 2,704 4,353 853 4,911 1,021 5,816 1,151 5,142 1,067 3,648 832 6,354 1,426 3,757 810 5,608 1,054 2,367 555 3,066 708 3,271 719 15,864 3,637 10,527 2,479 6,510 1,494 9,764 1,769 5,173 1,342 5,301 1,463 14,131 2,695 10,231 3,356 ※ 資源エネルギー庁「都道府県別エネルギー消費統計(2008 年度)」をもとに作成 12 石油ガス (t) 62,795 15,103 6,234 7,332 6,275 2,076 2,177 1,652 1,205 1,478 3,337 2,692 861 1,635 613 477 896 284 338 413 334 246 414 246 384 156 190 213 1,185 727 522 668 360 376 1,001 696 都市ガス 電力 (千m3N) 163,437 41,816 18,809 18,654 16,726 5,943 6,053 3,661 2,564 3,673 8,608 7,677 2,157 3,937 922 787 2,167 617 623 874 705 455 918 453 714 339 381 426 2,767 1,698 1,268 1,404 830 1,265 2,168 1,378 (GWh) 8,118 1,606 1,221 917 764 247 322 186 138 181 468 555 107 182 50 40 112 29 32 49 35 23 44 24 37 14 20 21 173 92 76 73 51 52 104 72 熱 合計 (GJ) (GJ) 204,285 78,659,302 23,090 17,367,863 48,817 8,917,027 20,959 9,166,694 16,057 7,767,770 4,727 2,547,928 9,743 2,931,198 4,058 1,927,396 3,065 1,498,567 4,249 1,840,537 13,773 4,301,773 23,324 4,091,677 2,431 1,136,019 3,535 1,925,259 574 635,740 421 523,173 2,715 1,156,339 440 346,095 441 388,183 1,188 504,354 583 412,731 267 287,284 690 518,146 384 295,822 555 440,289 107 186,682 363 244,727 309 259,568 5,571 1,559,394 2,348 946,422 2,398 665,556 1,520 804,209 1,559 491,406 1,188 525,241 1,764 1,168,789 1,071 879,443 表 9 市町村別エネルギー消費量のまとめ(熱量単位表) 石炭 石炭製品 石油製品 都市ガス 軽質油製品 重質油製品 山形県 212,396 16,539 41,678,939 31,309,120 7,179,819 1 山形市 61,229 4,732 9,625,055 7,509,608 1,348,238 2 米沢市 20,736 1,387 3,609,600 2,518,084 774,807 3 鶴岡市 24,538 1,932 4,980,953 3,579,028 1,029,451 4 酒田市 22,578 1,826 4,225,898 3,092,727 814,417 5 新庄市 8,325 674 1,378,856 1,045,376 228,001 6 寒河江市 7,518 583 1,482,495 1,114,163 257,735 7 上山市 4,732 361 1,083,542 843,790 155,834 8 村山市 3,114 267 879,282 675,123 142,960 9 長井市 4,717 388 1,016,436 789,156 152,207 10 天童市 10,701 793 2,207,680 1,682,299 355,863 11 東根市 7,719 492 1,719,198 1,207,435 374,995 12 尾花沢市 2,761 234 647,682 479,505 124,459 13 南陽市 5,306 418 1,085,222 845,280 156,903 14 山辺町 1,113 95 410,982 340,676 39,167 15 中山町 984 87 341,997 281,523 36,263 16 河北町 2,666 234 652,007 503,273 103,205 17 西川町 817 69 213,170 166,169 32,580 18 朝日町 778 70 243,632 187,469 38,988 19 大江町 1,030 89 286,956 222,018 43,945 20 大石田町 862 86 253,999 196,290 40,723 21 金山町 551 57 183,527 139,259 31,759 22 最上町 1,127 118 317,997 242,541 54,439 23 舟形町 533 53 186,849 143,426 30,921 24 真室川町 877 80 273,827 214,081 40,219 25 大蔵村 462 43 119,456 90,352 21,204 26 鮭川村 447 45 153,735 117,051 27,035 27 戸沢村 520 53 163,127 124,868 27,439 28 高畠町 3,110 233 804,659 605,602 138,848 29 川西町 2,106 165 533,437 401,869 94,642 30 小国町 1,416 120 332,074 248,519 57,018 31 白鷹町 1,734 148 474,156 372,729 67,510 32 飯豊町 914 78 267,000 197,472 51,222 33 三川町 1,803 140 277,281 202,355 55,843 34 庄内町 2,813 241 693,158 539,432 102,871 35 遊佐町 1,758 151 554,012 390,570 128,108 ※ 資源エネルギー庁「都道府県別エネルギー消費統計(2008 年度)」をもとに作成 13 電力 熱 (GJ) 合計 石油ガス 3,190,000 767,209 316,708 372,474 318,754 105,479 110,597 83,918 61,199 75,073 169,519 136,767 43,718 83,038 31,139 24,211 45,529 14,421 17,176 20,993 16,986 12,509 21,017 12,501 19,527 7,900 9,649 10,820 60,209 36,926 26,537 33,917 18,307 19,083 50,855 35,334 7,321,987 29,225,157 1,873,343 5,780,414 842,632 4,393,855 835,721 3,302,591 749,324 2,752,087 266,255 889,091 271,156 1,159,703 164,030 670,673 114,866 497,972 164,547 650,200 385,652 1,683,174 343,941 1,997,004 96,614 386,296 176,383 654,395 41,309 181,667 35,256 144,430 97,086 401,631 27,642 103,958 27,917 115,346 39,162 175,929 31,578 125,623 20,385 82,497 41,141 157,071 20,279 87,724 31,983 132,967 15,181 51,433 17,060 73,076 19,103 76,458 123,953 621,868 76,049 332,318 56,819 272,730 62,897 263,754 37,200 184,653 56,676 188,153 97,129 373,683 61,717 260,733 204,285 78,659,302 23,090 17,367,863 48,817 8,917,027 20,959 9,166,694 16,057 7,767,770 4,727 2,547,928 9,743 2,931,198 4,058 1,927,396 3,065 1,498,567 4,249 1,840,537 13,773 4,301,773 23,324 4,091,677 2,431 1,136,019 3,535 1,925,259 574 635,740 421 523,173 2,715 1,156,339 440 346,095 441 388,183 1,188 504,354 583 412,731 267 287,284 690 518,146 384 295,822 555 440,289 107 186,682 363 244,727 309 259,568 5,571 1,559,394 2,348 946,422 2,398 665,556 1,520 804,209 1,559 491,406 1,188 525,241 1,764 1,168,789 1,071 879,443 表 10 地域ブロック別エネルギー消費量のまとめ(固有単位表) 石炭 1 2 3 4 山形県 村山地域 最上地域 置賜地域 庄内地域 (t) 8,264 4,125 500 1,558 2,081 石炭製品 (t) 644 319 44 114 167 石油製品 (kl) 1,091,824 525,170 72,756 212,780 281,118 都市ガス 軽質油製品 重質油製品 (kl) (kl) 820,176 188,083 403,664 81,076 55,456 12,077 156,619 39,115 204,437 55,816 石油ガス (t) 62,795 30,382 3,925 12,809 15,679 (千m3N) 163,437 79,231 9,629 34,386 40,191 電力 (GWh) 8,118 3,729 431 2,048 1,910 熱 (GJ) 204,285 85,846 7,403 69,996 41,040 合計 (GJ) 78,659,302 37,221,109 4,780,446 17,149,810 19,507,936 ※ 資源エネルギー庁「都道府県別エネルギー消費統計(2008 年度)」をもとに作成 表 11 地域ブロック別エネルギー消費量のまとめ(熱量単位表) 石炭 石炭製品 石油製品 都市ガス 軽質油製品 重質油製品 1 2 3 4 山形県 村山地域 最上地域 置賜地域 庄内地域 212,396 106,025 12,842 40,040 53,489 16,539 41,678,939 31,309,120 8,191 20,047,677 15,409,341 1,122 2,777,374 2,116,954 2,937 8,122,584 5,978,712 4,290 10,731,303 7,804,113 7,179,819 3,094,955 461,018 1,493,157 2,130,689 ※ 資源エネルギー庁「都道府県別エネルギー消費統計(2008 年度)」をもとに作成 14 電力 熱 (GJ) 合計 石油ガス 3,190,000 1,543,382 199,403 650,715 796,501 7,321,987 29,225,157 3,549,551 13,423,819 431,388 1,550,317 1,540,481 7,373,773 1,800,567 6,877,248 204,285 85,846 7,403 69,996 41,040 78,659,302 37,221,109 4,780,446 17,149,810 19,507,936 2.3 エネルギー消費原単位 エネルギー消費量を人口、世帯数、面積、製造品出荷額で除したエネルギー消費原単位を、市町村 別、ブロック別に図 10~図 12 に示す。 人口 1 人当たり原単位では、山形県全体の 66GJ/人に対し、米沢市が 98GJ/.人、東根市が 89GJ/ 人と大きい。一方、山辺町が 41GJ/人、中山町が 43GJ/人と小さい。最大と最小の間には 57GJ/人と大き な開きがある。 世帯当たり原単位では、山形県全体の 201GJ/世帯に対し、東根市が 289GJ/人、米沢市が 268GJ/ 世帯と大きい。一方、山辺町が 144GJ/人、中山町が 154GJ/人と小さい。最大と最小の間には 145GJ/ 人と大きな開きがある。 面積 1km2 当たり原単位では、山形県全体の 8,437GJ/km2 に対し、山形市が 45,544GJ/km2 と最も 大きく、県全体の 5 倍強となっている。一方、最小は西川町の 880GJ/km2 であり、県全体のおおよそ 1/10、山形市のおおよそ 1/52 となっている。 製造品出荷額 100 万円当たり原単位では、山形県全体の 25GJ/百万円に対し、大蔵村が 292GJ/百 万円と突出して大きく、県全体のおおよそ 12 倍となっている。一方、東根市が 10GJ/百万円、米沢市が 11GJ/百万円と小さい。 0 山形県 山形市 米沢市 鶴岡市 酒田市 新庄市 寒河江市 上山市 村山市 長井市 天童市 東根市 尾花沢市 南陽市 山辺町 中山町 河北町 西川町 朝日町 大江町 大石田町 金山町 最上町 舟形町 真室川町 大蔵村 鮭川村 戸沢村 高畠町 川西町 小国町 白鷹町 飯豊町 三川町 庄内町 遊佐町 50 100 (GJ/人) 150 66 68 0 山形県 山形市 米沢市 鶴岡市 酒田市 新庄市 寒河江市 上山市 村山市 長井市 天童市 東根市 尾花沢市 南陽市 山辺町 中山町 河北町 西川町 朝日町 大江町 大石田町 金山町 最上町 舟形町 真室川町 大蔵村 鮭川村 戸沢村 高畠町 川西町 小国町 白鷹町 飯豊町 三川町 庄内町 遊佐町 98 66 68 64 68 55 55 61 68 89 58 56 41 43 57 52 47 53 49 44 51 46 46 47 48 46 61 53 72 51 60 67 49 55 【人口 1 人当たり】 100 200 201 181 268 199 197 196 226 176 189 195 210 289 206 180 144 154 201 180 164 185 180 166 186 175 163 174 188 177 212 202 206 179 217 246 174 187 【世帯当たり】 図 10 市町村別エネルギー消費原単位(1) 15 300 (GJ/世帯) 400 0 山形県 山形市 米沢市 鶴岡市 酒田市 新庄市 寒河江市 上山市 村山市 長井市 天童市 東根市 尾花沢市 南陽市 山辺町 中山町 河北町 西川町 朝日町 大江町 大石田町 金山町 最上町 舟形町 真室川町 大蔵村 鮭川村 戸沢村 高畠町 川西町 小国町 白鷹町 飯豊町 三川町 庄内町 遊佐町 10,000 20,000 30,000 40,000 (GJ/km2 ) 50,000 8,437 45,544 16,250 6,989 12,886 11,422 21,076 7,999 7,614 8,573 38,065 19,750 3,051 11,980 10,361 16,752 22,076 880 1,973 3,277 5,186 1,776 1,569 2,485 1,176 882 2,001 994 8,661 5,686 902 5,098 1,491 15,816 4,689 4,220 0 山形県 山形市 米沢市 鶴岡市 酒田市 新庄市 寒河江市 上山市 村山市 長井市 天童市 東根市 尾花沢市 南陽市 山辺町 中山町 河北町 西川町 朝日町 大江町 大石田町 金山町 最上町 舟形町 真室川町 大蔵村 鮭川村 戸沢村 高畠町 川西町 小国町 白鷹町 飯豊町 三川町 庄内町 遊佐町 100 200 300 (GJ/百万円) 400 25 71 11 29 34 41 19 31 31 28 19 10 31 39 84 105 27 59 66 27 50 86 54 54 58 292 45 62 17 26 17 34 19 32 48 60 【面積 1km2 当たり】 【製造品出荷額百万円当たり】 図 11 市町村別エネルギー消費原単位(2) 0 50 100 (GJ/人) 150 0 山形県 66 山形県 村山地域 65 村山地域 最上地域 55 74 山形県 置賜地域 庄内地域 30,000 300 (GJ/百万円) 400 227 庄内地域 197 【世帯当たり】 40,000 (GJ/km2 ) 50,000 8,437 村山地域 最上地域 20,000 (GJ/世帯) 400 186 【人口 1 人当たり】 10,000 300 201 置賜地域 65 0 200 195 最上地域 置賜地域 庄内地域 100 14,211 0 100 山形県 25 村山地域 29 最上地域 2,650 置賜地域 6,872 庄内地域 8,111 【面積 1km2 当たり】 200 48 15 33 【製造品出荷額百万円当たり】 図 12 地域ブロック別エネルギー消費原単位 16 3. 山形県におけるクリーンエネルギー資源量 3.1 クリーンエネルギー資源の期待可採量 図 13 に示すとおり、山形県におけるクリーンエネルギー資源の期待可採量を推計すると 78,900 千 GJ となる(推計の詳細は参考資料参照)。県のエネルギー消費量 78,700 千 GJ に対しクリーンエネルギー 資源の期待可採量は約 100.2%あり、クリーンエネルギーによる自給が可能な状況にある。 (千GJ) 100,000 80,000 78,659 78,854 エネルギー消費量 期待可採量 60,000 40,000 20,000 0 図 13 山形県のエネルギー消費量とクリーンエネルギー期待可採量 3.2 種類別クリーンエネルギー資源量 クリーンエネルギー資源の種類別の期待可採量は図 14、図 15、表 12 に示すとおりである。風力エネ ルギーが 23,700 千 GJ と最も大きく期待可採量の 30%を占める他、太陽光エネルギーが 17,100 千 GJ (22%)、バイオマスエネルギーが 9,200 千 GJ(12%)、中小水力エネルギーが 7,600 千 GJ(10%)と続 く。これら 4 種類で 57,600 千 GJ となり、クリーンエネルギー資源の期待可採量の 73%を占める。 中小水力エネルギー、地熱エネルギー、太陽光エネルギー、風力エネルギー、及び波力エネルギー については発電を想定し試算を行っており、期待される電力量を示したものが表 13 である。算出結果に よれば、風力発電により 6,600 千 MWh、太陽光発電により 4,800 千 MWh、中小水力発電により 2,100 千 MWh の電力量が期待できる。この 3 種のクリーンエネルギーによる発電電力量は 13,500 千 MWh と なり、山形県全体の電力消費量 8,100 千 MWh(表 6,p.5)の 167%に相当し、県内電力需要を十分に賄 える量となっている。 なお、バイオマスエネルギーのうちの木質バイオマス(林地残材及び製材端材)については、樹齢等の 関連で今後主伐率が高まると考えられることから、その期待可採量は増す可能性がある。 17 0 5,000 10,000 15,000 20,000 風力エネルギー 23,725 太陽光エネルギー 17,110 バイオマスエネルギー 9,169 中小水力エネルギー 7,601 雪氷熱エネルギー 7,120 太陽熱エネルギー 5,015 温度差エネルギー 4,029 廃棄物エネルギー 地熱エネルギー 波力エネルギー (千GJ) 25,000 3,156 1,325 605 図 14 山形県におけるクリーンエネルギー期待可採量 温度差エネル ギー 廃棄物エネル 5.1% ギー 太陽熱エネル ギー 6.4% 4.0% 雪氷熱エネル ギー 9.0% 地熱エネルギー 1.7% 波力エネルギー 0.8% 風力エネルギー 30.1% 太陽光エネル ギー 21.7% 中小水力エネ ルギー バイオマス 9.6% エネルギー 11.6% ※ 太陽エネルギーのうち、光エネルギーを利用する場合を太陽光エネルギー、熱エネルギーを利用する場合を太陽熱 エネルギーとして推計している。 ※ 地熱エネルギーとは火山付近の地下にあるマグマ溜りで加熱された高温の熱水や蒸気から得られるエネルギー。火 山を有する山形県におけるクリーンエネルギーの一つ。 図 15 山形県におけるクリーンエネルギー期待可採量の種類別構成比 18 表 12 山形県クリーンエネルギー量(熱量単位表) 潜在賦存量 最大可採量 期待可採量 風力エネルギー (GJ) 987,076,800 214,444,800 23,724,726 太陽光エネルギー (GJ) 41,146,406,784 546,688,155 17,110,057 太陽熱エネルギー (GJ) 41,146,406,784 56,446,956 5,015,424 中小水力エネルギー (GJ) 28,328,061 23,265,143 7,601,092 河川 (GJ) 25,599,796 20,683,794 6,385,701 農業用水 (GJ) 2,728,265 2,581,350 1,215,392 (GJ) 181,591,265 84,104,514 9,168,977 (GJ) 169,180,818 73,607,880 5,018,488 (林地残材) (GJ) (156,699,754) (67,326,450) (4,727,917) (製材端材) (GJ) (12,481,064) (6,281,429) (290,571) (GJ) 8,176,099 8,176,099 3,525,322 (果樹剪定枝) (GJ) (148,471) (148,471) (113,580) (稲わら) (GJ) (6,648,453) (6,648,453) (2,825,593) (もみがら) (GJ) (1,379,174) (1,379,174) (586,149) 畜産 (GJ) 634,584 634,584 53,940 食品 (GJ) 265,699 265,699 112,922 汚泥 (GJ) 805,025 805,025 205,281 廃食用油 (GJ) 136,775 136,775 110,788 エネルギー作物 (GJ) 2,392,266 478,453 142,236 (GJ) 43,391,504 43,152,507 4,028,835 地下水 (GJ) 32,545,554 32,545,554 1,135,465 下水道排熱 (GJ) 4,882,138 4,882,138 1,537,681 工場排熱 (GJ) 2,526,788 2,526,788 1,010,715 温泉排熱 (GJ) 3,437,024 3,198,027 344,974 地熱エネルギー (GJ) 13,245,120 10,722,240 1,324,512 雪氷熱エネルギー (GJ) 2,510,967,974 559,326,628 7,120,159 廃棄物エネルギー (GJ) 6,439,837 6,439,837 3,155,520 一般廃棄物 (GJ) 3,404,487 3,404,487 1,668,199 バイオマスエネルギー 木質 農業 温度差エネルギー 産業廃棄物 (GJ) 3,035,350 3,035,350 1,487,321 波力エネルギー (GJ) 20,151,504 2,015,150 604,545 合計 (GJ) 86,084,005,634 1,546,605,932 78,853,848 19 表 13 山形県クリーンエネルギー量(固有単位表) 潜在賦存量 最大可採量 期待可採量 風力エネルギー (MWh) 274,188,000 59,568,000 6,590,202 太陽光エネルギー (MWh) 11,429,557,440 151,857,821 4,752,794 太陽熱エネルギー (GJ) 41,146,406,784 56,446,956 5,015,424 中小水力エネルギー (MWh) 7,868,906 6,462,540 2,111,415 河川 (MWh) 7,111,054 5,745,498 1,773,806 農業用水 (MWh) 757,851 717,042 337,609 (GJ) 181,591,265 84,104,514 9,168,977 (GJ) 169,180,818 73,607,880 5,018,488 (林地残材) (GJ) (156,699,754) (67,326,450) (4,727,917) (製材端材) (GJ) (12,481,064) (6,281,429) (290,571) (GJ) 8,176,099 8,176,099 3,525,322 (果樹剪定枝) (GJ) (148,471) (148,471) (113,580) (稲わら) (GJ) (6,648,453) (6,648,453) (2,825,593) (もみがら) (GJ) (1,379,174) (1,379,174) (586,149) 畜産 (GJ) 634,584 634,584 53,940 食品 (GJ) 265,699 265,699 112,922 汚泥 (GJ) 805,025 805,025 205,281 廃食用油 (GJ) 136,775 136,775 110,788 エネルギー作物 (GJ) 2,392,266 478,453 142,236 (GJ) 43,391,504 43,152,507 4,028,835 地下水 (GJ) 32,545,554 32,545,554 1,135,465 下水道排熱 (GJ) 4,882,138 4,882,138 1,537,681 工場排熱 (GJ) 2,526,788 2,526,788 1,010,715 温泉排熱 (GJ) 3,437,024 3,198,027 344,974 地熱エネルギー (MWh) 3,679,200 2,978,400 367,920 雪氷熱エネルギー (GJ) 2,510,967,974 559,326,628 7,120,159 廃棄物エネルギー (GJ) 6,439,837 6,439,837 3,155,520 一般廃棄物 (GJ) 3,404,487 3,404,487 1,668,199 産業廃棄物 バイオマスエネルギー 木質 農業 温度差エネルギー (GJ) 3,035,350 3,035,350 1,487,321 波力エネルギー (MWh) 5,597,640 559,764 167,929 合計 (GJ) 86,084,005,634 1,546,605,932 78,853,848 20 【洋上風力発電について】 風力発電については、バードストライクや騒音の問題、風況のよい場所にはすでに風車が建設済みな ど、陸上での適地選定は今後ますます厳しくなることが予想される。このため、沿岸部への着床式、また は沖合への浮体式の洋上風力発電の研究が進んでいる。 本調査では洋上風力発電を算定対象としていないが、一定の条件による発電電力量の試算結果を次 に示す。 (試算条件) 庄内地域沿岸部に着床式洋上発電風車を建設 平均風速:6.5m/s 発電出力:2MW、ロータ直径:80m、風車総合効率:0.4 (試算結果) 1 基当たり利用可能量(GJ/年)=風車エネルギー密度(J/m2・s)(※)×風車受風面積(m2)×風 車設置基数(基)×風車総合効率×発電時間(s)÷109 =168.2×5,024×1×0.4×31,536,000÷109 =10,660 GJ/年≒2,961MWh/年 (※)風車エネルギー密度(J/m2・s)=0.5×空気密度(kg/m3)×風速 3(m/s)3 =0.5×1.225×6.53=168.2 風車 1 基当たりの発電電力量は 2,961MWh(10,660GJ)であり、仮に 10 基を設置すると、 29,610MWh(106,600GJ)のエネルギーを生み出すことができる。 (海域利用に関する各種制約) 検討に当たっては、海域利用に関する法や条例等による制約の考慮が必要。考えられる制約は次の とおり海岸部が主となっている。 自然環境保全地域(自然環境保全法による)…県には海域への指定なし 国立公園・国定公園(自然公園法による)…県には海域への指定なし 県立自然公園(自然公園法による)…庄内海浜県立自然公園 天然記念物(文化財保護法による)…県には海域への指定なし 鳥獣保護区(鳥獣保護法による)…県には海域への指定なし 水面保護(水産資源保護法)…(県内指定状況は現段階では詳細不明) 海岸保全区域・一般公共用海岸区域(海岸法による)…(県内指定状況は現段階では詳細不明) 港湾区域(港湾法による)…(県内指定状況は現段階では詳細不明) 漁港区域(漁港漁場整備法による)…(県内指定状況は現段階では詳細不明) 21 【森林資源の木質燃料化について】 これまでは、森林資源は木材利用が主であり、燃料として利用する木質バイオマスは主伐あるいは間 伐による残材が対象であった。しかし、将来的に化石燃料価格が高騰するようになると、森林資源の燃料 としての価値が改めて見直されるようになると思われる。 そこで、森林資源を木質燃料として利用すると仮定し、次の条件によりエネルギー資源量を試算した結 果を表 14 に示す。 なお、ここで示したエネルギー資源量は参考値であり、クリーンエネルギー資源量には含んでいない。 (条件) 潜在賦存量(GJ):森林面積(ha)×純生産量(t/ha)×単位発熱量(GJ/t) 最大可採量(GJ):潜在賦存量(GJ)×人口林率 期待可採量(GJ):最大可採量(GJ)×主伐率×熱回収効率 表 14 森林資源の木質燃料化によるエネルギー資源量(参考) 1 2 3 4 山形県計 村山地域 最上地域 置賜地域 庄内地域 潜在賦存量 (GJ) 155,172,654 41,055,947 37,288,375 41,199,077 35,629,255 22 木質燃料生産 最大可採量 (GJ) 55,493,849 14,344,187 12,089,475 11,545,164 17,515,024 期待可採量 (GJ) 4,716,977 1,219,256 1,027,605 981,339 1,488,777 3.3 市町村別クリーンエネルギー資源の期待可採量 3.3.1 市町村別期待可採量のまとめ クリーンエネルギー資源の市町村別期待可採量のまとめは表 15 のとおりである。 合計期待可採量は、鶴岡市が 12,446 千 GJ、酒田市が 8,193 千 GJ と上位を占める。これら 2 市に、 山形市の 5,948 千 GJ、小国町の 4,845 千 GJ、米沢市の 3,974 千 GJ が続く。 各市町村の期待可採量合計に占めるエネルギー種類別の量に着目すると、鶴岡市、酒田市では風力 エネルギー、太陽光エネルギーが、山形市では太陽光・太陽熱エネルギーが、小国町では風力エネル ギーと中小水力エネルギーが、米沢市では太陽光エネルギーが、それぞれ大きくなっている。 また、地域ブロック別のまとめは表 16 のとおりである。 期待可採量は庄内地域及び村山地域で大きく、他の 2 地域をおおよそ 10,000 千 GJ 上回っている。 村山地域では太陽光エネルギー、風力エネルギーと雪氷熱エネルギーが、最上地域と庄内地域では 風力エネルギーが他のクリーンエネルギーよりも大きくなっている。置賜地域ではエネルギー種類間での 期待可採量の差は小さい。 23 表 15 市町村別クリーンエネルギー資源の期待可採量まとめ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 山形県計 山形市 米沢市 鶴岡市 酒田市 新庄市 寒河江市 上山市 村山市 長井市 天童市 東根市 尾花沢市 南陽市 山辺町 中山町 河北町 西川町 朝日町 大江町 大石田町 金山町 最上町 舟形町 真室川町 大蔵村 鮭川村 戸沢村 高畠町 川西町 小国町 白鷹町 飯豊町 三川町 庄内町 遊佐町 (GJ) 風力 太陽光 太陽熱 中小水力 バイオマス 温度差 地熱 雪氷熱 廃棄物 波力 合計 エネルギー エネルギー エネルギー エネルギー エネルギー エネルギー エネルギー エネルギー エネルギー エネルギー 23,724,726 17,110,057 5,015,424 7,601,092 9,168,977 4,028,835 1,324,512 7,120,159 3,155,520 604,545 78,853,848 275,524 2,414,175 1,212,108 144,321 384,025 483,412 - 459,722 575,044 - 5,948,332 395,302 1,072,277 400,523 442,521 414,894 567,184 68,818 517,531 94,519 - 3,973,569 5,460,647 1,815,772 545,418 1,125,099 1,690,129 441,180 - 757,171 320,747 289,500 12,445,664 3,668,918 1,361,123 495,098 907,398 761,002 309,309 - 224,550 277,799 187,324 8,192,522 463,606 519,753 182,421 1,864 305,680 240,048 - 255,160 - - 1,968,532 33,987 470,681 154,215 284,333 132,553 168,801 38 340,697 88,198 - 1,673,501 42,236 648,471 136,438 208,869 163,584 113,976 - 252,405 152,440 - 1,718,419 111,859 493,257 105,839 173,789 235,310 136,376 - 262,381 85,926 - 1,604,739 6,929 357,684 124,674 328,671 180,694 98,349 - 236,029 95,474 - 1,428,504 98,991 482,782 234,609 - 160,799 432,400 - 470,391 - - 1,879,972 282,453 472,971 147,376 22,570 138,091 227,815 - 423,502 231,699 - 1,946,477 1,803,607 611,103 98,175 9,234 224,517 51,793 - 207,493 34,852 - 3,040,774 32,337 456,710 143,840 - 176,489 124,389 - 251,405 - - 1,185,170 1,980 272,047 53,803 - 69,129 15,739 - 112,734 63,649 - 589,081 - 134,187 37,250 - 35,857 6,214 - 91,784 120,615 - 425,906 - 198,184 69,063 - 70,996 33,876 - 161,120 143,974 - 677,213 809,412 287,587 36,366 987,408 290,093 7,269 - 135,614 - - 2,553,749 131,657 434,009 52,318 421,317 124,038 7,933 - 91,285 - - 1,262,557 116,479 306,874 47,099 17,792 130,112 18,714 - 48,884 - - 685,955 - 233,389 37,695 - 117,941 25,984 - 82,805 - - 497,813 167,624 177,554 27,183 21,625 182,114 37,881 - 54,935 - - 668,916 1,505,646 307,597 46,969 5,752 283,659 61,067 - 91,218 103,430 - 2,405,338 264,305 223,333 29,381 1,973 165,890 6,942 - 66,261 - - 758,084 776,746 200,536 35,970 94,741 334,835 26,889 - 122,128 21,386 - 1,613,230 36,956 208,620 24,614 321,100 115,284 27,254 1,241,352 66,942 - - 2,042,122 342,507 262,904 26,540 - 139,450 4,355 - 72,108 194,606 - 1,042,471 2,322,977 346,828 38,743 - 200,035 6,844 12,545 67,560 - - 2,995,531 201,941 355,959 91,391 - 185,026 71,869 - 254,628 285,999 - 1,446,812 - 363,153 66,379 - 207,804 36,696 - 212,727 - - 886,760 2,389,961 283,437 45,180 1,485,602 392,730 76,182 378 171,254 - - 4,844,724 37,286 362,512 67,317 49,260 138,418 33,442 - 186,481 52,511 - 927,228 181,153 306,004 40,275 46,129 221,046 22,060 - 104,522 - - 921,189 - 51,379 28,563 - 98,453 9,882 - 43,970 - - 232,247 1,177,987 313,953 77,009 192,950 405,689 60,932 1,381 131,630 114,314 - 2,475,846 583,714 303,252 55,579 306,773 292,611 35,782 - 91,133 98,338 127,721 1,894,903 24 - 5,000 10,000 (千GJ) 15,000 表 16 地域ブロック別クリーンエネルギー資源の期待可採量まとめ 1 2 3 4 山形県計 村山地域 最上地域 置賜地域 庄内地域 (GJ) 風力 太陽光 太陽熱 中小水力 バイオマス 温度差 地熱 雪氷熱 廃棄物 波力 合計 エネルギー エネルギー エネルギー エネルギー エネルギー エネルギー エネルギー エネルギー エネルギー エネルギー 23,724,726 17,110,057 5,015,424 7,601,092 9,168,977 4,028,835 1,324,512 7,120,159 3,155,520 604,545 78,853,848 3,708,185 7,459,718 2,422,354 2,269,633 2,277,045 1,730,301 38 3,140,816 1,496,398 - 24,504,487 5,880,366 2,247,125 411,821 447,056 1,726,947 411,278 1,253,897 796,312 319,422 - 13,494,224 3,244,909 3,557,736 979,580 2,352,183 1,917,101 1,030,171 69,196 1,934,576 528,502 - 15,613,954 10,891,266 3,845,479 1,201,668 2,532,221 3,247,884 857,086 1,381 1,248,454 811,198 604,545 25,241,182 25 3.3.2 市町村別期待可採量原単位 市町村別クリーンエネルギー資源の期待可採量を、人口、世帯数、面積、製造品出荷額で除した期待 可採量原単位を図 16、図 17 に示す。 人口 1 人当たり原単位では、山形県全体の 66GJ/人に対し、戸沢村が 536GJ/人、小国町が 524GJ/ 人、大蔵村が 519GJ/人、西川町が 387GJ/人と他から突出して大きい。戸沢村は県全体の約 8 倍となっ ている。 世帯当たり原単位では、山形県全体の 202GJ/人に対し、戸沢村が 2,048GJ/人、大蔵村が 1,905GJ/ 人、小国町が 1,496GJ/人、西川町が 1,329GJ/人と、人口当たりと同様他から突出して大きい。 面積 1km2 当たり原単位は、山形県全体が 8,458GJ/km2 であり、市町村ごとの量には大きな差が見ら れる。天童市が 16,635GJ/km2、山形市が 15,599GJ/km2 と大きい。一方、飯豊町は 2,795GJ/km2 とな っている。 製造品出荷額 100 万円当たり原単位では、山形県全体の 25GJ/百万円に対し、大蔵村 3,198GJ/百 万円と突出して大きい。 地域ブロック別のクリーンエネルギー量原単位を図 18 に示す。市町村別ほど大きな差異が見られない が、面積 1km2 当たり原単位では庄内地域が、他の原単位では最上地域が他地域より大きくなっている。 0 山形県計 山形市 米沢市 鶴岡市 酒田市 新庄市 寒河江市 上山市 村山市 長井市 天童市 東根市 尾花沢市 南陽市 山辺町 中山町 河北町 西川町 朝日町 大江町 大石田町 金山町 最上町 舟形町 真室川町 大蔵村 鮭川村 戸沢村 高畠町 川西町 小国町 白鷹町 飯豊町 三川町 庄内町 遊佐町 200 400 (GJ/人) 600 0 山形県計 山形市 米沢市 鶴岡市 酒田市 新庄市 寒河江市 上山市 村山市 長井市 天童市 東根市 尾花沢市 南陽市 山辺町 中山町 河北町 西川町 朝日町 大江町 大石田町 金山町 最上町 舟形町 真室川町 大蔵村 鮭川村 戸沢村 高畠町 川西町 小国町 白鷹町 飯豊町 三川町 庄内町 遊佐町 66 23 44 90 72 50 39 49 59 48 30 42 155 34 38 35 33 387 154 72 60 102 237 119 169 519 204 536 57 50 524 59 112 30 104 118 【人口 1 人当たり】 500 1,000 1,500 26 (GJ/世帯) 2,500 202 62 120 271 207 151 129 157 202 151 92 138 552 111 134 125 118 1,329 533 252 217 387 861 448 597 1,905 801 2,048 197 189 1,496 206 407 109 368 403 【世帯当たり】 図 16 市町村別クリーンエネルギー量原単位(1) 2,000 0 5,000 山形県計 山形市 米沢市 鶴岡市 酒田市 新庄市 寒河江市 上山市 村山市 長井市 天童市 東根市 尾花沢市 南陽市 山辺町 中山町 河北町 西川町 朝日町 大江町 大石田町 金山町 最上町 舟形町 真室川町 大蔵村 鮭川村 戸沢村 高畠町 川西町 小国町 白鷹町 飯豊町 三川町 庄内町 遊佐町 10,000 15,000 (GJ/km2 ) 20,000 0 山形県計 山形市 米沢市 鶴岡市 酒田市 新庄市 寒河江市 上山市 村山市 長井市 天童市 東根市 尾花沢市 南陽市 山辺町 中山町 河北町 西川町 朝日町 大江町 大石田町 金山町 最上町 舟形町 真室川町 大蔵村 鮭川村 戸沢村 高畠町 川西町 小国町 白鷹町 飯豊町 三川町 庄内町 遊佐町 8,458 15,599 7,241 9,490 13,591 8,824 12,033 7,132 8,153 6,654 16,635 9,396 8,167 7,375 9,600 13,638 12,929 6,494 6,418 4,457 6,255 4,134 7,283 6,369 4,310 9,651 8,522 11,466 8,036 5,327 6,569 5,878 2,795 6,993 9,933 9,092 (GJ/百万円) 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 3,500 500 25 24 5 40 36 31 11 28 33 22 8 5 83 24 78 85 16 437 214 36 60 199 252 137 211 3,198 194 715 15 24 121 40 35 14 101 129 【面積 1km2 当たり】 【製造品出荷額百万円当たり】 図 17 市町村別クリーンエネルギー量原単位(2) 0 山形県計 村山地域 最上地域 置賜地域 庄内地域 200 400 (GJ/人) 600 0 山形県計 村山地域 最上地域 置賜地域 庄内地域 66 43 155 67 84 500 山形県計 村山地域 最上地域 置賜地域 庄内地域 5,000 10,000 15,000 1,500 2,000 (GJ/世帯) 2,500 202 128 524 207 255 【人口 1 人当たり】 0 1,000 【世帯当たり】 (GJ/km2 ) 20,000 0 山形県計 村山地域 最上地域 置賜地域 庄内地域 8,458 9,356 7,482 6,257 10,495 【面積 1km2 当たり】 500 (GJ/百万円) 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 3,500 25 19 136 13 42 【製造品出荷額百万円当たり】 図 18 地域ブロック別クリーンエネルギー量原単位 27 4. 山形県におけるクリーンエネルギー資源の利用状況 4.1 クリーンエネルギーの導入状況 4.1.1 種類別の導入状況 山形県におけるクリーンエネルギーの導入状況は表 17 のとおりであり、1,409 千 GJ となっている。 中小水力エネルギーが最も大きく 775 千 GJ あり、廃棄物エネルギーの 295 千 GJ、風力エネルギー の 216 千 GJ と続く。なお、既存資料や市町村アンケート調査等により把握できた量のみの推計値であり、 民間ベースでの導入量は含まない。制度の拡充により 2009 年度以降は特に太陽光エネルギーを中心 に大きな増加が見られる。 県のエネルギー消費量 78,700 千 GJ に対しクリーンエネルギー導入量は 1,409 千 GJ となる。 表 17 山形県クリーンエネルギー導入状況 風力エネルギー 太陽光エネルギー 太陽熱エネルギー 中小水力エネルギー バイオマスエネルギー 温度差エネルギー 地熱エネルギー 雪氷熱エネルギー 廃棄物エネルギー 波力エネルギー 合計 (GJ) 導入量 216,337 18,244 1,085 775,271 97,445 2,530 0 3,062 295,382 0 1,409,356 ※中小水力エネルギーは「流れ込み式・水路式」で「発電出力 10,000kW 未満」を対象に集計 ※次の資料を参考に把握できたもののみを計上 ・NEDO「新エネルギーマップ 2009」 ・NEF「H20 中小水力開発促進指導事業基礎調査(未利用落差発電包蔵水力調査)報告書」(H21.3) ・NEDO 風力発電導入実績資料(市町村別の量が把握できない量を含む) ・NEF 太陽光発電導入実績資料(市町村別の量が把握できない量を含む) ・社団法人電気土木技術協会「水力発電所データベース」 ・環境省「一般廃棄物処理事業実態調査」 ・平成 22 年度「クリーンエネルギーに関する市町村アンケート調査」(山形県)結果 ※家庭や事業所が助成金等を得ずに導入した量などは含んでいない。 表 18 中小水力エネルギー導入量の発電出力別内訳 発電出力 500kW未満 500~1,000kW未満 1,000~5,000kW未満 5,000~10,000kW未満 合計 (GJ) 導入量 6,862 13,664 194,665 560,079 775,271 28 4.1.2 山形県における風力発電の導入状況 独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)によれば、平成 22 年 3 月現在の山形 県における風力発電の導入状況は、25 基、総発電出力 27,440kW となっている。 設備利用率(風力等により実際に発電可能となる率)を 25%とすると、年間発電量は約 60,000MWh となる。 4.1.3 山形県における太陽光発電の導入状況 財団法人新エネルギー財団資料(図 19)によれば、2007 年度現在の山形県での太陽光発電導入量 (累計)は、設備容量(発電容量)で 6,380kW となっており、2003 年度以降に急激に増加している。 社団法人太陽光発電協会資料(図 20)によれば、2009 年度までの我が国全体の太陽電池パネル出 荷量をみると、2009 年度に著しい増加が見られる。これは電力固定価格買取制度等の充実によるものと 考えられる。山形県においても 2009 年度の導入量は大きく伸びていると推察できる。 (kW) 7,000 6,380 6,000 5,300 5,000 4,333 4,000 3,121 3,000 1,917 2,000 1,000 97 188 327 582 850 1,007 1,403 0 ‐1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 ※ 出典 財団法人新エネルギー財団 HP 図 19 山形県での太陽光発電の導入状況 29 (kW) 700,000 産業用 618,104 住宅用 600,000 500,000 400,000 301,564 300,000 267,051 266,707 216,681 200,000 208,760 178,570 235,671 100,000 0 2002 ※ 出典 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 社団法人太陽光発電協会 HP 図 20 我が国全体の国内電力用途での太陽電池パネル出荷量 4.2 クリーンエネルギーの市町村別導入状況 4.2.1 クリーンエネルギー導入量 (1) 市町村別導入量 市町村別にみたクリーンエネルギーの導入状況は表 19 のとおりである。 酒田市の 361 千 GJ、鶴岡市の 277 千 GJ などが大きい。 なお、表 17 の導入量と数値が異なるのは、表 17 には出典からでは市町村が判別できない導入量が 含まれているためである。 (2) 地域ブロック別導入量 地域ブロック別にみたクリーンエネルギー導入量は表 20 のとおりである。 庄内地域で風力発電及び中小水力発電が設置されており、突出して導入量が大きくなっている。 これに対し、地域ブロック別に見たクリーンエネルギー資源の期待可採量は前出表 16(p.25)に示すと おりである。 30 表 19 山形県におけるクリーンエネルギー導入状況(市町村別) 風力 太陽光 太陽熱 中小水力 バイオマス 温度差 地熱 雪氷熱 廃棄物 (GJ) 合計 - 波力 エネルギー エネルギー エネルギー エネルギー エネルギー エネルギー エネルギー エネルギー エネルギー エネルギー 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 山形市 - 858 895 28,559 3,969 - 米沢市 - - - 7,609 1 - 鶴岡市 - 340 - 257,939 12,596 - 酒田市 148,613 174 - 143,300 2,268 - 新庄市 0 - - - 34,164 - 寒河江市 - - - 6,055 - - 上山市 - - - - - - 村山市 - - - - 9,720 - 長井市 - 29 - - - - 天童市 - - - - - - 東根市 - 57 - - 1,361 - 尾花沢市 - - - - - - 南陽市 - 29 - - 13 - 山辺町 - - - - - - 中山町 - - - - - - 河北町 - - - - - - 西川町 - - - 118,071 - - 朝日町 - - - 62,567 - - 大江町 - - - - - - 大石田町 - - - - - - 金山町 - 29 - - 454 - 最上町 - - - 3,835 6,885 - 舟形町 - - - - - - 真室川町 - - - - - - 大蔵村 - - - 33,302 - - 鮭川村 - - - - - - 戸沢村 - - - - - - 高畠町 - 114 - - - - 川西町 - - - - 121 - 小国町 - - - - 7,172 - 白鷹町 - - - - - - 飯豊町 - - - - - - 三川町 - - - - - - 庄内町 42,574 29 - 111,007 18,722 - 遊佐町 - 515 190 3,027 - 2,530 合計 191,187 2,173 1,085 775,271 97,445 2,530 ※市町村アンケート調査や既存資料(NEDO、NEF)で、市町村別量が把握できた分のみを記載 31 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 44 - 93 - - 1,016 - - - 460 - - - - - - - - 106 - - - - - - - 681 - - 583 - 78 - 3,062 13,548 - 6,263 66,151 - 10,204 - - - - 6,445 11,985 - - - - - - - - - - - - - 6,626 - 174,160 - - - - - - - 295,382 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 47,829 7,610 277,182 360,507 34,257 16,259 - 10,736 29 - 7,863 12,445 42 - - - 118,071 62,567 - - 588 10,720 - - 33,302 6,626 - 174,275 802 7,172 - 583 - 172,408 6,262 1,368,135 200 (千GJ) 400 表 20 地域ブロック別クリーンエネルギー導入量 風力 太陽光 太陽熱 中小水力 バイオマス 温度差 地熱 雪氷熱 廃棄物 (GJ) 合計 波力 エネルギー エネルギー エネルギー エネルギー エネルギー エネルギー エネルギー エネルギー エネルギー エネルギー 1 2 3 4 村山地域 - 915 895 215,252 15,050 - 最上地域 0 29 - 37,137 41,503 - 置賜地域 - 172 - 7,609 7,307 - 庄内地域 191,187 1,057 190 515,273 33,585 2,530 合計 191,187 2,173 1,085 775,271 97,445 2,530 ※市町村アンケート調査や既存資料(NEDO、NEF)で、市町村別量が把握できた分のみを記載 32 - - - - - 1,476 200 1,264 122 3,062 42,182 6,626 174,160 72,414 295,382 - - - - - 275,771 85,494 190,512 816,359 1,368,135 (3) 地域ブロック別導入率 地域ブロック別のクリーンエネルギー導入状況を、次の 3 つの指標を使って整理する。 クリーンエネルギー自給率:エネルギー消費量に占めるクリーンエネルギー導入量の割合(%) クリーンエネルギー導入率:クリーンエネルギー資源期待可採量に占めるクリーンエネルギー導入 量の割合(%) クリーンエネルギー密度:面積 1km2 当たりのクリーンエネルギー資源期待可採量(GJ/km2)(クリ ーンエネルギー資源期待可採量(GJ)÷面積(km2)で算出) (ア) クリーンエネルギー自給率 クリーンエネルギー自給率は、県全体で 1.7%となっている。 地域ブロック別では、庄内地域で最も高く 4.2%である。 表 21 地域ブロック別クリーンエネルギー自給率 1 2 3 4 村山地域 最上地域 置賜地域 庄内地域 合計 エネルギー クリーンエネ 消費量 ルギー導入量 37,221,109 4,780,446 17,149,810 19,507,936 78,659,302 275,771 85,494 190,512 816,359 1,368,135 (GJ) クリーンエネ ルギー自給率 0.7% 1.8% 1.1% 4.2% 1.7% (4) クリーンエネルギー導入率 クリーンエネルギー導入率は、県全体で 1.7%となっている。 地域ブロック別では、庄内地域で最も高く 3.2%である。 表 22 地域ブロック別クリーンエネルギー導入率 クリーンエネル クリーンエネ ギー期待可採量 ルギー導入量 1 2 3 4 村山地域 最上地域 置賜地域 庄内地域 合計 24,504,487 13,494,224 15,613,954 25,241,182 78,853,848 275,771 85,494 190,512 816,359 1,368,135 (GJ) クリーンエネ ルギー導入率 1.1% 0.6% 1.2% 3.2% 1.7% (5) クリーンエネルギー密度 クリーンエネルギー密度は、県全体で 8,458GJ/km2 となっている。 地域ブロック別では、庄内地域の 10,495GJ/km2、村山地域の 9,356GJ/km2 が県全体値を上回って いる。 33 表 23 地域ブロック別クリーンエネルギー密度 1 2 3 4 村山地域 最上地域 置賜地域 庄内地域 合計 クリーンエネ ルギー期待 可採量(GJ) 24,504,487 13,494,224 15,613,954 25,241,182 78,853,848 市町村面積 (km2) 2,619 1,804 2,496 2,405 9,323 クリーンエネ ルギー密度 (GJ/km2) 9,356 7,482 6,257 10,495 8,458 4.2.2 コジェネレーション及びクリーンエネルギー自動車の導入量(事業所分推計値) 県内事業所に対するアンケート調査結果を用いて推計した市町村別のコジェネレーション及びクリー ンエネルギー自動車(電気自動車、天然ガス自動車、メタノール自動車、及びハイブリッド自動車)の事業 所への導入量を表 24 に示す。 表 24 コジェネレーション及びクリーンエネルギー自動車の導入量(推計値)(市町村別) コジェネ クリーンエネルギー自動車 レーション 電気 天然ガス メタノール ハイブリッド 自動車 自動車 自動車 自動車 (kW) (台) (台) (台) (台) (台) 山形県 130,276 9,225 1 3 0 9,221 1 山形市 29,103 2,177 0 1 0 2,177 2 米沢市 10,800 664 0 0 0 664 3 鶴岡市 15,458 980 0 0 0 980 4 酒田市 13,604 846 0 0 0 846 5 新庄市 5,477 296 0 0 0 295 6 寒河江市 4,664 342 0 0 0 342 7 上山市 3,294 265 0 0 0 265 8 村山市 2,837 219 0 0 0 219 9 長井市 3,827 248 0 0 0 248 10 天童市 6,627 527 0 0 0 526 11 東根市 3,994 367 0 0 0 367 12 尾花沢市 2,229 148 0 0 0 148 13 南陽市 4,118 261 0 0 0 261 14 山辺町 1,121 118 0 0 0 118 15 中山町 927 99 0 0 0 99 16 河北町 2,231 161 0 0 0 161 17 西川町 742 55 0 0 0 55 18 朝日町 886 59 0 0 0 59 19 大江町 933 71 0 0 0 71 20 大石田町 832 63 0 0 0 63 21 金山町 612 42 0 0 0 42 22 最上町 1,042 74 0 0 0 74 23 舟形町 546 46 0 0 0 46 24 真室川町 913 69 0 0 0 69 25 大蔵村 447 28 0 0 0 28 26 鮭川村 348 38 0 0 0 38 27 戸沢村 641 39 0 0 0 39 28 高畠町 2,462 193 0 0 0 193 29 川西町 1,514 130 0 0 0 130 30 小国町 1,046 71 0 0 0 71 31 白鷹町 1,671 122 0 0 0 122 32 飯豊町 744 63 0 0 0 63 33 三川町 981 59 0 0 0 59 34 庄内町 2,151 168 0 0 0 168 35 遊佐町 1,458 116 0 0 0 116 ※コジェネレーション合計発電量は(財)天然ガス導入促進センター資料による。 ※〃市町村別発電容量は、事業所数(平成18年度事業所企業統計調査)により按分 ※クリーンエネルギー自動車合計台数は 「平成22年版わが国の自動車保有動向」(財団法人自動車検査登録情報協会,2010) ※〃市町村別台数は、次による市町村別乗用車保有台数により按分 「市町村別自動車保有車両数 平成21年3月末現在」(財団法人自動車検査等労苦情報協会,2009) 34 4.2.3 市町村によるクリーンエネルギー資源導入促進の取り組み状況 市町村によるクリーンエネルギー導入促進に関する取り組み内容を表 25 に示す。 太陽光発電システム導入や木質バイオマス(ペレット)利用を中心に、10 市町で補助制度が設けられ ている。 表 25 市町村におけるクリーンエネルギー資源導入促進策 市町村 山形市 米沢市 酒田市 天童市 東根市 山辺町 高畠町 川西町 飯豊町 庄内町 補助内容 山形市太陽光発電装置設置補助事業 資源循環型食用油リサイクル事業費補助事業 菜の花栽培モデル事業 ペレットストーブ等利用拡大支援事業 住宅用太陽光発電システム設置事業費補助金 20,000円/kWで3kWまで(上限60,000円) 住宅用太陽光システム普及事業補助金 最大出力(4kWまでを限度)に1kW当たり30,000円 ペレットストーブ及びボイラー設置補助金 対象:居宅及び事務所 補助額:設置費用が300,000以下の場合1/3 設置費用が300,000円を超える場合100,000円 太陽光発電システム設置補助(H22より) 当初予算 1kW30,000円×4kW(上限)=120,000円×15件分 補正予算 同額 東根市住宅用太陽光発電システム設置支援事業 補助額:発電量1kWあたり30,000円(上限4kWまで) 対象者:東根市在住の方、もしくは居住する予定のある方 その他用件:国の住宅用太陽光発電導入支援対策補助金を受けている方・ モジュールが未使用品であること など 山辺町住宅用太陽光発電システム設置事業 補助金額:太陽電池最大出力(4KWを上限とする)に30,000円を乗じて得た額 太陽光発電装置設置補助 1kW あたり30,000円(上限100,000円) 当初予算1,000,000円 太陽熱温水システム設置補助 1m2あたり10,000円(上限 ソーラーシステムが100,000円、 太陽熱温水器が50,000円)、当初予算200,000円 町民および事業者に対する住宅用太陽光システム設置補助金 1kWWあたり40,000円、上限4kW 25件分 ペレットストーブ導入促進事業 町内にペレットストーブを設置する方で、6年間以上使用可能な方 ペレットストーブ設置に要する経費 (ペレットストーブ本体と煙突等の付属品の導入、取り付けにかかる経費)の1/2、 20万円を限度に助成 庄内町木質バイオマス利用推進支援事業補助金 補助対象:町内に住所を有し、かつ町内の居宅、事業所、 農業用施設にペレットストーブ等を設置する者 補助金:設置経費にかかる費用の1/3以内、1台あたりの上限を100,000円 ※ 平成 22 年度「クリーンエネルギー導入に関する市町村アンケート調査」への回答分のみを記載 35 4.2.4 市町村におけるクリーンエネルギー関連地域活動 地域団体や企業等を中心にクリーンエネルギー導入促進に関する活動が複数の市町村で行われて いる。 表 26 市町村におけるクリーンエネルギー関連の地域活動内容 市町村 山形市 米沢市 鶴岡市 新庄市 金山町 舟形町 真室川町 川西町 活動団体等名称 NPO知音 第一貨物 (有)オー・エフー・シー 県立山形工業高等学校 七日町商店街 精英堂印刷(株) 鈴の宿 登府屋旅館 新和設計(株) 県立鶴岡工業高校 東北公益文科大学(大学院) 介護老人福祉施設みずばしょう 鶴岡西部児童館 羽黒国民休暇村 庄内朝日農業あさひの雪蔵 鶴岡市ごみ焼却施設 エコタウンセンター 庄内環境衛生事業(株) 北日本羽黒食品(株) (株)渡会電気土木 新庄市農業協同組合 活動内容 BDF製造(2003年設置) BDF製造(2004年設置) BDF製造(2004年設置) BDF製造(2007年設置) BDF製造(2008年設置) 社屋に雪氷熱冷房機を設置 温泉排熱による給湯・冷暖房システム 小型風力発電装置の設置(販売・施工も実施) 太陽光発電(3kW) 太陽光発電(30kW) 太陽光発電(40kW) 太陽光発電(5.76kW)(2008年度予定) 太陽熱利用(給湯、暖房用) 雪氷エネルギー(農産物貯蔵、124t) 給湯、冷暖房用(4,906Gcal) BDF(200l/日) BDF(400l/日) 食品残さメタンガス発酵(3,750GJ) 木質ペレット製造(4,000GJ) 雪を利用した低温倉庫の活用 NEDO研究開発事業を利用して施設整備を行い、下水汚泥を乾燥汚泥燃 (株)バイオソリッドエナジー 料化する事業を行っている 特定非営利活動法人 東北地域 (マイクロ)小水力発電の普及啓発と、それを活用した地域活性化に取り エネルギー開発機構 組んでいる 1500KWHの大型ボイラー(木質燃料)を導入し、コスト削減、環境負荷削 ウッドトラス金山 減を行っている。燃料に主にバークを使用する事で、これまで要していた処 分費が削減されている。 200KWHチップボイラーを国内メーカーのモニターとして安価で導入。重油 金山町森林組合 ボイラーとの併用で、重油削減に取り組んでいる。 菜の花の作付により菜種油の製造・販売を行う。又、幼稚園の送迎バス2 金山新エネルギー実践研究会 台をBDF仕様の車両に改修し、回収した廃油からBDFを作り、活用してい 及び めばえ幼稚園 る。 舟形マッシュルーム 木質バイオマスによる施設内暖房(詳細は不明) 製材の際、不要になったバークを温水ボイラーの燃料とし、木材の乾燥に 株式会社 庄司製材所 使用しているため化石燃料を使用しないゼロエミッションに取り組んでい る。 BDF製造民間企業 町内で回収された廃食用油を利用し、BDFを製造、自 民間企業 社の車両に利用している。 36 市町村 飯豊町 遊佐町 活動団体等名称 活動内容(具体的に) 中津川財産区の森林資源を有効に活用し、林業の振興と水源地域の森 林の持続的な保全、新たな産業と雇用を創出するとともに、地域内のエネ ルギーの自給率向上など、地域資源とエネルギーの地産地消、地域での 経済循環の再構築、地域内の持続的な循環を意識した森林資源利活用 中津川バイオマス株式会社 プロジェクトです。昨年11月から稼働する木質バイオマス製造施設は、製 造能力が1時間当たり300kg、年間生産量390tを計画しています。ペレット 製造には、乾燥工程があるわけですが、その燃料も木質を使用していま す。 飯豊町では、米沢牛の約4割を生産しており、その家畜排せつ物から有機 肥料を製造し、耕畜連携により農地還元することで、特別栽培米「いいで 有限会社エコプラントめざみ 米」としてブランド化、差別化を図りながら、地域のバイオマス資源の循環 に取り組んでいます。 地元の素材と技を活かし地域の風土に合った住宅の建設を目指すNPO法 人が設立されています。一般住宅への新エネ導入を目指し、最先端の省 NPO法人いいでいい住まいづくり エネと新エネルギーとして、太陽光とペレットボイラー、ペレットストーブ、地 下水と雪室による暖冷房システムを総合的に導入しているほか、風力ソー 研究所 ラーハイブリットや融雪システムなど、新エネルギーの情報提供を兼ねた いいで型環境共生モデル住宅を整備しています。 毎年降り積もる雪を地域資源として位置づけ、その特性を積極的に活用し ながら、電気冷蔵等で消費する電力を代替し、雪冷熱エネルギーを農産 株式会社いいで雪室研究所 物等の貯蔵に利用し、雪冷蔵農産物という高付加価値化による農業振興 などを目指しています。 山形県飽海郡遊佐町に風力発電機7基及びその出力変動を緩和するた めの電力貯蔵設備を併設し、発生した電力を東北電力へ売電する。風力 を利用した発電事業を行う事でCO2発生を低減し、地域の活性化を図る。 庄内風力発電 有限会社 また、遊佐町が地球温暖化に貢献する自治体であることをPRする役割も 担う。更に、風力発電設備が地域住民の憩いの場として利用され、地域に 貢献することを目的とする。 「太陽光発電システムによる自然エネルギー活用型次世代エコカントリー エレベーター」 施設内の電力消費は、常に太陽光発電からの電力が優 先して消費され、不足分を電力会社からの商用電力で補います。施設の 庄内みどり農業協同組合 電力消費量より発電量の方が大きい場合は、余剰分を電力会社へ自動で 売電するシステムになっています。 主な仕様・・・太陽電池数:896枚 パ ネル総面積・・・1,144㎡ システム容量:160KW ※ 平成 22 年度「クリーンエネルギー導入に関する市町村アンケート調査」への回答分のみを記載 37 5. 山形県以外におけるクリーンエネルギー資源の利用状況 5.1 クリーンエネルギー資源の複合的利用 経済産業省では「次世代エネルギー・社会システム実証」を開始した。 この事業は、電気の有効利用に加え、熱や未利用エネルギーも含めたエネルギーの「面的利用」、地 域の交通システム、市民のライフスタイルの変革などを複合的に組み合わせたエリア単位での次世代の エネルギー・社会システムであるスマートコミュニティの実証事業である。 図 21 経済産業省による次世代エネルギー・社会システム実証事業の概念図 平成 22 年 4 月に全国より 4 地域が選出され、平成 22 年 8 月にはそれぞれのマスタープランが公表さ れた。 対象地域の事業概要は次のとおりである。 表 27 経済産業省による次世代エネルギー・社会システム実証地域の概要 対象地域 横浜市 豊田市 事業の概要 広く市民参加を募りながら 4,000 世帯を対象にした大規模なエネルギーマネジ メントを実施 3エリア※を中心に、新築と既築が混在し、市民が実際に暮らす既成市街地へ のシステム導入を目指す。 ※みなとみらい 21 エリア:業務・商業ビル、高層マンション港北ニュータウンエリ ア:大規模な集合住宅、戸建住宅横浜グリーンバレーエリア(金沢区):住宅団 地、工業団地 住宅に太陽光発電と燃料電池、ヒートポンプ、蓄電池、次世代自動車を導入。 消費エネルギーの6割超の自給を目指す。 詳細な行動支援を実施。生活の質を快適に維持したまま、生活や移動にともな う CO2削減を最大化。 38 京都府(けいはんな 学研都市) 北九州市 「家庭」「ビル」「EV」を結び、電力系統と必要な情報連携を行うとともに、「ロー カル蓄電池」の制御やデマンドレスポンスなどにより、地域全体のエネルギー利 用効率の向上と再生可能エネルギ-活用の最大化を達成する。 学研都市から生み出される先進技術「オンデマンド型電力マネジメントシステ ム」や「電力カラ-リング」(仮装化技術)の実証への適用を目指す。 隣接する工場群にある廃熱や水素を民生利用するとともに、建物間の電力融 通を行うなど、地域エネルギーを有効活用するエネルギーマネジメントを実施 する。 地域のエネルギー需給状況に応じて電力料金を変動させるダイナミックプライ シングを実施するとともに、家電機器等の制御を行う。 ※参考:経済産業省 HP 5.2 他の都道府県におけるエネルギー状況 他の都道府県におけるクリーンエネルギー資源の状況を概観する指標としてクリーンエネルギーによる エネルギー自給率がある。千葉大学倉阪研究室 ・ NPO 法人環境エネルギー政策研究所による「エネル ギー永続地帯 2008 年版」では、都道府県別・市町村別の自然エネルギー自給率が計算されている。 都道府県別の順位表(表 28)では、1 位は大分県の 25.24%で、富山県の 16.76%、秋田県の 16.50%と続き、山形県は 15 位、6.03%となっている。大分県は温泉熱エネルギー利用、富山県では中 小水力発電利用が大きいようである。全国平均値は 3.16%となっている。 食糧自給率との相関(図 22)を見ると、北海道・東北地域の食糧自給率が高く、また自然エネルギー 自給率も上位に位置している。 なお、表 21 に示すクリーンエネルギー自給率と差がみられるが、この大きな要因は「エネルギー永続 地帯 2008 年版」ではエネルギー消費量を民生部門(家庭及び業務)及び農業・水産業部門に限定し、製 造業等産業部門の一部と運輸部門が含まれないためと思われる。 39 表 28 自然エネルギー自給率の都道府県別順位表 ※(その区域での自然エネルギーによる発電量+同熱供給量)/(その区域の民生・農水用電力需要量+同熱需要量) ※出典:「エネルギー永続地帯 2008 年版」(千葉大学倉阪研究室 ・ NPO 法人環境エネルギー政策研究所) 40 ※出典:「エネルギー永続地帯 2008 年版」(千葉大学倉阪研究室 ・ NPO 法人環境エネルギー政策研究所) 図 22 自然エネルギー自給率(横軸)と食糧自給率(縦軸)の相関 41 6. クリーンエネルギー資源利用機器の技術開発状況と課題整理 6.1 風力発電 6.1.1 我が国における導入状況 風力発電は、2000 年度以降、毎年一定量が設置され、累積量は直線的に増加してきている。2009 年 度現在の累積導入量は 2,186MW となっている。 しかし、経年的な導入量は 2003 年度以降、ほぼ 100~400MW の間を増減しており、伸び悩み感が ある。 ※ NEDO 再生可能エネルギー技術白書(H22.7、NEDO) 図 23 我が国における風力発電導入量 6.1.2 洋上風力発電 洋上風力発電については、我が国では設置基数が少なく 2010 年 6 月現在で 2 基、1MW にとどまる が、イギリスでは 336 基、1,041MW が、デンマークでは 315 基、663MW がすでに導入されている (「NEDO 再生可能エネルギー技術白書」(H22.7、NEDO)による)。 NEDO では、我が国における自然環境に適した洋上風力発電設備の開発等を目的とする「洋上風力 発電等技術研究開発事業」を平成 20~25 年度にかけて実施しており、今後普及していく可能性がある。 山形県の場合、庄内地方沖合などで平均風速が 6.5m/s 以上あり、風力発電に適した風況となってい る。 42 ※ NEDO 再生可能エネルギー技術白書(H22.7、NEDO) 図 24 国別洋上風力発電導入基数・設備容量(2010/6/20 現在) 6.1.3 導入コスト 風力発電(陸上)の設置コストは 1kW 当たりおおよそ 20~40 万円弱であり、発電に要するコストは 10 ~24 円/kWh となっている。発電出力が大きくなるほどコストは下がり、600kW~3MW 規模が 18~24 円/kWh であるのに対し、30MW 規模では 10 円/kWh となる(総合資源エネルギー調査会 新エネルギ ー部会参考資料(2001 年 6 月)より)。火力発電コストに比べ約 1.5~3.0 倍であり、導入拡大のために導 入コストの引き下げが大きな課題となっている。 洋上風力発電については、発電システム価格は高いが陸上より風況が良く発電量も多くなるため、全 体の発電コストは陸上風力発電より若干高め程度で、世界の洋上発電コストは 10~13 円/kWh 程度とな っている(図 25)。 表 29 風力発電コスト(規模 1000kW 程度の場合) 設置コスト 設置コスト総額 発電コスト コスト比(火力発電との比較) 24~37 万円/kW 2.4~3.7 億 10~24 円/kWh 約 1.5~3.0 倍 ※出典 NEDO ホームページ(http://app2.infoc.nedo.go.jp/kaisetsu/neg/neg03/index.html#elmtop) 43 ※ NEDO 再生可能エネルギー技術白書(H22.7、NEDO) 図 25 風力発電コスト(陸上、洋上を含む)のまとめ 6.1.4 課題と対応策 風力発電のさらなる普及に向けた課題と想定される対応策は次のとおりである。 (「NEDO 再生可能エネルギー技術白書」を参考に整理) (1) 低コスト化 表 29 に示すように、風力発電コストは火力発電コストと大きな開きがある。さらに、2004 年度以降は風 車需要増や鋼材の値上がりなどから設置コストが高騰している。風力発電をさらに普及させるためには、 低コスト化が不可欠となっている。 技術的な対応策、方向性は次のとおり: 大型化や技術向上による設備費の削減⇒監視システムの行動化による遠隔監視、機器の耐久 性向上など 発電量増加(大型化、低風速対応など)⇒ブレードの長翼化、新素材による軽量化など (2) 設置可能地域の拡大 風力発電をさらに普及させるためには、技術的、コスト的、社会的に設置しにくい場所を候補とせざる をえない。こうした地域としては、地形がより複雑な山間部、洋上などが想定される 技術的な対応策、方向性は次のとおり: 複雑な地形への対応技術⇒風の実測・予測、落雷・風況変動対策など 洋上発電機器開発⇒着床式・浮体式構造体、洋上変電所など (3) 環境適合性の強化 風力発電には、風車音対策、バードストライク対策などの課題がある。また、洋上風力発電の場合は海 44 生生物への影響への懸念が考えられる。 技術的な対応策、方向性は次のとおり: 低風車音風力発電システムの開発、風車音シミュレーションモデルの開発 生物モニタリング技術、環境低負荷施工技術の確立など (4) 系統連系対策 風力発電は変動が大きく、系統連系を行う上での課題となっている。 技術的な対応策、方向性は次のとおり: 出力平準化技術 蓄電池システムの高度化 高精度な発電量予測技術 大規模施設での集中制御システムの開発 6.1.5 技術ロードマップ NEDO による技術ロードマップは次のとおり。 45 表 30 風力発電の技術ロードマップ(NEDO) ※ NEDO 再生可能エネルギー技術白書(H22.7、NEDO) 46 6.2 太陽光発電 6.2.1 我が国における導入量 太陽電池機器の出荷量をみると、家庭用が中心の電力用の伸びが著しい。 特に、各種補助金や電力の固定価格買い取り制度がスタートした 2009 年度には導入量が大きく増加 している。 (kW) 民生用 3,000,000 電力用 2,500,000 2,000,000 1,500,000 1,000,000 500,000 2009 2008 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997 1996 1995 1994 1993 1992 1991 1990 1989 1988 1987 1986 1985 1984 1983 1982 1981 0 ※出典 社団法人太陽光発電協会資料 図 26 我が国における太陽電池機器の国内出荷量の推移(累計) 6.2.2 導入コスト 財団法人新エネルギー財団資料によれば、住宅用太陽光発電システムの設置コストは年々減少し 2003 年度に 70 万円/kW を切り、2005 年度には 66 万円/kW となっている。 NEDO の新エネルギーガイドブックによれば、非住宅用太陽光発電システムの設置コストは 104 万円 /kW であり、住宅用と大きな開きがある。 1kWh 当たりではおおよそ 37~46 円程度である(再生可能エネルギー全量買取に関するプロジェクト チーム資料)。NEDO による太陽光発電ロードマップ「PV2030+」(NEDO、2009 年)では、2020 年に 14 円/kWh 程度、2030 年に 7 円/kWh 程度、2050 年に 7 円/kWh 未満という目標が示されている。 47 ※出典 財団法人新エネルギー財団ホームページ(http://www.solar.nef.or.jp/josei/kakakusuii.htm) 図 27 住宅用太陽光発電システム設置価格の推移 表 31 太陽光発電システム設置コスト ※出典 「新エネルギーガイドブック 2008」(NEDO) 48 6.2.3 課題と対応策 太陽光発電のさらなる普及に向けた課題と想定される対応策は次のとおりである。 (「NEDO 再生可能エネルギー技術白書」を参考に整理) (1) 経済性の改善 上記のように、NEDO による太陽光発電ロードマップでは大幅なコスト削減を目標としている。 次のような技術的な課題と対応策が示されている。 製造コストの削減⇒基板の薄膜化(結晶系シリコン太陽電池)、製造工程数の少ない太陽電池開 発(CIS 系太陽電池)、材料が安価で製造が容易な太陽電池開発(有機系太陽電池)、量産化と 市場拡大など 生涯発電量の増加⇒トップレベルの発電効率の維持、太陽電池モジュール・部品・部材の高耐久 化、運用中の故障診断・メンテナンスなど 設置・施工費を含む販売コストの低減⇒標準化による施工の簡易化、建材一体化による部材の削 減、流通体制の合理化など (2) 革新技術の開発 性能を飛躍的に向上させる革新技術として、高効率多接合型太陽電池、量子ナノ構造太陽電池など の研究開発が進められている。 (3) 利用及び用途の拡大 利用面での課題として、出力変動や発電量と電力需要とのミスマッチが指摘されている。 次のような技術的な課題と対応策が示されている。 変動の平準化⇒蓄電機能の付帯、需給予測など 電力系統側での対応 蓄電機能や他のエネルギーシステムと連系したシステムの構築 クリーンエネルギーの大量導入に対応する系統の整備・強化 (4) 利用基盤・利用環境の整備 次のような技術的な課題と対応策が示されている。 太陽光発電システムの信頼性の確立 評価技術開発(変換効率、発電量、耐久性、安全性、運用中の劣化状況など) 認証・品質保証 ユーザーへの実用性能の表示 電気事業法、建築基準法など関連する法律の整備 太陽光発電システムのリサイクル・リユース体制の整備 グリーン電力証書システムの整備、など 49 6.2.4 技術ロードマップ 技術ロードマップは次のとおり。 表 32 革新的太陽光発電技術開発ロードマップ(資源エネルギー庁) ※出典 「Cool Earth-エネルギー革新技術 技術開発ロードマップ」(資源エネルギー庁) 50 表 33 太陽光発電の技術ロードマップ(NEDO) 51 ※ NEDO 再生可能エネルギー技術白書(H22.7、NEDO) 6.3 太陽熱利用 6.3.1 我が国における導入量 平成 8 年度頃まで年間 15,000~20,000 件あった一般住宅用の設置件数は以降減少傾向をたどり、 平成 19 年度以降は 5,000 件を下回っている。 (件) 40,000 35,000 30,000 25,000 20,000 15,000 10,000 5,000 H21 H20 H19 H18 H17 H16 H15 H14 H13 H12 H11 H9 H10 H8 H7 H6 H5 H4 H3 H2 H1 S63 S62 S61 S60 0 ※出典 「2010 ソーラーシステム・データブック」(社団法人ソーラーシステム振興協会)より作成 図 28 国庫補助金利用による一般住宅用ソーラーシステムの設置状況 52 6.3.2 導入コスト 「新エネルギーガイドブック 2008」(NEDO)によれば、太陽熱温水器の設置コストは約 30 万円/台、ソ ーラーシステムの設置コストは約 90 万円/台となっている。 6.3.3 課題と対応策 太陽熱利用のさらなる普及に向けた課題と想定される対応策は次のとおりである。 (「NEDO 再生可能エネルギー技術白書」を参考に整理) (1) 設置コストの削減 設置コストの削減に向け向けた対応策は次のとおり: 大量生産による量産効果 システムのコンパクト化・パッケージ化 施工費の削減⇒設計手法の見直し、工法の標準化、省人工化、建材一体型集熱器の採用など (2) 高効率化 高効率化に向け向けた対応策は次のとおり: 集熱効率の向上⇒集熱器の効率向上、貯湯タンクの断熱性能向上など 機器効率の向上 システム効率の向上⇒大規模化、太陽光発電システムとのハイブリッド化など 6.4 中小水力発電 6.4.1 我が国における導入量 中小水力発電の導入量は全国 1,344 か所、発電電力量 18,791MWh となっている。 表 34 10,000kW 未満の既開発の水力発電 ※ 資源エネルギー庁 出力別包蔵水力調査 6.4.2 導入コスト 中小水力発電の設置コストは出力 1kW 当たり約 76 万円となっている。 発電コストは約 14 円/kWh であり、火力発電コストの約 2 倍である。 53 表 35 中小水力発電の設置コスト ※出典 「新エネルギーガイドブック 2008」(NEDO) 6.4.3 課題と対応策 中小水力発電のさらなる普及に向けた課題と想定される対応策は次のとおりである。 (「NEDO 再生可能エネルギー技術白書」を参考に整理) (1) 発電効率の向上 高効率化に向け向けた対応策は次のとおり: 発電効率と割高な電気設備とのバランスへの配慮 (2) イニシャルコストの削減 イニシャルコストの削減に向けた対応策は次のとおり: 設備費の削減⇒システムの合理化、簡素化、標準化 施工費の削減⇒装置の運搬、設置に人手を要さないシステム化 (3) ランニングコストの削減 ランニングコストの削減に向けた対応策は次のとおり: 出力単位当たりのメンテナンス人員数の削減⇒メンテナンスフリー化、操作性の向上 (4) 水量の確保 水量の確保に向けた対応策は次のとおり: 取水口への土砂堆積、目詰まり対策 6.5 バイオマスエネルギー 6.5.1 我が国における利用量 我が国におけるバイオマスエネルギーの利用量及び利用率を図 29 に示す。 バイオマスの種類によって利用量は大きく異なり、黒液(木材パルプを化学的に分解・分離した際に発 生する廃液)はほぼ 100%、製造工場等残材は約 95%、家畜排せつ物は約 90%がすでに利用されてい る。一方、林地残材は利用率約 1%と低く、食品廃棄物が約 25%、農作物非食用部が約 30%の利用率 となっている。 54 6.5.2 山形県における未利用率 山形県における地域ブロック別・種類別バイオマス未利用率を表 36 に示す。 汚泥系バイオマス以外は地域による大きな差は見られない。 種類別では、果樹剪定枝、林地残材、生ごみの未利用率が高く、家畜ふん尿、もみ殻、製材端材の未 利用率が低い。 ※ 農林水産省「バイオマス・ニッポン総合戦略推進アドバイザリグループ」資料 図 29 我が国におけるバイオマスの利用状況 表 36 山形県における地域ブロック別バイオマス種別未利用率 ●林地残材 (m3/年) ●間伐材 (m3/年) 発生総量 既利用量 未利用量 未利用率 発生総量 既利用量 未利用量 未利用率 山形県計 201,409 20,092 181,317 90.0% 山形県計 40,356 18,731 21,625 53.6% 村山地域 43,067 0 43,067 100.0% 村山地域 10,602 4,241 6,361 60.0% 最上地域 73,115 14,623 58,492 80.0% 最上地域 8,064 4,435 3,629 45.0% 置賜地域 30,559 0 30,559 100.0% 置賜地域 7,902 3,161 4,741 60.0% 庄内地域 54,687 5,469 49,218 90.0% 庄内地域 13,768 6,894 6,894 50.1% ●製材端材 (m3/年) ●果樹剪定枝 (t/年) 発生総量 既利用量 未利用量 未利用率 発生総量 既利用量 未利用量 未利用率 山形県計 110,873 86,924 23,949 21.6% 山形県計 39,456 0 39,456 100.0% 村山地域 19,807 15,529 4,278 21.6% 村山地域 25,806 0 25,806 100.0% 最上地域 20,974 16,443 4,530 21.6% 最上地域 450 0 450 100.0% 置賜地域 6,739 5,284 1,456 21.6% 置賜地域 5,182 0 5,182 100.0% 庄内地域 63,353 49,669 13,684 21.6% 庄内地域 8,018 0 8,018 100.0% ●稲わら (t/年) ●もみがら (t/年) 発生総量 既利用量 未利用量 未利用率 発生総量 既利用量 未利用量 未利用率 山形県計 453,295 312,316 140,979 31.1% 山形県計 110,135 97,569 12,566 11.4% 村山地域 108,785 67,447 41,338 38.0% 村山地域 26,431 24,317 2,114 8.0% 最上地域 69,365 44,394 24,971 36.0% 最上地域 16,853 13,988 2,865 17.0% 置賜地域 95,940 64,280 31,660 33.0% 置賜地域 23,310 20,513 2,797 12.0% 庄内地域 179,205 136,196 43,009 24.0% 庄内地域 43,540 38,751 4,789 11.0% 55 ●家畜ふん尿 (t/年) ●生ごみ (t/年) 発生総量 既利用量 未利用量 未利用率 発生総量 既利用量 未利用量 未利用率 山形県計 1,078,705 1,047,495 31,210 2.9% 山形県計 67,644 14,102 53,542 79.2% 村山地域 322,507 315,391 7,116 2.2% 村山地域 35,704 6,859 28,845 80.8% 最上地域 121,518 119,804 1,714 1.4% 最上地域 7,021 1,328 5,693 81.1% 置賜地域 266,549 258,003 8,546 3.2% 置賜地域 11,587 3,316 8,271 71.4% 庄内地域 325,427 311,592 13,835 4.3% 庄内地域 13,332 2,599 10,733 80.5% ●下水汚泥 (t/年) ●し尿処理汚泥 (t/年) 発生総量 既利用量 未利用量 未利用率 発生総量 既利用量 未利用量 未利用率 山形県計 35,385 14,877 20,508 58.0% 山形県計 15,002 1,966 13,036 86.9% 村山地域 19,360 8,627 10,733 55.4% 村山地域 6,238 1,966 4,271 68.5% 最上地域 1,578 0 1,578 100.0% 最上地域 1,364 0 1,364 100.0% 置賜地域 7,372 1,350 6,022 81.7% 置賜地域 3,873 0 3,873 100.0% 庄内地域 7,075 4,900 2,175 30.7% 庄内地域 3,528 0 3,528 100.0% ※ 山形県バイオマス総合利用ビジョン(平成 16 年3月、山形県文化環境部)より作成 6.5.3 導入コスト 導入コスト、設備の設置コストは条件により大きく変動し、一概には整理できないが、参考として表 37 に示す。 NEDO「新エネルギーガイドブック 2008」によれば、原油価格の高騰によりバイオエタノールの利用は 軌道に乗った。 表 37 バイオマスの導入コスト(参考) バイオマス種類 ストーブ燃料用木質ペレット ボイラ燃料用木質ペレット 木質バイオマス燃焼 メタン発酵 エタノール発酵 導入コスト(参考) (販売単価、H21 年下期) バーク:30~50 円/kg ホワイト:39~45 円/kg 全木:35~44 円/kg (販売単価、H21 年下期) バーク:23~31 円/kg ホワイト:34~39 円/kg 全木:33~38 円/kg (施設整備費目安) 50t 未満:平均 38,000 円/t 50t 以上:平均 3,700 円/t (施設整備費目安) 13,000~60,000 円/t (製造コスト目安) 糖蜜原料:90 円/L 規格外小麦原料:98 円/L 食用米原料:479 円/L ※ NEDO 再生可能エネルギー技術白書より作成 6.5.4 課題と対応策 バイオマスエネルギーのさらなる普及に向けた課題と想定される対応策は次のとおりである。 (1) 収集・運搬等コストの低減 バイオマスは、広く薄く地域に分散しているため収集・運搬等のコストがかかる。このため、少量をオン サイトで扱う規模の設備が多くなる。スケールメリットが働かず、コスト低減が困難な状況にあるため、普及 56 に向けた改善が不可欠である。 (2) 発生する残さ対策 メタン発酵など処理後の残さ処理コストも大きく、有効利用のあり方を含めた検討が必要となっている。 (3) バイオマス資源の確保 穀物系のバイオマスは食糧と競合するため、セルロース系など非穀物系バイオマス資源を有効利用す るための安定的な技術が必要である。この場合、エタノール発酵させるためのセルロースの糖化技術の 確立が急がれる。 6.5.5 技術ロードマップ 技術ロードマップは次のとおり。 表 38 輸送用代替バイオマス燃料製造の技術開発ロードマップ(資源エネルギー庁) ※出典 「Cool Earth-エネルギー革新技術 技術開発ロードマップ」(資源エネルギー庁) 57 表 39 バイオマスエネルギーの技術ロードマップ(NEDO) ※ NEDO 再生可能エネルギー技術白書(H22.7、NEDO) 58 6.6 温度差エネルギー 6.6.1 我が国における導入量 温度差エネルギーを利用した地域熱供給事業は 2005 年までは増加傾向にあったが、以降は横ばい で推移している。 ※ NEDO 再生可能エネルギー技術白書より引用 図 30 温度差熱利用の地域熱供給事業件数 6.6.2 課題と対応策 温度差エネルギー利用のさらなる普及に向けた課題と想定される対応策は次のとおりである。 (「NEDO 再生可能エネルギー技術白書」を参考に整理) (1) 低コスト化 温度差エネルギーを利用する場合、掘削等大きな初期費用が発生するものがあり、低コスト化が望ま れる。 開発・施工費の削減⇒開発区域のコンパクト化、共同溝等既存インフラの活用、掘削費の削減、 建物支持杭の利用 ランニングコストの削減⇒メンテナンスフリー化 (2) 高効率化 特に高温熱源でない場合に対応した効率化が必要である。 熱源機の高効率化⇒高効率のヒートポンプやターボ冷凍機 配管熱損失の低減⇒断熱性能向上、供給地・需要地のマッチング (3) 高耐久化 機器の耐久性向上のための技術開発が必要である。 河川・海洋環境への対応⇒腐食防止 59 6.7 地熱エネルギー 6.7.1 我が国における導入量 「新エネルギーガイドブック 2008」(NEDO)によれば、全国 19 地点、20 プラント(事業用:15 プラント、 自家用:5 プラント)が稼働しており、発電出力は 548,900kW となっている(2004 年時点)。 6.7.2 導入コスト 地熱発電の設置コストは 1kW 当たり、80 万円、発電コストは 16 円/kWh であり、火力発電単価の 2 倍程度となっている。 表 40 地熱発電の設置コスト ※出典 「新エネルギーガイドブック 2008」(NEDO) 6.7.3 課題と対応策 地熱エネルギー利用のさらなる普及に向けた課題と想定される対応策は次のとおりである。 (「NEDO 再生可能エネルギー技術白書」を参考に整理) (1) 低コスト化 コスト低減に向け、次のような対応策が指摘されている。 地熱探査技術の向上⇒地質等各種調査、物理探査技術 スケール(配管等への析出物)対策⇒熱水からのシリカ除去 (2) 高耐久化 次のような対応策が指摘されている。 耐食性⇒耐食性材料の選定、耐食コーティング (3) 利用可能資源の拡大 未利用資源の利用にむけ、次のような対応策が指摘されている。 バイナリー発電(熱水と低沸点媒体の独立サイクルによる発電)⇒低温の熱水・蒸気利用技術 高温岩体発電:高温で水分に乏しい岩体による発電、実験段階 60 6.8 雪氷熱エネルギー 6.8.1 我が国における導入量 我が国の雪氷熱エネルギーの利用件数は、北海道、新潟を中心に数十件見られる。山形県内にも 16 件ある。 ※出典 「雪氷熱エネルギー活用事例集 4」(平成 20 年 3 月、北海道経済産業局) 図 31 雪氷熱の利用状況(件数) 6.8.2 導入コスト NEDO「新エネルギー導入ガイドブック 2008」によれば、雪氷熱エネルギーシステムの経済性は、「イ ニシャルコストは電気冷房に比べて 2 割程度割高で、ランニングコストは逆に電気冷房の 4 割程度割安と なり、トータルコストは 1~5 割程度割高」となっている。 冷熱を製造するのにエネルギーやコストがほとんどかからないというメリットがある。 6.8.3 課題と改善策 雪氷熱エネルギー利用のさらなる普及に向けた課題と想定される対応策は次のとおりである。 (「NEDO 再生可能エネルギー技術白書」を参考に整理) (1) 低コスト化 低コスト化に向け、次のような対応策が指摘されている。 設備費・施工費の削減⇒既存建物の転用、建物と貯雪庫の一体化 収集費・輸送費の削減⇒地産地消費、人工降雪機の活用 冷熱回収コストの削減⇒システムの大規模化 (2) 高効率化 高効率化に向け、次のような対応策が指摘されている。 熱貯蔵効率の向上⇒貯蔵設備の断熱性向上、貯蔵設備構造の工夫 熱交換効率の向上⇒熱交換器の高効率化 61 6.9 廃棄物エネルギー 6.9.1 我が国における導入量 環境省によれば、平成 20 年度における一般廃棄物の余熱利用施設数は 980(公共施設 849+民間 施設が 131)あり、余熱利用なしの 587(同 167)を大きく上回る。 また、環境省「一般廃棄物処理事業実態調査結果(平成 20 年度版)」によれば、総余熱利用量(実績 値)合計は 66,745 千 GJ(民間施設を含まない)となっている。 表 41 一般廃棄物焼却施設における余熱利用施設数 区分 余熱利用あり 発電 場内発電 場外発電 215 余熱利用 無し 11年度 97 614 12年度 1,111 1,034 228 233 92 604 13年度 1,090 1,022 234 236 83 590 14年度 1,035 966 244 263 85 455 15年度 995 79 401 16年度 992 907 279 227 96 281 171 81 382 17年度 904 840 273 230 102 285 179 62 414 18年度 877 812 264 235 103 292 186 63 424 19年度 856 792 258 244 103 297 188 51 429 20年度 849 783 251 242 105 297 193 49 420 (民間) 131 26 7 59 8 35 17 24 167 年度 蒸気利用 場内蒸気 場外蒸気 225 その他 温水利用 場内温水 場外温水 1,028 1,103 923 244 271 ※出典 「日本の廃棄物処理(平成 20 年度版)」(環境省) 6.9.2 導入コスト 廃棄物発電はごみ焼却施設等に併設するため、単独でのコスト算出が困難である。 NEDO「新エネルギーガイドブック 2008」に示される廃棄物発電コストの参考値(表 42)では、設置コ ストが 9~25 万円/kW、発電コストは 9~11 円/kWh となっており、火力発電コストの 1.2~1.5 倍となって いる。 表 42 廃棄物発電の導入コスト(参考) ※出典 「新エネルギーガイドブック 2008」(NEDO) 6.9.3 課題と対応策 循環型社会の形成に向けて焼却処理量が減少傾向にある中、廃棄物エネルギー利用は難しくなりつ 62 つある。ごみ量が減少すると熱利用効率が低下し、高コスト化する可能性がある。 循環型社会に対応した廃棄物エネルギー利用のあり方を検討する必要がある。 6.10 6.10.1 波力エネルギー 我が国における導入量 欧米において、一部商用プラントの運転が開始されたとのことであるが、我が国では一部で研究、実用 化に向けた検討が行われている段階である。 6.10.2 課題と対応策 技術的にまだ確立されておらず今後の技術動向に着目する必要がある。 護岸に併設する、沖合の潮流を利用するなどのタイプがあるが、漁業との関連性を十分に考慮する。 63 7. 山形県で導入を推進するクリーンエネルギー資源のまとめと将来推計 7.1 山形県で導入を推進するクリーンエネルギー資源 7.1.1 山形県におけるクリーンエネルギー資源の導入に関する考察 前章までの情報により得られた山形県におけるクリーンエネルギー資源の導入に関する考察は、次の とおりである。 64 表 43 山形県におけるクリーンエネルギー資源の導入に関する考察 種類 風力発電 区分 特徴 導入前課題 導入後課題 太陽光発電 特徴 導入前課題 導入後課題 内容 国立公園等の法規制や経済性を考慮に入れても、県内には大きな期待可採量あり 国において電力固定価格買取制度が検討されるなど、今後さらなる経済性向上が期待でき、導入可能性が大幅に向上 技術ロードマップによれば、2020 年までにはコストは 7~11 円/kWh に、2030 年には 5~8 円となり汎用化 洋上発電の展開は 2020 年以降 県内にはすでに酒田市や庄内町に大型風力発電が存在し、また隣接する秋田県にも大型プラントが見られ、県民に身近なクリーン エネルギー資源、など 風力発電の適地とされる年平均風速 6m/s 以上の地点が、海岸線や山地の稜線付近となるなど景観面等に課題。県や市町村の条例 に関係する課題でもあり、関係各方面での改善方策の検討が不可欠 普及にあわせ適地の条件がますます厳しくなるため、事前評価の仕組みづくりが必要 中長期的に洋上発電の導入に関する検討が必要(庄内地域沿岸部・沖合などを視野)。この場合、漁業者との関係・協調構築が不可 欠、など 風車音対策、バードストライク対策 落雷、台風等気候・風況変動対策、など 2008 年度以降、電力固定価格買取制度導入など国による各種導入促進策により、初期コスト回収が容易となり商業ベース化。導入 量はさらに増加すると期待。太陽光発電はクリーンエネルギー資源普及のけん引役 TV 等メディアでの宣伝等の後押しもあり、太陽光発電機器の国内出荷台数が大幅に増加 県内には、山形市、米沢市、酒田市など独自の補助制度を設け導入を支援する自治体が多い 海外から新たな型式で発電単価の安い太陽電池が入るなどコストダウン誘発の要素あり 耐久性など技術的な課題あり 技術ロードマップによれば、2020 年までにはコストは業務用電力並みに、さらに 2030 年には既存電源程度に低下し、大量普及時代 に突入、など 積雪対策(システム上の対策、確実な除雪の工夫)、寒冷対策(隙間に入った雨水の凍結対策)、強風対策(隙間をあけてパネルを設 置するなど)、塩害対策(腐食防止部材の使用など) 既設の建物に設置する場合、設置場所の荷重強度が必要 適切な出力が確保できているか故障等モニターする仕組み 品質保証制度・体制 トラブルなど情報を共有する仕組み、など 65 種類 太陽熱利用 中小水力発 電 区分 特徴 導入前課題 導入後課題 特徴 導入前課題 導入後課題 バイオマス エネルギー 特徴 導入前課題 導入後課題 内容 太陽熱利用、ソーラーシステムを含め普及の伸び悩みあり 設置場所が競合する太陽光発電と比較して導入メリットが訴求しきれない、など 太陽光発電との競合、など 藻類の発生、配管のつまり、腐食など一定のメンテナンスが不可欠、など 県内には中小河川や農業用水路が豊富なことから大きな期待可採量あり 中小河川は比較的大きな落差が得られること、年間を通じて一定の流量が期待できることから可能性高い 農業用水は落差 2m 以上で一定の流量があり、かつ一定範囲内に電線のある地点も多く存在(アンケート調査より)、など 落差や流量の小さい農業用水発電の場合、技術的には導入可能であっても、発電出力が小さくなるため有効な用途が見いだせない ことがある 水車の形式によっては発電コスト面で問題となることもある 地形や河川・水路の形状等がコストに与える影響が大きいことから、具体的地点での的確な導入可能性調査が不可欠 地域の電力需要に見合うよう、バイオマス発電や小型風力発電など他のクリーンエネルギーと組み合わせることによりコストメリットが創 出できる設計の工夫が必要 技術的課題は、発電機器の高効率化、イニシャルコスト・ランニングコスト(メンテナンスコスト)の削減など。これらの改善で、期待可採 量の大きい山形県においては、導入普及の可能性が向上、など 安定した水量の確保 取水口の目詰まり対策などメンテナンス、など 山形県で未利用率の高いバイオマスは林地残材、間伐材などの木質バイオマス、果樹剪定枝、下水・し尿処理汚泥 木質バイオマスは身近に存在するクリーンエネルギー資源であること、運搬が可能であり使い勝手がよいことから、利用可能なバイオ マス資源は既に利用済みと考えられる。 木質ペレット利用(ペレットストーブ)、BDF について複数の市町村に助成制度あり 回収・運搬コストが大きな課題 技術ロードマップによれば、各種のバイオマスは 2020 年以降に普及・拡大フェーズ化、など 効率的な回収・運搬システムと必要量を確保する仕組みの事前構築、など 廃棄物となり処分コストが発生する残さの低減、有効利用 継続的・安定的なバイオマスの確保、など 66 種類 温度差エネ ルギー 区分 特徴 導入前課題 導入後課題 地熱エネル ギー 特徴 導入前課題 導入後課題 雪氷熱エネ ルギー 特徴 導入前課題 導入後課題 廃棄物エネ ルギー 特徴 導入前課題 波力エネル ギー 導入後課題 特徴 導入前課題 導入後課題 内容 県に特徴ある温度差エネルギーとして温泉排熱があるが、期待可採量はそれほど大きくない すでに未利用のまま廃棄している熱が対象のため利用のための調査設計が容易、など 高温熱源でない場合の効率化のための設計、など 熱損失をなくす工夫 配管の腐食対策、など 県内に導入事例はない 期待可採量が大きな市町村が数か所あり 開発コストが大きいが規模が大きくなるため実用化レベルにあり、など 探査・掘削のコストとリスクが大きく、探査技術向上が技術開発課題 温泉への影響の事前調査、など 半永久的な供給が可能 腐食対策、など 山形県は北海道、新潟県に次いで導入実績が多い ランニングコストがほとんどかからない。既存建物を活用することでイニシャルコストを低減することが可能 冷熱の製造コストがほぼゼロ 期待可採量が大きくエネルギー源が身近であるため、活用を容易にする仕組みができれば普及拡大が可能、など 運搬コスト低減のための地産地消の工夫、など 断熱・保冷効率向上の工夫、など ランニングコストがほとんど不要、など 一般廃棄物焼却施設においてはほとんど熱利用(余熱利用、発電)されており回収効率向上が課題 産業廃棄物焼却施設に未利用エネルギーあり、など ごみ減量やリサイクルの進展により焼却ごみ量が減少する可能性があり、今後の施策展開とごみ量予測が重要 焼却施設と一体で整備、など ごみ量減少の場合の対応、など 国内に導入事例ないが海外で商用化 今後の開発動向に着目する必要あり、など 漁業者との関係・協調構築が不可欠、など 新技術となるため、エネルギー転換効率や故障等のモニタリングが重要、など 67 7.1.2 導入を推進するクリーンエネルギー資源のまとめ 山形県において導入を推進するクリーンエネルギー資源を整理する。 (1) 整理の視点 これまでの情報を用いて導入を推進するクリーンエネルギー資源について次の視点で整理する。 表 44 導入を推進するクリーンエネルギー資源の整理の視点 抽出条件 技術の成熟度・将来見通し 社会的・制度的側面 経済性・改善の可能性 地域性 内容 現状での技術の成熟度合い 技術ロードマップ等から見た技術開発見通し 社会的な制約条件と改善の見通し 制度的な制約条件と改善の見通し 現状での経済性 現在の取り組みや政策的な改善の可能性 地域ブロック別の特徴の考慮 期待可採量から見た地域性(クリーンエネルギー利用率、クリー ンエネルギー自給率、クリーンエネルギー密度)(※) ※ クリーンエネルギー利用率(%)=クリーンエネルギー導入量÷クリーンエネルギー期待可採量×100 ※ クリーンエネルギー自給率(%)=クリーンエネルギー導入量÷エネルギー消費量×100 ※ クリーンエネルギー密度(GJ/km2)=クリーンエネルギー期待可採量÷面積 (2) 地域性の分析(地域ブロック単位) (ア) クリーンエネルギー導入率 クリーンエネルギー導入率は、クリーンエネルギー資源の期待可採量に対する導入量の 割合を表したものである(表 45) 。 地域別の差異は、風力エネルギー及び中小水力エネルギーは庄内地域で、バイオマスエ ネルギーは最上地域で、廃棄物エネルギーは置賜地域で大きい。 表 45 クリーンエネルギー種類別地域ブロック別のクリーンエネルギー導入率 風力エネルギー 太陽光エネルギー 太陽熱エネルギー 中小水力エネルギー バイオマスエネルギー 温度差エネルギー 地熱エネルギー 雪氷熱エネルギー 廃棄物エネルギー 波力エネルギー 合計 村山地域 最上地域 置賜地域 庄内地域 - 0.0 - 1.8 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 - - 0.0 9.5 8.3 0.3 20.3 0.7 2.4 0.4 1.0 - - - 0.3 - - - - 0.0 0.0 0.1 0.0 2.8 2.1 33.0 8.9 - - - - 1.1 0.6 1.2 3.2 合計 0.8 0.0 0.0 10.2 1.1 0.1 - 0.0 9.4 - 1.7 (イ) クリーンエネルギー自給率 クリーンエネルギー自給率は、エネルギー消費量に対するクリーンエネルギー導入量の 割合を%で表したものである(表 46)。 68 クリーンエネルギー自給率は全体で 1.7%であり、庄内地域で大きい。 表 46 地域ブロック別のクリーンエネルギー自給率 村山地域 エネルギー消費量(GJ) クリーンエネルギー導入量(GJ) クリーンエネルギー自給率 最上地域 置賜地域 庄内地域 合計 37,221,109 4,780,446 17,149,810 19,507,936 78,659,302 275,771 85,494 190,512 816,359 1,368,135 0.7% 1.8% 1.1% 4.2% 1.7% (ウ) クリーンエネルギー密度 クリーンエネルギー密度は、クリーンエネルギー資源の期待可採量を面積で除して求め た 1km2 当たりのクリーンエネルギー資源期待可採量を熱量単位(GJ)で表したものであ る(表 47) 。 風力エネルギーは最上地域及び庄内地域で、太陽光・太陽熱エネルギー、温度差エネル ギー、雪氷熱エネルギー、廃棄物エネルギーは村山地域で高くなっている。 表 47 クリーンエネルギー種類別地域ブロック別のクリーンエネルギー密度 風力エネルギー 太陽光エネルギー 太陽熱エネルギー 中小水力エネルギー バイオマスエネルギー 温度差エネルギー 地熱エネルギー 雪氷熱エネルギー 廃棄物エネルギー 波力エネルギー 合計 村山地域 最上地域 置賜地域 庄内地域 1,416 3,260 1,300 4,528 2,848 1,246 1,426 1,599 925 228 393 500 867 248 943 1,053 869 957 768 1,350 661 228 413 356 0 695 28 1 1,199 442 775 519 571 177 212 337 - - - 251 9,356 7,482 6,257 10,495 (GJ/km2) 合計 2,545 1,835 538 815 983 432 142 764 338 65 8,458 (3) クリーンエネルギー資源の導入に関する評価 以上から、山形県における各クリーンエネルギー資源の導入について評価すると表 48 のようになる。 69 表 48 クリーンエネルギー資源の導入に関する評価 エネルギー種類 区分 評価 内容 風力 技術の成熟度・将来見通し ○ 普及段階にあり エネルギー 社会的・制度的側面 △ 景観等での規制が課題 経済性・改善の可能性 ○ 改善見通しあり 地域性 ○ 県内に大型風車あり山形県らしさあり 太陽光 技術の成熟度・将来見通し ◎ 大量普及段階にあり エネルギー 社会的・制度的側面 ◎ 市町村助成制度含め充実化 経済性・改善の可能性 ◎ 改善見通しあり 地域性 △ 山形県らしさは特になし、全県的に広く分布 太陽熱 技術の成熟度・将来見通し ○ 普及段階にあり エネルギー 社会的・制度的側面 △ 導入による効果を伝える必要あり 経済性・改善の可能性 △ 太陽光発電と競合 最上、庄内地方のエネルギー密度高い 地域性 △ 山形県らしさは特になし、全県的に広く分布 中小水力 技術の成熟度・将来見通し ○ 導入事例多く改善の見通し エネルギー 社会的・制度的側面 ○ 水利権のクリア 経済性・改善の可能性 ○ 規模小さく負担少ない 地域性 ○ 水資源が豊富な山形県らしさあり バイオマス 技術の成熟度・将来見通し ◎ 木質バイオマスなど普及段階あり エネルギー 社会的・制度的側面 ○ 課題は特になし 経済性・改善の可能性 △ 搬出・運搬コストの改善 地域性 ◎ 木質バイオマスに山形県らしさあり 温度差 技術の成熟度・将来見通し - エネルギー 社会的・制度的側面 - 経済性・改善の可能性 - 村山、置賜、庄内地域でエネルギー密度高い 全県的に広く分布 地域性 ○ 温泉排熱に山形県らしさあり 地熱 技術の成熟度・将来見通し ○ 技術は成熟 エネルギー 社会的・制度的側面 - 開発リスクあり 経済性・改善の可能性 - 開発コスト高い 地域性 ○ 地域性あり(最上地域が中心) 雪氷熱 技術の成熟度・将来見通し ○ 簡単なシステムであれば普及段階にあり エネルギー 社会的・制度的側面 ○ 課題は特になし 経済性・改善の可能性 ○ 既存施設活用等で大幅に改善 地域性 ○ 積雪の多い山形県らしさあり 冷熱であり、県内には十分な冷房需要なし 村山地域でエネルギー密度高い 廃棄物 技術の成熟度・将来見通し ◎ 全国的に導入事例多く普及段階 エネルギー 社会的・制度的側面 △ 今後の焼却量減少への対応 経済性・改善の可能性 ○ 特に課題なし 地域性 - 山形県らしさは特になし 波力 技術の成熟度・将来見通し - エネルギー 社会的・制度的側面 - 経済性・改善の可能性 - 地域性 - ※ ◎:積極的に評価、○:良、△:課題あり、-:評価せず 70 (4) 導入を推進するクリーンエネルギー資源のまとめ 表 49 より、山形県において導入に向けた各クリーンエネルギー資源の評価は次のとおりである。 表 49 山形県において導入を推進するクリーンエネルギー資源 クリーンエネルギー資源 風力エネルギー 太陽光エネルギー 太陽熱エネルギー 中小水力エネルギー バイオマスエネルギー 温度差エネルギー 地熱エネルギー 雪氷熱エネルギー 廃棄物エネルギー 波力エネルギー 説明 山形県は全国の先駆けとしての役割を担ってきており、山形県らしさ をにらみながら積極的に推進 洋上風力発電についても調査研究 近い将来の大量普及に先駆けて全県的に導入を推進 県民に身近なクリーンエネルギー資源としての意識付け 太陽光エネルギーとの競合もあり期待可採量は必ずしも大きくない が、身近な熱資源として導入を推進 山形県には豊富な水資源がありこれを有効活用 他のエネルギーとの複合利用も検討 特に未利用の木質バイオマスを有効活用 全県的に導入を推進 温泉に山形県らしさがあり、温泉排熱の有効活用を検討 初期投資が大きく導入の障害。技術開発動向等検討 冷房需要が少ないため実際の利用は限定的となると考えられるが、 農産物の保冷倉庫等での有効活用を推進 引き続き焼却熱利用を推進 ただし、今後はごみ焼却量の減少が想定されるため、効率的な熱利 用に配慮 技術開発動向等検討 71 7.2 山形県エネルギー消費量の将来見込み 7.2.1 現状のまま推移した場合の見込み量 次の方法で山形県における 2020 年及び 2050 年のクリーンエネルギー消費量見込みを推計した。 民生家庭部門は、2020 年及び 2050 年の世帯当たりエネルギー消費原単位を推計し、これに 将来世帯数を乗じて算出(将来世帯数は国立社会保障・人口問題研究所による。ただし 2050 年値は外挿値) その他部門はトレンド法により推計(上記による民生家庭部門のエネルギー消費量の将来見込 み量の行動を考慮し、複数のモデル式を用いて推計) (世帯) 391,156 390,835 400,000 385,274 357,061 350,000 300,000 250,000 200,000 150,000 100,000 50,000 0 2008 2010 2020 2050 ※ 2008 は「平成 21 年 山形県の人口と世帯数」(山形県総務部総合政策室統計企画課) ※ 2010 及び 2020 は国立社会保障・人口問題研究所による山形県分推計値 ※ 2050 は国立社会保障・人口問題研究所による山形県分推計値(2030 年まで)を用いた外挿値 図 32 山形県の将来世帯数 72 推計結果を表 50、図 33 に示す。 これはこれまでのエネルギー消費量を延長した見込み量であり、省エネルギー効果や需要代替などは 考慮しない量である。(省エネルギー効果は後述) 2008 年度に 78,700 千 GJ であったエネルギー消費量は、2020 年度には 75,600 千 GJ、2050 年度 には 64,400 千 GJ となると推計している。 表 50 山形県エネルギー消費量の将来見込み(省エネ分考慮なし) (千GJ) 2008 2010 2020 2050 最終エネルギー消費 78,659 79,491 75,649 64,430 産業 19,198 19,244 18,515 16,328 非製造業 4,895 4,906 4,720 4,163 14,304 14,338 13,795 12,165 44,476 45,226 42,682 35,358 家庭 22,295 22,992 21,290 16,493 業務他 22,181 22,234 21,392 18,865 14,985 15,021 14,452 12,744 14,985 15,021 14,452 12,744 製造業 民生 運輸 乗用車 (千GJ) 100,000 90,000 80,000 78,659 79,491 75,649 64,430 70,000 60,000 非製造業 製造業 50,000 家庭 40,000 30,000 業務他 20,000 運輸 10,000 0 2008 2010 2020 2050 ※ 2008 は「都道府県別エネルギー消費統計(2008 年度版)」(資源エネルギー庁)による ※ 他は推計値 図 33 山形県エネルギー消費量の推移(将来見込み)(省エネ分考慮なし) 73 7.2.2 省エネルギー効果等を想定した見込み量 表 51 で得られた見込み量に対し、次のような省エネルギー技術・対策を考慮し、その効果を反映した 見込み量を算出する。 表 51 効果を見込む省エネルギー技術・対策 用途 電力 想定する省エネルギー 技術・対策 照明の高効率化 設備・機器の高効率化 熱 建物の断熱 設備・機器の高効率化 燃料等 建物の断熱 設備・機器の燃費改善 技術による燃費改善 電気自動車への切り替え 例 蛍光灯、LED 照明への切り替え 空調、モータ等の効率化 家庭用、業務用電気製品の高効率化 住宅、事務所の断熱(冷暖房効率改善) ボイラ、ヒートポンプ等の高効率化 家庭用・業務用給湯機の高効率化 住宅、事務所の断熱(冷暖房効率改善) 農機具、建設用等産業用機械の高効率化、燃費 改善 ハイブリッド車などによる燃費改善 電気自動車への買換え等 産業部門(非製造業、製造業)、民生部門(家庭、業務他)、運輸部門のエネルギー消費量を、エネル ギー種類によって「電力」「熱」「燃料」「原料」に分類し、それぞれについて表 52 の設定値を用いて試算 を行う。試算方法の詳細は「7.4.11 (参考)エネルギー消費量の将来見込み量試算表」に示す。 なお、産業部門、とりわけ製造業ではすでに広範囲に省エネルギー対策が実施されていることを考慮 し、この部門の省エネ率及び省エネ対策実施率は小さめに設定している。また、個々の機器の省エネ率 は向上するものの、機器そのものの大型化・大規模化により省エネ効果が薄まる可能性については、本 試算においては考慮していない。 表 52 省エネルギー効果試算の設定値 省エネ率(A) 省エネ対策実施率(B) 省エネ効果(A*B) 2020年 2050年 2020年 2050年 2020年 2050年 産業 非製造業 電力 ・照明の高効率化 15% 40% 10% 100% 2% 40% ・設備・機器(空調、モータ等)の高効率化 15% 40% 10% 100% 2% 40% 熱 ・設備・機器(ボイラ、ヒートポンプ等)の高効率化 15% 40% 10% 100% 2% 40% 燃料 ・設備・機器(農機具、産業機械等)の燃費改善 15% 40% 10% 100% 2% 40% 製造業 電力 ・照明の高効率化 10% 25% 10% 100% 1% 25% ・設備・機器(空調、モータ等)の高効率化 10% 25% 10% 100% 1% 25% 熱 ・設備・機器(ボイラ、ヒートポンプ等)の高効率化 10% 25% 10% 100% 1% 25% 燃料 ・設備・機器(産業機械等)の燃費改善 10% 25% 10% 100% 1% 25% 原料 ・生産効率の改善 10% 25% 10% 100% 1% 25% 民生 家庭 電力 ・照明の高効率化 30% 50% 30% 100% 9% 50% ・電気機器の高効率化 15% 50% 30% 100% 5% 50% ・建物の断熱(冷暖房) 40% 50% 30% 100% 12% 50% 熱 ・給湯機(ヒートポンプ等)の高効率化 20% 50% 30% 100% 6% 50% ・建物の断熱(冷暖房) 40% 50% 30% 100% 12% 50% 業務他 電力 ・照明の高効率化 20% 50% 30% 100% 6% 50% ・電気機器の高効率化 20% 50% 30% 100% 6% 50% ・建物の断熱(冷暖房) 20% 50% 30% 100% 6% 50% 熱 ・給湯機(ヒートポンプ等)の高効率化 20% 50% 30% 100% 6% 50% ・建物の断熱(冷暖房) 20% 50% 30% 100% 6% 50% 運輸 乗用車 燃料 ・技術(ハイブリッド化等)による燃費改善 20% 50% 50% 100% 10% 50% ・電気自動車等への切り替え 5% 50% 5% 50% ※ 産業部門はすでに広く省エネが実施されているため、省エネ率及び2020年の実施率を他部門より小さく設定 参考) 「2020年排出削減に関する検討~対策技術の諸元について~タスクフォース版」(2010年2月10日、国立環境研究所AIMプロジェクトチーム) 「地球温暖化対策に係る中長期ロードマップ(議論のたたき台)」(平成22年3月、地球温暖化対策に係る中長期ロードマップ検討会) 74 省エネルギー効果を考慮したエネルギー消費量の将来見込み量は図 34、図 35 のとおりとなる。 2010 年度に 79,491 千 GJ であったエネルギー消費量は、2020 年度に 70,402 千 GJ に、2050 年度 には 34,522 千 GJ となる。 省エネルギー効果を考慮しない場合と比較し、2020 年度で約 7%、2050 年度で約 46%の削減となっ ている。 (千GJ) 100,000 運輸 民生:業務 90,000 78,659 80,000 70,000 79,491 民生:家庭 70,402 産業:製造業 産業:非製造業 60,000 50,000 40,000 34,522 30,000 20,000 10,000 0 2008 2010 2020 2050 【部門別】 (千GJ) 100,000 90,000 80,000 燃料等 78,659 熱 79,491 電力 70,402 70,000 60,000 50,000 34,522 40,000 30,000 20,000 10,000 0 2008 2010 2020 2050 【用途別】 ※ 2008 は「都道府県別エネルギー消費統計(2008 年度版)」(資源エネルギー庁)による ※ 他は推計値 図 34 山形県エネルギー消費量の将来見込み(省エネ分を考慮) 75 (千GJ) 100,000 90,000 80,000 省エネルギー効果未考慮 79,491 省エネルギー効果考慮 75,649 70,402 64,430 70,000 60,000 50,000 34,522 40,000 30,000 20,000 10,000 0 2010 2020 2050 図 35 省エネルギー効果考慮前後のエネルギー消費量の比較 76 7.3 クリーンエネルギー資源量の将来推計方法 7.3.1 推計方法 クリーンエネルギー資源の将来推計は、次の枠組みで設定する複数のシナリオに基づき行う(図 36)。 なお、風力エネルギー、太陽光エネルギー、及び中小水力エネルギーについては、図 37 に示す方法 で、環境省ロードマップに示される 2020 年導入量を参考に全国平均ベースでの推計(シナリオ a2 及び b2)と、県の地域性を考慮した推計(シナリオ a1 及び b1)を合わせて実施している。 【2020 年のシナリオ】 【シナリオ a】 自立的普及を支援 国の政策導入や産業界による自主的取り組み等によ り急速に普及するクリーンエネルギー資源について行 政は啓発事業等により側面的に支援する。 【シナリオ b】 主要なクリーンエネルギーの 導入推進 主要なクリーンエネルギー資源について、より急速か つ広範囲な普及のため、行政は直接的、間接的対策 を強化する。 【2050 年のシナリオ】 【シナリオ A】(低位) 自立的普及を支援 国の政策導入や産業界による自主的取り組み等によ り急速に普及するクリーンエネルギー資源について行 政は啓発事業等により側面的に支援する。 【シナリオ B】(中位) 主要なクリーンエネルギーの 導入推進 主要なクリーンエネルギー資源について行政は対策を 強化し、直接的、間接的関与によりさらに急速かつ広 範囲な普及を目指す。 【シナリオ C】(高位) 高いエネルギー自給とクリー ンエネルギー供給を実現 クリーンエネルギー資源によるエネルギー自給の達成 はもとより、余剰となるクリーンエネルギーの供給拡大 を目指す。 図 36 複数シナリオ設定の枠組み 77 【2020 年のシナリオ】 【シナリオ b2】 主要なクリーンエネルギーの 導入推進 【2008 年期待量】 2008 年の山形県期待導入量 【シナリオ a2】 自立的普及を支援 我が国のクリーンエネルギーのポテンシャル量に対す る導入量の比率を使って求めた県の期待導入量(全 国平均ベースでの山形県導入量) 【シナリオ b1】 主要なクリーンエネルギーの 導入推進 【2008 年導入量】 2008 年の山形県導入量 【シナリオ a1】 自立的普及を支援 2008 年の山形県における実導入量 環境省ロードマップ 〈2020 年のシナリオ設定の考え方〉 環境省ロードマップ(次ページ参照)に示される 2020 年の導入量に基づき推計。 環境省ロードマップに示される 2020 年の導入量に幅がある場合(たとえば 3,700~5,000 万 kW など)、その下限値をシナリオ a、上限値をシナリオ b に対応させて推計。2020 年の導入量 に幅がない場合(たとえば 1,131 万 kW)、これをシナリオ a に対応させて推計(シナリオ b は設 定しない) 〈2020 年のシナリオ値の算出方法〉 全国の 2008 年導入量に対する 2020 年導入量の増加率(倍率)を求め、これを 2008 年山形 県期待量に乗じて、シナリオ a2、シナリオ b2 の値を算出 同増加率(倍率)を 2008 年山形県導入量に乗じて、シナリオ a1、シナリオ b1 の値を算出 〈導入量-シナリオ a1・b1 と、期待量-シナリオ a2・b2 の数値の性格〉 山形県導入量及びこれに基づき求めたシナリオ a1・b1 は、県におけるクリーンエネルギ ー資源利活用の進捗状況や導入環境などの地域性が考慮された値 山形県期待量及びこれに基づき求めたシナリオ a2・b2 は、県におけるクリーンエネルギ ー資源利活用の進捗状況や導入環境などの地域性が考慮されない、全国平均ベース の値 図 37 風力エネルギー・太陽光エネルギー・中小水力エネルギーの 2020 年シナリオ設定方法 78 7.3.2 複数シナリオの設定 (1) クリーンエネルギー資源の導入をめぐる状況の整理 「地球温暖化対策に係る中長期ロードマップ1」(以下、「環境省ロードマップ」)によれば、クリーンエネ ルギー供給のロードマップは表 53 のとおりである。 表 53 クリーンエネルギー資源をめぐる状況 「地球温暖化対策に係る中長期ロードマップ(議論のたたき台)」(平成 22 年 3 月、地球温暖化対策に係る中長期ロード マップ検討会) 1 79 ※ 「地球温暖化対策に係る中長期ロードマップ(議論のたたき台) 」 (平成 22 年 3 月、地球温暖化対策に係 る中長期ロードマップ検討会) 80 2050 年までの間に、主に次のような施策が検討される。こうした国等の主導する取り組みによりクリーン エネルギー資源の普及が促進されることになる。 固定価格買取 再生可能熱(太陽熱、バイオマス熱)のグリーン証書化 太陽熱利用・太陽光発電など、大規模施設における導入検討の義務化 地域の人材、資源、市民資金などを活用した再生可能エネルギーシステム事業体の設 立による地域活性化・地域振興 地域間連系線の増強、系統へのエネルギー貯蔵システム 地球温暖化対策税の導入、など (2) クリーンエネルギーに関する 2020 年・2050 年の状況整理 環境省ロードマップを参考に、クリーンエネルギーをめぐる 2020 年及び 2050 年の状況を整理すると 次のようになる。 【2020 年】 広範囲なクリーン電力での固定価格買取制度の普及 クリーンエネルギーによる熱の証書化の普及 大規模施設における太陽光発電・太陽熱利用の導入検討の義務化 住宅・建築物向けのクリーンエネルギー利用機器販路拡大に対する支援 太陽光発電等設置・運用事業者の公募による公共施設への導入促進 関連諸法規の要件・運用の見直し 関連権利(水利権)等の調整 次世代送配電ネットワークのイメージ検討・合意形成 需要家の省エネ支援に対する電力会社へのインセンティブ付与 バイオ燃料生産・製造のための経済的支援、など クリーンエネルギーの導入義務化(グリーンオブリゲーション) クリーンエネルギーと調和的な社会システムの構築 地球温暖化対策税の導入によるクリーンエネルギーの普及促進 キャップアンドトレード方式による国内排出量取引制度を通じたクリーンエネルギーの 【2050 年】 普及促進 スマートグリッドの確立・展開 ゼロカーボン電源の実現、など 81 (3) 具体的シナリオの設定 【2020 年 シナリオ a 自立的普及を支援】 自立的な普及が見込まれる次のクリーンエネルギー資源に対して、行政は情報提供や啓発面を中心 とする支援策を実施 固定価格買取制度が導入される電力:風力発電、太陽光発電、中小水力発電 大規模施設への導入検討義務化:太陽光発電、太陽熱利用 グリーン熱証書化:木質バイオマス(燃料利用) 【2020 年 シナリオ b 主要なクリーンエネルギーの導入推進】 次の主要なクリーンエネルギー資源について、より急速かつ広範囲な普及のため、行政は関連部局が 連携し、直接的、間接的対策を強化する。直接的、間接的支援とは、たとえば公共施設への率先的な導 入、公的機関による債務保証などの経済的支援策の導入、地域への浸透のためきめ細やかな対応を担 う人材育成、普及の障害となる規制等の廃止に向けた各種調整や規制緩和の検討、クリーンエネルギー 技術開発等への支援など。 自立的普及が見込まれる風力発電、太陽光発電、太陽熱利用、中小水力発電 さらなる拡大を目指すバイオマスエネルギー、廃棄物エネルギー 【2050 年 シナリオ A 自立的普及を支援 引き続き自立的な支援が見込まれる次のクリーンエネルギー資源に対して、行政は情報提供や啓発 面を中心とする支援策を実施 化石燃料が大幅に高騰し、クリーンエネルギー資源が社会に広く浸透 建築物には太陽光発電・太陽熱利用がデフォルト設置 法的な規制が大幅に緩和されると同時に地域との合意形成の仕組みが構築されること で、風力発電の導入が進展。また洋上風力発電が実機ベースで稼働 水利権などの調整が進み中小水力発電の導入が進展 【2050 年 シナリオ B 主要なクリーンエネルギーの導入推進】 自立的に普及浸透しているクリーンエネルギー資源について行政は、関連部局が連携し、より徹底し た普及浸透を目指し、経済的支援策を含む各種の施策を実施 風力発電、太陽光発電、太陽熱利用、中小水力発電、木質バイオマス、廃棄物エネル ギーについて普及率向上のための対策を実施 82 【2050 年 シナリオ C 高いエネルギー自給とクリーンエネルギー供給を実現】 クリーンエネルギーによるエネルギー自給率 100%を目指し、さらには余剰エネルギー供給県としての 役割を担えるよう行政は、関連部局が密に連携し、エネルギーの発掘と利用方法の検討、経済的支援等 を実施 風力発電、太陽光発電、太陽熱利用、中小水力発電、木質バイオマス、廃棄物エネル ギーに加え、温度差エネルギー、雪氷熱エネルギー、波力エネルギーの導入 電力送配電網などのインフラを活用。スマートグリッドなど地域内分散エネルギーの効 率的な利用を推進 7.4 エネルギー種類ごとのクリーンエネルギー資源の将来推計 エネルギー種類ごとのクリーンエネルギー資源の将来推計結果は次のとおりである。 風力エネルギー、太陽エネルギー、中小水力エネルギーの各資源については、環境省ロードマップに 示される表 54 の導入量を参考値として将来推計を行っている。 なお、推計は「3.2 種類別クリーンエネルギー資源量(p.17)」との整合に留意しており、いずれのエネル ギー種類についても推計値は期待可採量を超えていない。 表 54 環境省ロードマップでのエネルギー供給における 2020 年導入量 ※ 「地球温暖化対策に係る中長期ロードマップ(議論のたたき台) 」 (平成 22 年 3 月、地球温暖化対策に係 る中長期ロードマップ検討会) 83 7.4.1 風力エネルギー (1) 推計方法 2008 年の風力エネルギー導入量及び期待量は次表のとおりである。 山形県導入量は 27,440kW(表 17、p.28 の 216,337GJ を発電出力に変換)であり、2,000kW 風車 換算で 14 基相当となっている。 一方、風力ポテンシャル量※を用いて求めた期待量は 43,202kW であり、2,000kW 風車換算で 22 基 相当となっている。 この 2008 年導入量及び期待量に基づく発電出力 2,000kW 規模の風車の基数ベースで推計を行う。 ※ 環境省ポテンシャル調査(詳細は資料編参照)による。 表 55 風力エネルギー導入量及び期待量(2008 年) 2008年度の導入量 216,337 (GJ) 27,440 (kW) 14 (基)(2,000kW風車換算) 全国ポテンシャル量 山形県ポテンシャル量 山形県ポテンシャル比 297,330 (MW)…A 6,800 (MW)…B 2.29% C=B÷A 2008年度の全国導入量 2008年度の県期待量 1,889 (MW)…D 43,202 (kW)…E=D×C 22 (基)(2,000kW風車換算) ※2008年度の山形県導入量はNEDO資料による導入量(2010.4現在) ※全国及び山形県ポテンシャル量は環境省ポテンシャル調査による ※2008年度全国導入量はNEDOエネルギー白書による(2008年値) (2) 条件設定の考え方 環境省ロードマップでは、2020 年の全国の導入量が 1,131 万 kW と見込まれている。これは 2008 年の全国導入量 190 万 kW(1,889MW、表 55)に対し約 6 倍となり、この増加率(倍率) を用いて 2020 年値を推計する。 2050 年には各種条件が整備されると考えられることから、2008 年比 20~40 倍程度の導入量 (期待可採量の約 2 割~5 割に相当)を設定する。 (3) 山形県の地域性の考慮(2020 年のシナリオ a1 の設定) (1)のとおり、2008 年の山形県での導入量は 27,440kW となっている。この値と表 55 に示した全国平 均レベルとして算出した期待量 43,202kW との間には 15,762kW の差が生じている。この差の要因とし て、次のような山形県の地域性が考えられる。 風力発電の適地が沿岸部及び急峻な山間に多いこと 風力発電の適地に国立公園が多いこと 84 電力事業者側の送電網や売電の制約があること 山形県導入量 27,440kW に基づくシナリオをシナリオ a1 として設定する。 (4) 推計結果 風力エネルギーの推計結果は次のとおり。 表 56 風力エネルギーの推計結果 2020年シナリオ 発電出力 (kW) 発電電力量 (MWh) 熱量単位 (GJ) 2,000kW風車基数 2020-a1 164,640 288,449 1,038,418 82 2020-a2 259,211 454,138 1,634,895 130 2050年シナリオ 発電出力 (kW) 発電電力量 (MWh) 熱量単位 (GJ) 2,000kW風車基数 2050-A 864,037 1,513,792 5,449,652 432 2050-B 2050-C 1,296,055 1,728,073 2,270,688 3,027,584 8,174,477 10,899,303 648 864 1,000 900 (設置基数) (2000kW基相当) シナリオC 864 800 700 シナリオB 648 600 500 シナリオA 432 400 300 シナリオa2 130 200 100 期待量 22 実績量 14 0 2008 シナリオa1 82 2020 2050 図 38 風車設置基数のまとめ 85 7.4.2 太陽光エネルギー (1) 推計方法 (ア) 最大設置基数の設定 世帯数(家庭)、事業所数(事業所)、面積(公共施設及び耕作放棄地等その他)を用い て最大設置基数を算出する。算出に用いた各数値は次のとおりである。 表 57 太陽電池パネル最大設置基数の算出 世帯数(世帯) 事業所数(件) 公共施設面積(km2) その他面積(km2) ※ ※ ※ ※ 2008 年 2020 年 2050 年 391,156 65,796 385,000 63,000 359.5 109,516.5 357,000 56,000 2008 年世帯数は「平成 21 年度山形県の人口と世帯数」、2020 及び 2050 年世帯数は図 32(p.72) 2008 年事業所数は「平成 18 年度事業所・企業統計調査」、2020 及び 2050 年事業所数は推計値 公共施設面積及びその他面積は山形県統計年鑑等をもとにした推計値 その他面積は、耕作放棄地、原野、水面・河川・水路、道路、その他 (イ) 2008 年導入量及び期待量の算出 2008 年の太陽光エネルギー導入量及び期待量は次表のとおりである。 太陽電池パネルの国内出荷数と住宅向け機器の山形県導入率(0.44%)を用いて算出し た山形県導入量は 9,614kW となる。 一方、全国に対する山形県世帯数比(0.75%)を用いて算出した山形県期待量は 16,430kW となる。 この 2008 年導入量及び期待量に基づく太陽電池パネルの基数ベース(ただし、基数の推 計値は上記の最大設置基数を超えない)で推計を行う。 86 表 58 太陽光エネルギー導入量及び期待量(2008 年) 住宅用導入量 kW 1,458,490 A 山形県導入量 kW 6,380 B 全国比 0.44% C=B/A 全国世帯数 世帯 52,324,877 D 山形県世帯数 世帯 391,156 E 全国比 0.75% F=E/D ※2008年導入量は住宅用のみの値 出典:「年度別・都道府県別住宅用太陽光発電システム導入状況(設備容量)」 (NEF)による1997~2007年累計量 【導入量…家庭向け出荷数比】 国内出荷数 kW 山形県導入量 kW うち家庭用 kW うち業務用 kW うち公共施設用 kW うちその他 kW (基数) うち家庭用 基 うち業務用 基 うち公共施設用 基 うちその他 基 2,197,879 9,614 6,380 1,078 1,078 1,078 1,276 108 108 108 G H=G*C I=B (H-I)/3 (H-I)/3 (H-I)/3 5kWパネル 10kWパネル 10kWパネル 10kWパネル 【期待量…世帯数比】 国内出荷数 kW 2,197,879 G 山形県期待量 kW 16,430 J=G*F うち家庭用 kW 10,903 導入量比 うち業務用 kW 1,842 導入量比 うち公共施設用 kW 1,842 導入量比 うちその他 kW 1,842 導入量比 (基数) うち家庭用 基 2,181 5kWパネル うち業務用 基 184 10kWパネル うち公共施設用 基 184 10kWパネル うちその他 基 184 10kWパネル ※国内出荷数は「日本における太陽電池出荷量の推移」(太陽光発電協会)による 電力用・民生用累積値(1981~2008) (2) 条件設定の考え方 環境省ロードマップでは、2020 年の全国の導入量が 3,700~5,000 万 kW と見込まれている。 2008 年の導入量(国内出荷数)220 万 kW(2,197,879kW、表 58)に対し 2020 年度は 17~ 23 倍となる。これを用いて、17 倍をシナリオ a、23 倍をシナリオ b として設定する。 2050 年までには各種条件整備に加え、建設物への設置義務化や家屋の建替えが見込めるこ とから、2008 年比 120~200 倍程度(期待可採量の 3 割~5 割に相当)の導入量を設定する。 (3) 山形県の地域性の考慮(2020 年のシナリオ a1、b1 の設定) (1)のとおり、2008 年の山形県での導入量は 9,614kW となる。この値と表 58 に示した全国平均レベル として算出した期待量 16,430kW との間には 6,816kW の差が生じている。この差の要因として、次のよう な山形県の地域性が考えられる。 87 日射量、日照時間が相対的に短いこと、積雪が多く発電の障害となること 上記の地域特性が、導入意欲を鈍らせている可能性があること 山形県導入量 9,614kW に基づくシナリオをシナリオ a1、b1 として設定する。 (4) 推計結果 太陽光エネルギーの推計結果は次のとおり。 表 59 太陽光エネルギーの推計結果(家庭) 〈家庭向け〉 2008年度の 導入量 最大設置基数 導入基数 発電出力 発電電力量 全国 県実績量 うち家庭分 (基数) 県期待量 うち家庭分 (基数) 2,197,879 9,614 6,380 1,276 16,430 10,903 2,181 シナリオ (基) (基) (MW) (MWh) 2020-a1 21,692 108 75,970 (kW)(家庭向け含む全数) (kW) (kW) (基)(5kWパネル換算) (kW) (kW) (基)(5kWパネル換算) 2020-a2 2020-b1 215,753 37,070 29,348 185 147 129,827 102,783 2020-b2 50,154 251 175,649 シナリオ 2050-A 2050-B 2050-C 199,954 最大設置基数 (基) 導入基数 (基) 89,979 129,970 159,963 発電出力 (MW) 450 650 800 発電電力量 (MWh) 315,126 455,182 560,224 ※「2008年度の利用量(全国)」は2008年国内出荷量(太陽光発電協会) ※「2008年度の利用量(山形県)」は住宅用導入比率による全国値の按分量 ※「最大設置基数」は2020年及び2050年の世帯数より算出した設置可能な最大基数 ※1基当たりの発電出力は5kWと設定 180,000 160,000 (設置基数) (5kW基相当) シナリオC 159,963 140,000 シナリオB 129,970 120,000 100,000 シナリオA 89,979 80,000 60,000 シナリオb2 50,154 シナリオa2 37,070 シナリオb1 29,348 シナリオa1 21,692 40,000 20,000 期待量 2,181 実績量 1,276 0 2008 2020 2050 図 39 太陽電池パネル設置基数のまとめ(家庭) 88 表 60 太陽光エネルギーの推計結果(事業所) 〈事業所向け〉 2008年度の 導入量 全国 県実績量 うち事業所分 (基数) 県期待量 うち事業所分 (基数) シナリオ 最大設置基数 導入基数 発電出力 発電電力量 2,197,879 9,614 1,078 108 16,430 1,842 184 2020-a1 (基) (基) (MW) (MWh) シナリオ 1,833 18 12,838 (kW)(事業向け含む全数) (kW) (kW) (基)(10kWパネル換算) (kW) (kW) (基)(10kWパネル換算) 2020-a2 2020-b1 35,372 3,132 2,480 31 25 21,939 17,369 2020-b2 4,238 42 29,682 2050-B 2050-C 31,319 最大設置基数 (基) 導入基数 (基) 15,659 20,357 25,055 発電出力 (MW) 157 204 251 発電電力量 (MWh) 109,685 142,591 175,496 ※「2008年度の利用量(全国)」は2008年国内出荷量(太陽光発電協会) ※「2008年度の利用量(山形県)」は住宅用導入比率による全国値の按分量 ※「最大設置基数」は2020年及び2050年の事業所数(推計値)より算出した設置可能な最大基数 ※1基当たりの発電出力は10kWと設定 30,000 2050-A (設置基数) (10kW基相当) 25,000 シナリオC 25,055 20,000 シナリオB 20,357 15,000 シナリオA 15,659 10,000 5,000 期待量 184 実績量 108 0 2008 シナリオb2 4,238 シナリオa2 3,132 シナリオb1 2,480 シナリオa1 1,833 2020 2050 図 40 太陽電池パネル設置基数のまとめ(事業所) 89 表 61 太陽光エネルギーの推計結果(公共施設) 〈公共施設向け〉 2008年度の 全国 導入量 県実績量 うち公共分 (基数) 県期待量 うち公共分 (基数) 2,197,879 9,614 1,078 108 16,430 1,842 184 シナリオ 最大設置基数 導入基数 発電出力 発電電力量 2020-a' (基) (基) (MW) (MWh) 1,833 18 12,838 シナリオ (kW)(公共向け含む全数) (kW) (基)(10kWパネル換算) (kW) (基)(10kWパネル換算) 2020-a 2020-b' 437,362 3,132 2,480 31 25 21,939 17,369 2020-b 4,238 42 29,682 2050-B 2050-C 437,362 最大設置基数 (基) 導入基数 (基) 5,732 8,598 11,465 発電出力 (MW) 57 86 115 発電電力量 (MWh) 40,151 60,227 80,302 ※「2008年度の利用量(全国)」は2008年国内出荷量(太陽光発電協会) ※「2008年度の利用量(山形県)」は住宅用導入比率による全国値の按分量 ※「最大設置基数」は公共施設面積より算出した設置可能な最大基数 ※1基当たりの発電出力は10kWと設定 14,000 2050-A (設置基数) (10kW基相当) 12,000 シナリオC 11,465 10,000 シナリオB 8,598 8,000 6,000 シナリオA 5,732 シナリオb2 4,238 シナリオa2 3,132 シナリオb1 2,480 シナリオa1 1,833 4,000 2,000 期待量 184 実績量 108 0 2008 2020 2050 図 41 太陽電池パネル設置基数のまとめ(公共施設) 90 表 62 太陽光エネルギーの推計結果(その他) 〈その他(耕作放棄地等未利用地)向け〉 2008年度の 全国 2,197,879 導入量 県実績量 9,614 うちその他分 1,078 (基数) 108 県期待量 16,430 うちその他分 1,842 (基数) 184 シナリオ 最大設置基数 導入基数 発電出力 発電電力量 2020-a' (基) (基) (MW) (MWh) 1,833 18 12,838 シナリオ (kW)(その他向け含む全数) (kW) (基)(10kWパネル換算) (kW) (基)(10kWパネル換算) 2020-a 2020-b' 425,897 3,132 2,480 31 25 21,939 17,369 2020-b 4,238 42 29,682 2050-B 2050-C 425,897 最大設置基数 (基) 導入基数 (基) 127,769 170,359 212,949 発電出力 (MW) 1,278 1,704 2,129 発電電力量 (MWh) 894,948 1,193,264 1,491,580 ※「2008年度の利用量(全国)」は2008年国内出荷量(太陽光発電協会) ※「2008年度の利用量(山形県)」は住宅用導入比率による全国値の按分量 ※「最大設置基数」はその他面積より算出した設置可能な最大基数 ※1基当たりの発電出力は10kWと設定 250,000 2050-A (設置基数) (10kW基相当) シナリオC 212,949 200,000 シナリオB 170,359 150,000 シナリオA 127,769 100,000 50,000 期待量 184 実績量 108 0 2008 シナリオb2 4,238 シナリオa2 3,132 シナリオb1 2,480 シナリオa1 1,833 2020 2050 図 42 太陽電池パネル設置基数のまとめ(その他) 91 7.4.3 太陽熱エネルギー (1) 推計方法 世帯数(家庭)、事業所数(事業所)、面積(公共施設及び耕作放棄地等その他)を用いて最大設置基 数を算出する。算出に用いた各数値は次のとおりである。 太陽電池パネルの推計方法に準じ、太陽熱集熱パネル設置基数ベース(ただし、基数の推計値は上 記の最大設置基数を超えない)で推計を行う。 表 63 太陽熱集熱パネル最大設置基数の算出 世帯数(世帯) 事業所数(件) 公共施設面積(km2) その他面積(km2) ※ ※ ※ ※ 2008 年 2020 年 2050 年 391,156 65,796 385,000 63,000 359.5 54,173.0 357,000 56,000 2008 年世帯数は「平成 21 年度山形県の人口と世帯数」、2020 及び 2050 年世帯数は図 32(p.72) 2008 年事業所数は「平成 18 年度事業所・企業統計調査」、2020 及び 2050 年事業所数は推計値 公共施設面積及びその他面積は山形県統計年鑑等をもとにした推計値 その他面積は、農用地/森林/原野/水面・河川・水路/道路/宅地/公用・公共施設/耕作放棄地以外のその他 (2) 条件設定の考え方 2080 年ベースの設置基数が不明なため、太陽光エネルギーと同程度の普及を想定する。 (3) 推計結果 太陽熱エネルギーの推計結果は次のとおり。 表 64 太陽熱エネルギーの推計結果(家庭) 〈家庭向け〉 シナリオ 2020-a 2020-b 2050-A 2050-B 92,466 85,695 最大設置基数 (基) 導入基数 (基) 9,247 18,493 42,847 51,417 利用熱量 (GJ) 108,475 216,950 502,659 603,190 ※「最大設置基数」は2020年及び2050年の世帯数より算出した設置可能な最大基数 ※温水パネル1基当たりの6m2と設定 92 2050-C 59,986 703,722 70,000 (設置基数) (6m2基相当) 60,000 シナリオC 59,986 50,000 シナリオB 51,417 シナリオA 42,847 40,000 30,000 20,000 シナリオb 18,493 10,000 シナリオa 9,247 0 2008 2020 2050 図 43 太陽熱給湯機設置基数のまとめ(家庭) 表 65 太陽熱エネルギーの推計結果(事業所) 〈事業所向け〉 シナリオ 2020-a 2020-b 2050-A 2050-B 2050-C 15,159 13,422 最大設置基数 (基) 導入基数 (基) 1,516 3,790 6,711 8,053 9,396 利用熱量 (GJ) 296,401 741,004 1,312,194 1,574,632 1,837,071 ※「最大設置基数」は2020年及び2050年の事業所数(推計値)より算出した設置可能な最大基数 ※温水パネル1基当たりの100m2と設定 10,000 9,000 (設置基数) シナリオC 9,396 (100m2基相当) 8,000 シナリオB 8,053 7,000 シナリオA 6,711 6,000 5,000 4,000 シナリオb 3,790 3,000 2,000 シナリオa 1,516 1,000 0 2008 2020 2050 図 44 太陽熱給湯機設置基数のまとめ(事業所) 93 表 66 太陽熱エネルギーの推計結果(公共施設) 〈公共施設向け〉 シナリオ 2020-a 2020-b 2050-A 194 最大設置基数 (基) 導入基数 (基) 19 39 136 利用熱量 (GJ) 3,796 7,592 26,571 ※「最大設置基数」は公共施設面積より算出した設置可能な最大基数 ※温水パネル1基当たりの100m2と設定 200 180 2050-B 2050-C 155 30,367 175 34,163 (設置基数) (100m2基相当) シナリオC 175 160 シナリオB 155 140 シナリオA 136 120 100 80 60 40 シナリオb 39 20 シナリオa 19 0 2008 2020 2050 図 45 太陽熱給湯機設置基数のまとめ(公共施設) 表 67 太陽熱エネルギーの推計結果(その他) 〈その他(耕作放棄地等未利用地)向け〉 シナリオ 2020-a 2020-b 2050-A 8,911 最大設置基数 (基) 導入基数 (基) 0 446 4,456 利用熱量 (GJ) 0 87,120 871,199 ※「最大設置基数」はその他面積より算出した設置可能な最大基数 ※温水パネル1基当たりの100m2と設定 94 2050-B 2050-C 6,238 1,219,679 7,129 1,393,919 8,000 (設置基数) (100m2基相当) シナリオC 7,129 7,000 シナリオB 6,238 6,000 5,000 シナリオA 4,456 4,000 3,000 2,000 1,000 シナリオb 446 シナリオa 0 0 2008 2020 2050 図 46 太陽熱給湯機設置基数のまとめ(その他) 95 7.4.4 中小水力エネルギー (1) 推計方法 2008 年の中小水力エネルギー導入量及び期待量は次表のとおりである。 山形県での総発電出力は 51,216kW(表 17、p.28 の 775,271GJ を発電出力に変換)である。 100kW 級水車に換算すると 512 基分となる。 一方、中小水力ポテンシャル量(農業用水路利用) ※を用いて求めた期待量は 81,269kW であり、 100kW 水車換算で 813 基相当となっている。 この 2008 年導入量をもとに、発電出力 100kW 規模の水車を想定し、その基数ベースで推計を行う。 ※ NEF 包蔵水力調査(詳細は資料編参照)による。 表 68 中小水力エネルギー導入量及び期待量(2008 年) 農業用水路利用発電 ポテンシャル量 全国 21,179 (kW)…a 山形県 3,641 (kW)…b 全国比 17.19% c=b/a 農業用水路利用発電 全国 12,922 (kW)…d 既開発量 山形県 1,400 (kW)…e 全国比 10.83% f=e/d ※ポテンシャル量、既開発量はNEF包蔵量調査(p4-15) 2008年導入量 2008年期待量 2008年全国導入量 775,271 51,216 512 81,269 813 (GJ) (kW) (基) (kW) (基) g 山形県導入量実績値 h (発電出力変換) 100kW水車換算 i=h/f*c 100kW水車換算 472,724 (kW) j=i/c (2) 条件設定の考え方 環境省ロードマップでは、2020 年における全国の水力発電(中小規模)導入量が 165~600 万 kW と見込まれている。表 68 で求めた 2008 年の全国導入量 47 万 kW(472,724kW)に対し 2020 年度は 3~13 倍となる。このうち上限値(13 倍)による推計値は、2008 年期待量 ( 81,269kW ) ベ ー ス で 1,056,497kW ( =81,269kW × 13 ) と な る 。 こ れ は 、 発 電 量 で 4,442,346MWh(=1,056.497MW×24 時間/日×365 日/年×0.6×0.8、0.6 は総合発電効率、 0.8 は設備利用率)となり、山形県の中小水力エネルギーの期待可採量 2,111,415MWh(表 13、p.20)を大きく超える。したがって、2020 年のシナリオとしては 3 倍のみをシナリオ a として設 定する。 2050 年までには各種条件整備が見込めることから、2008 年比 6~9 倍程度の導入量(期待可 採量の 6 割~9 割に相当)を設定する。 (3) 山形県の地域性の考慮(2020 年のシナリオ a1 設定) 表 68 に示したように、山形県中小水力エネルギー導入実績 51,216kW に対し、NEF 包蔵水力調査 を用いて求めた期待量は 81,269kW となり、量数値の間には 30,053kW の差が生じている。この差の要 96 因として、次のような山形県の地域性が考えられる。 農業用水路が主となるため小規模分散化し現状では需要確保が困難であること 農業用水路での発電について周知が必要であること 山形県導入量 51,216kW に基づくシナリオをシナリオ a1 として設定する。 (4) 推計結果 中小水力エネルギーの推計結果は次のとおり。 表 69 中小水力エネルギーの推計結果 2008年度の導入量 775,271 51,216 512 81,269 813 2008年度の期待量 (GJ) (kW) (基)(100kW水車換算) (kW) (基)(100kW水車換算) シナリオ 最大可採量 (kW) 発電出力 (kW) 熱量単位 (GJ) 100kW水車基数 2020-a1 2020-a2 502,144 153,648 243,806 553,133 877,701 1,536 2,438 シナリオ 最大可採量 (kW) 発電出力 (kW) 熱量単位 (GJ) 100kW水車基数 2050-A 5,000 4,500 307,296 4,651,626 3,073 2050-B 502,144 384,120 5,814,533 3,841 2050-C 460,944 6,977,439 4,609 (設置基数) (100kW基相当) シナリオC 4,609 4,000 シナリオB 3,841 3,500 シナリオA 3,073 3,000 2,500 シナリオa2 2,438 2,000 シナリオa1 1,536 1,500 1,000 期待量 813 実績量 512 500 0 2008 2020 2050 図 47 中小水力水車設置基数のまとめ 97 7.4.5 バイオマスエネルギー(木質バイオマス) (1) 推計方法 表 48(p.70)、表 49(p.71)で整理したとおり、期待可採量が大きく普及段階にあり、県の特徴的なクリ ーンエネルギーである木質バイオマス(林地残材、製材端材)を中心に導入を図る。 将来推計は、山形県森林面積をベースに試算した期待可採量(ただし重量ベース)を用いて行う。林 地残材は約 28 万トン、製材端材は 1.7 万トンとなっている。このうちの未利用分の割合は、林地残材は 90%、製材端材は 22%である(表 36、p.55)。 表 70 木質バイオマスエネルギーの期待可採量 期待可採量(林地残材) 4,727,917 (GJ) 281,206 (t) 期待可採量(製材端材) 290,571 (GJ) 17,283 (t) (2) 条件設定の考え方 環境省ロードマップでは、2020 年における全国のバイオマス発電導入量が 761 万 kW、バイオ マス熱利用量が 887 万 kl と見込まれている。また、同資料では 2005 年のバイオマス発電導入 量は 409 万 kW、バイオマス熱利用量は 470 万 kl となっている。2005 年に対し 2020 年度は 2 倍程度となる。2020 年度は、上記(1)より林地残材既利用率 10%、製材端材既利用率 80%を 用いて得られる利用量に対し 2~3 倍程度を設定の目安とする。 木質バイオマスは山形県にとって重要なクリーンエネルギー資源であることから、2050 年には 2008 年比 6~10 倍程度(対期待可採量では 60~100%)の導入量を設定する。 (3) 推計結果 バイオマスエネルギーの推計結果は次のとおり。 表 71 木質バイオマスエネルギーの推計結果(林地残材) 期待可採量(林地残材) 最大可採量 導入量 シナリオ (t) (t) (GJ) 4,727,917 (GJ) 281,206 (t) 2020-a 42,181 709,188 2020-b 84,362 1,418,375 98 2050-A 281,206 168,724 2,836,750 2050-B 2050-C 224,965 3,782,334 281,206 4,727,917 300,000 (t) シナリオC 281,206 250,000 シナリオB 224,965 200,000 シナリオA 168,724 150,000 100,000 50,000 シナリオb 84,362 28,121 シナリオa 42,181 0 2008 2020 2050 図 48 木質バイオマス導入量のまとめ(林地残材) 表 72 木質バイオマスエネルギーの推計結果(製材端材) 期待可採量(製材端材) 期待可採量 利用量 290,571 (GJ) 17,283 (t) シナリオ (t) (t) (GJ) 2020-a 2020-b 14,690 246,985 16,418 276,042 2050-A 17,283 17,283 290,571 2050-B 17,283 290,571 20,000 (t) 18,000 16,000 シナリオb 16,418 13,826 シナリオa 14,690 14,000 シナリオC 17,283 シナリオB 17,283 シナリオA 17,283 12,000 10,000 8,000 6,000 4,000 2,000 0 2008 2020 2050 図 49 木質バイオマス導入量のまとめ(製材端材) 99 2050-C 17,283 290,571 7.4.6 温度差エネルギー (1) 推計方法 温度差エネルギーは、2050 年のシナリオ C でのみ導入推進を図る。 将来推計は、期待可採量(4,029GJ)を用い、この値に対する導入率を設定することで行う。 (2) 条件設定の考え方 2020 年は 2008 年の導入量(2,530GJ、表 17(p.28))程度とする。 2050 年のシナリオ C では、期待可採量の 5%(2008 年導入量の 80 倍)程度の導入を見込む。 (3) 推計結果 温度差エネルギーの推計結果は次のとおり。 表 73 温度差エネルギーの推計結果 2008年度の利用量 期待可採量 期待可採量 利用量 2,530 (GJ) 4,028,835 (GJ) シナリオ (GJ) (GJ) 2020-a 2020-b 2050-A 4,028,835 2,820 40,288 2,820 2050-B 40,288 250,000 (t) シナリオC 201,442 200,000 150,000 100,000 シナリオB 40,288 シナリオA 40,288 50,000 2,530 シナリオb 2,820 シナリオa 2,820 0 2008 2020 2050 図 50 温度差エネルギーのまとめ 100 2050-C 201,442 7.4.7 雪氷熱エネルギー (1) 推計方法 冷熱となる雪氷熱エネルギーは山形県では大きな需要は見込めず、2050 年のシナリオ C でのみ導入 推進を図る。 将来推計は、期待可採量(ただし、重量ベース)を用い、この値に対する導入率を設定することで行う。 利用可能な雪の量は約 2,000 万トンとなっている。 (2) 条件設定の考え方 2020 年は 2008 年の導入量(3,062GJ、雪量で 8,700t 相当、表 17(p. 28))程度とする。 2050 年のシナリオ C では、期待可採量の 10%(2008 年導入量の 230 倍)程度の導入を見込 む。 (3) 推計結果 雪氷熱エネルギーの推計結果は表のとおり。 表 74 雪氷熱エネルギーの推計結果 2008年度の利用量 3,062 8,654 7,120,159 20,122,708 期待可採量 シナリオ 期待可採量 利用量 2020-a (t) (t) (GJ) (GJ) (t) (GJ) (t) 2020-b 2050-A 20,122,708 10,061 201,227 3,560 71,202 10,061 3,560 2050-B 201,227 71,202 (t) 2,500,000 シナリオC 2,012,271 2,000,000 1,500,000 1,000,000 500,000 8,654 シナリオb 10,061 シナリオa 10,061 0 2008 2020 シナリオB 201,227 シナリオA 201,227 2050 図 51 雪氷熱エネルギーのまとめ 101 2050-C 2,012,271 712,016 7.4.8 廃棄物エネルギー (1) 推計方法 将来推計は、一般廃棄物及び産業廃棄物の処分実績をベースに試算した期待可採量(ただし重量ベ ース)を用いて行う。廃棄物焼却量は、一般廃棄物、産業廃棄物をあわせて 41 万トン(316 万 GJ)となっ ている。このうち約 30 万 GJ が発電や余熱利用等に使われている(表 17、p.28)。 (2) 条件設定の考え方 上記より、2008 年ベースでの利用率は 9%となる。焼却施設の更新時期のタイミングにあわせ 熱利用施設の設置を促すこととし、2020 年には 2008 年比で 2~3 倍程度を設定の目安とする。 2050 年までには多くの焼却施設の更新が見込めることから、2008 年比 5~9 倍程度(対期待可 採量で 55~95%)の導入を見込む。 (3) 推計結果 廃棄物エネルギーの推計結果は次のとおり。 表 75 廃棄物エネルギーの推計結果 2008年度の利用量 期待可採量 295,382 38,625 1,668,199 316,965 1,487,321 95,659 3,155,520 412,624 一般 廃棄物 産業 廃棄物 合計 (GJ) (t) (GJ) (t) (GJ) (t) (GJ) (t) シナリオ 2020-a 2020-b 2050-A 2050-B 2050-C 406,434 376,726 期待可採量 (t) 利用量 (t) 60,965 121,930 207,199 282,544 357,889 (GJ) 466,228 932,456 1,584,544 2,160,742 2,736,940 ※2020及び2050の最大可採量(焼却処理量)は世帯数等の減少分等による減量分を考慮 400,000 (t) シナリオC 357,889 350,000 300,000 シナリオB 282,544 250,000 シナリオA 207,199 200,000 150,000 シナリオb 121,930 100,000 50,000 シナリオa 60,965 38,625 0 2008 2020 2050 図 52 廃棄物熱利用を行うごみ焼却量のまとめ 102 7.4.9 波力エネルギー (1) 推計方法 波力エネルギーは、2050 年のシナリオ C でのみ導入推進を図る。 将来推計は、期待可採量(ただし、発電出力ベース)を用い、この値に対する導入率を設定することで 行う。波力エネルギーの期待可採量は約 2 万 kW となっている。 (2) 条件設定の考え方 2050 年までには、技術面、権利関係の調整面等での課題が改善されると想定し、期待可採量の 10%程度の導入を見込む。 (3) 推計結果 エネルギーの推計結果は次のとおり。 表 76 波力エネルギーの推計結果 期待可採量 167,929 (MWh) 604,545 (GJ) 19,170 (kW) シナリオ (kW) (kW) 期待可採量 利用量 2,500 2020-a 2020-b 0 2050-A 19,170 0 2050-B 0 2050-C 0 (kW) 2,000 シナリオC 1,917 1,500 1,000 500 シナリオb 0 シナリオa 0 0 2008 シナリオB 0 シナリオA 0 2020 2050 図 53 波力エネルギーのまとめ 103 1,917 7.4.10 シナリオに基づくクリーンエネルギー資源の将来推計結果のまとめ (1) シナリオ別推計結果 シナリオ別の推計結果表を表 77~表 79 に示す。導入量の推計結果は次のとおり: 風車は、2020 年が 100~130 基程度、2050 年が 400~900 基程度となる。 太陽電池パネルは、合計で 2020 年が 3~6 万基程度、2050 年が 24~41 万基程度となる。家庭 及び事業所への普及率では、2020 年が 3~13%、2050 年が 25~45%となる。 太陽熱温水器は、全体で 2020 年が 1~2 万基程度、2050 年が 5~8 万基程度となる。家庭及び 事業所への普及率では、2020 年が 2~6%、2050 年が 12~17%となる。 中小水力水車は、2020 年が 1,500~2,400 基程度、2050 年が 3,100~4,600 基程度となる。 木質バイオマスは、2020 年が 6~10 万トン程度、2050 年が 19~30 万トン程度となる。 温度差エネルギーは、2020 年は現状維持、2050 が 4~20 万 GJ 程度となる。 雪氷熱利用雪量は、2020 年は現状維持、2050 年が 20~200 万トン程度となる。 熱利用焼却ごみ量は、2020 年が 6~12 万トン、2050 年が 21~36 万トン程度となる。 波力エネルギーは、2050 年が 1,900kW 程度となる。 104 表 77 エネルギー種類別・シナリオ別の推計結果表 (参考) 2008年 シナリオa1 2020年 シナリオa2 シナリオb1 シナリオb2 シナリオA 2050年 シナリオB 4 00 6 00 備考 シナリオC (基) 14 10 0 13 0 (千基) (1 ) (千基) (0.1 ) (公共施設) (その他) 太陽熱利用 (家庭) (千基) (千基) (0.1 ) (0.1 ) 37 (10%) 3 (5%) 3 3 29 (8%) 2 (4%) 2 2 50 (13%) 4 (7%) 4 4 90 (25%) 16 (28%) 6 1 28 1 30 (36%) 20 (36%) 9 1 70 1 60 (45%) 25 (45%) 11 2 13 5kWパネル想定 (事業所) 22 (6%) 2 (3%) 2 2 (千基) 9 (2%) 2 (2%) 0 0 2 ,40 0 18 (5%) 4 (6%) 0 0 1 ,500 18 (5%) 4 (6%) 0 0 2,4 00 43 (12%) 7 (12%) 0 4 3,1 00 51 (14%) 8 (14%) 0 6 3,8 00 60 (17%) 9 (17%) 0 7 4,6 00 6m2パネル想定 (事業所) 9 (2%) 2 (2%) 0 0 1 ,50 0 風力エネルギー 太陽光エネルギー (家庭) (千基) (公共施設) (千基) (その他) (千基) 中小水力エネルギー (基) 5 00 バイオマスエネルギー (林地残材) (千t) 28 42 42 84 84 1 69 2 25 (製材端材) (千t) 14 15 15 16 16 17 17 (千GJ) 温度差エネルギー 3 3 3 3 3 40 40 雪氷熱エネルギー (千t) 9 10 10 10 10 2 01 2 01 廃棄物エネルギー (千t) 39 61 61 12 2 1 22 2 07 2 83 波力エネルギー (kW) 0 0 0 0 0 0 ※ (参考)は導入量(推定値)を備考欄の規模で基数換算したもの ※ 太陽光エネルギー及び太陽熱エネルギーの導入基数下に記載の()内の数値は、世帯数または事業所数に対する普及率 105 9 00 2,000kW風車想定 10kWパネル想定 10kWパネル想定 10kWパネル想定 100m2パネル想定 100m2パネル想定 100m2パネル想定 100kW水車想定 2 81 17 2 01 2,0 12 雪重量 3 58 焼却ごみ量 1,9 00 表 78 詳細推計結果表(固有単位) 電力 熱 風力エネルギー 太陽光エネルギー (家庭) (事業所) (公共施設) (その他) 中小水力エネルギー 波力エネルギー 太陽熱利用 (家庭) (事業所) (公共施設) (その他) バイオマスエネルギー (林地残材) (製材端材) 温度差エネルギー 雪氷熱エネルギー 廃棄物エネルギー (MW) (MW) (MW) (MW) (MW) (MW) (MW) (MW) (GJ) (GJ) (GJ) (GJ) (GJ) (t) (t) (t) (GJ) (t) (t) 2020年 2050年 (参考) 備考 2008年 シナリオa1 シナリオa2 シナリオb1 シナリオb2 シナリオA シナリオB シナリオC 27 165 259 (165) (259) 864 1,296 1,728 163 279 221 378 1,942 2,643 3,295 108 185 147 251 450 650 800 18 31 25 42 157 204 251 18 31 25 42 57 86 115 18 31 25 42 1,278 1,704 2,129 154 244 (154) (244) 307 384 461 100kW水車想定 0 0 (0) (0) 0 0 2 408,672 408,672 1,052,666 1,052,666 2,712,623 3,427,869 3,968,875 108,475 108,475 216,950 216,950 502,659 603,190 703,722 6m2パネル想定 296,401 296,401 741,004 741,004 1,312,194 1,574,632 1,837,071 100m2パネル想定 3,796 3,796 7,592 7,592 26,571 30,367 34,163 100m2パネル想定 0 0 87,120 87,120 871,199 1,219,679 1,393,919 100m2パネル想定 56,871 56,871 100,780 100,780 186,006 242,247 298,489 28,121 42,181 42,181 84,362 84,362 168,724 224,965 281,206 13,826 14,690 14,690 16,418 16,418 17,283 17,283 17,283 2,530 2,820 2,820 2,820 2,820 40,288 40,288 201,442 8,654 10,061 10,061 10,061 10,061 201,227 201,227 2,012,271 雪重量 38,625 60,965 60,965 121,930 121,930 207,199 282,544 357,889 焼却ごみ量 106 表 79 詳細推計結果表(熱量単位) 電力 熱 風力エネルギー 太陽光エネルギー (家庭) (事業所) (公共施設) (その他) 中小水力エネルギー 波力エネルギー 小計 太陽熱利用 (家庭) (事業所) (公共施設) (その他) バイオマスエネルギー (林地残材) (製材端材) 温度差エネルギー 雪氷熱エネルギー 廃棄物エネルギー 小計 合計 エネルギー自給率 電力供給 熱供給 合計 (GJ) (GJ) (GJ) (GJ) (GJ) (GJ) (GJ) (GJ) (GJ) (GJ) (GJ) (GJ) (GJ) (GJ) (GJ) (GJ) (GJ) シナリオa1 1,038,418 412,139 273,491 46,216 46,216 46,216 553,133 0 2,003,690 408,672 108,475 296,401 3,796 0 956,173 709,188 246,985 2,820 3,560 466,228 1,837,454 3,841,143 7.4% 6.2% 5.5% 2020年 2050年 シナリオa2 シナリオb1 シナリオb2 シナリオA シナリオB 1,634,895 (1,038,418) (1,634,895) 5,449,652 8,174,477 704,317 557,600 952,900 4,895,677 6,664,549 467,378 370,018 632,335 1,134,454 1,638,656 78,980 62,527 106,855 394,867 513,327 78,980 62,527 106,855 144,544 216,816 78,980 62,527 106,855 3,221,812 4,295,750 877,701 (553,133) (877,701) 4,651,626 5,814,533 0 0 0 0 0 3,216,913 2,149,150 3,465,496 14,996,955 20,653,559 408,672 1,052,666 1,052,666 2,712,623 3,427,869 108,475 216,950 216,950 502,659 603,190 296,401 741,004 741,004 1,312,194 1,574,632 3,796 7,592 7,592 26,571 30,367 0 87,120 87,120 871,199 1,219,679 956,173 1,694,418 1,694,418 3,127,321 4,072,905 709,188 1,418,375 1,418,375 2,836,750 3,782,334 246,985 276,042 276,042 290,571 290,571 2,820 2,820 2,820 40,288 40,288 3,560 3,560 3,560 71,202 71,202 466,228 932,456 932,456 1,584,544 2,160,742 1,837,454 3,685,920 3,685,920 7,535,978 9,773,006 5,054,367 5,835,070 7,151,416 22,532,933 30,426,564 11.8% 6.2% 7.2% 7.9% 12.4% 8.3% 12.7% 12.4% 10.2% 92.3% 51.7% 65.3% 127.1% 67.1% 88.1% シナリオC 10,899,303 8,307,370 2,016,807 631,787 289,088 5,369,687 6,977,439 16,793 26,200,905 3,968,875 703,722 1,837,071 34,163 1,393,919 5,018,488 4,727,917 290,571 201,442 712,016 2,736,940 12,637,761 38,838,666 161.2% 86.7% 112.5% ※エネルギー自給率算出のため、風力と中小水力のシナリオb1・b2はそれぞれシナリオa1・a2を準用 ※エネルギー自給率算出のため、太陽熱エネルギー~廃棄物エネルギーは、シナリオa1・a2/b2・b2の区分をしていないため、 それぞれシナリオa1・a2はシナリオaの値、シナリオb1・b2はシナリオbの値とした。 ※エネルギー種類ごとにシナリオの選択が可能だが、本表の小計、合計の値は同一シナリオの合算値である。 107 (2) クリーンエネルギー導入量及びエネルギー自給率の推計結果まとめ クリーンエネルギー導入量及びエネルギー自給率を、エネルギー種類別、エネルギー用途別に整理 した結果を表 80、図 54、表 81、図 55 に示す。またシナリオ別・用途別エネルギー自給率のまとめを図 56 に示す。 エネルギー自給率は、シナリオ 2020-a1 が 5.5%、シナリオ 2020-a2 が 7.2%、シナリオ 2020-b1 が 8.3%、シナリオ 2020-b2 が 10.2%、シナリオ 2050-A が 65.3%、シナリオ 2050-B が 88.1%、シナリオ 2050-C が 112.5%となる。 表 80 推計結果まとめ(エネルギー種類別) 2020-a1 2020-a2 2020-b1 2020-b2 2050-A 2050-B 2050-C 風力エネルギー 1,038,418 1,634,895 1,038,418 1,634,895 5,449,652 8,174,477 10,899,303 太陽光エネルギー 412,139 704,317 557,600 952,900 4,895,677 6,664,549 8,307,370 太陽熱エネルギー 408,672 408,672 1,052,666 1,052,666 2,712,623 3,427,869 3,968,875 中小水力エネルギー 553,133 877,701 553,133 877,701 4,651,626 5,814,533 6,977,439 バイオマスエネルギー 956,173 956,173 1,694,418 1,694,418 3,127,321 4,072,905 5,018,488 温度差エネルギー 2,820 2,820 2,820 2,820 40,288 40,288 201,442 地熱エネルギー 2 0 3 1 2 3 4 雪氷熱エネルギー 3,560 3,560 3,560 3,560 71,202 71,202 712,016 廃棄物エネルギー 466,228 466,228 932,456 932,456 1,584,544 2,160,742 2,736,940 波力エネルギー 0 0 0 0 0 0 16,793 合計 3,841,145 5,054,367 5,835,073 7,151,417 22,532,935 30,426,567 38,838,670 エネルギー自給率 5.5% 7.2% 8.3% 10.2% 65.3% 88.1% 112.5% ※エネルギー自給率算出のため、風力と中小水力のシナリオb1・b2はそれぞれシナリオa1・a2を準用 ※エネルギー自給率算出のため、太陽熱~廃棄物エネルギーは、シナリオa1・a2とb2・b2の区分をしていないため、 それぞれシナリオa1・a2はシナリオaの値、シナリオb1・b2はシナリオbの値とした。 ※エネルギー種類ごとにシナリオの選択が可能だが、本表の合計値は同一シナリオの合算値 (千GJ) 50,000 波力エネルギー 38,839 40,000 廃棄物エネルギー 雪氷熱エネルギー 30,427 地熱エネルギー 30,000 温度差エネルギー 22,533 バイオマスエネルギー 20,000 中小水力エネルギー 10,000 3,841 5,054 5,835 2020‐a1 2020‐a2 2020‐b1 太陽熱エネルギー 7,151 太陽光エネルギー 風力エネルギー 0 2020‐b2 2050‐A 図 54 推計結果まとめ(エネルギー種類別) 108 2050‐B 2050‐C 表 81 推計結果まとめ(エネルギー用途別) 2020-a1 2020-a2 2020-b1 2020-b2 2050-A 2050-B 電力 2,003,690 3,216,913 2,149,150 3,465,496 14,996,955 20,653,559 熱 1,837,454 1,837,454 3,685,920 3,685,920 7,535,978 9,773,006 合計 3,841,143 5,054,367 5,835,070 7,151,416 22,532,933 30,426,564 エネルギー自給率 5.5% 7.2% 8.3% 10.2% 65.3% 88.1% ※エネルギー自給率算出のため、風力と中小水力のシナリオb1・b2はそれぞれシナリオa1・a2を準用 ※エネルギー自給率算出のため、太陽熱エネルギー~廃棄物エネルギーまでは、シナリオa'、シナリオb'は それぞれシナリオa、シナリオbを準用 ※エネルギー種類ごとにシナリオの選択が可能だが、本表の合計値は同一シナリオの合算値 (千GJ) 50,000 38,839 40,000 30,427 30,000 熱 22,533 20,000 電力 10,000 3,841 5,054 5,835 2020‐a1 2020‐a2 2020‐b1 7,151 2020‐b2 0 2050‐A 2050‐B 2050‐C 図 55 推計結果まとめ(エネルギー用途別) 200% (エネルギー 自給率) 電力 熱 合計 180% 161.2% 160% 140% 127.1% 112.5% 120% 92.3% 100% 80% 60% 40% 20% 88.1% 65.3% 51.7% 67.1% 2050‐A 2050‐B 86.7% 12.4% 6.2% 12.4% 12.7% 6.2% 10.2% 7.4% 5.5% 11.8%7.2% 7.9% 8.3% 0% 2020‐a1 2020‐a2 2020‐b1 2020‐b2 図 56 シナリオ別・エネルギー用途別のエネルギー自給率のまとめ 109 2050‐C 2050-C 26,200,905 12,637,761 38,838,666 112.5% 7.4.11 (参考)エネルギー消費量の将来見込み量試算表 表 82 の省エネ分を考慮しないエネルギー消費量に、表 83 の省エネ効果試算のための設定値を乗ず ることで、表 84 の省エネ分を考慮したエネルギー消費量を算出。 表 82 エネルギー消費量(省エネ分考慮なし)(表 50)の用途別表 (千GJ) 2008 2010 2020 2050 最終エネルギー消費 78,659 79,491 75,649 64,430 産業 19,198 19,401 18,464 15,725 非製造業 4,895 4,946 4,707 4,009 電力 884 893 850 724 熱 3,179 3,212 3,057 2,604 燃料 832 841 800 682 製造業 14,304 14,455 13,756 11,716 電力 10,575 10,687 10,170 8,662 熱 3,370 3,406 3,241 2,761 燃料 179 181 172 147 原料 179 181 172 147 民生 44,476 44,946 42,774 36,430 家庭 22,295 22,531 21,441 18,262 電力 9,088 9,184 8,740 7,444 熱 13,207 13,346 12,701 10,818 業務他 22,181 22,416 21,332 18,169 電力 8,678 8,770 8,346 7,108 熱 13,503 13,646 12,986 11,060 運輸 14,985 15,144 14,412 12,274 乗用車 14,985 15,144 14,412 12,274 電力 0 0 0 0 燃料 14,985 15,144 14,412 12,274 ※非製造業は、軽質油製品のうち50%を燃料向けと設定 ※製造業は、軽質油製品のうち30%を原料向け、30%を燃料向けと設定 表 83 省エネルギー効果試算の設定値(再掲) 省エネ率(A) 省エネ対策実施率(B) 省エネ効果(A*B) 2020年 2050年 2020年 2050年 2020年 2050年 産業 非製造業 電力 ・照明の高効率化 15% 40% 10% 100% 2% 40% ・設備・機器(空調、モータ等)の高効率化 15% 40% 10% 100% 2% 40% 熱 ・設備・機器(ボイラ、ヒートポンプ等)の高効率化 15% 40% 10% 100% 2% 40% 燃料 ・設備・機器(農機具、産業機械等)の燃費改善 15% 40% 10% 100% 2% 40% 製造業 電力 ・照明の高効率化 10% 25% 10% 100% 1% 25% ・設備・機器(空調、モータ等)の高効率化 10% 25% 10% 100% 1% 25% 熱 ・設備・機器(ボイラ、ヒートポンプ等)の高効率化 10% 25% 10% 100% 1% 25% 燃料 ・設備・機器(産業機械等)の燃費改善 10% 25% 10% 100% 1% 25% 原料 ・生産効率の改善 10% 25% 10% 100% 1% 25% 民生 家庭 電力 ・照明の高効率化 30% 50% 30% 100% 9% 50% ・電気機器の高効率化 15% 50% 30% 100% 5% 50% ・建物の断熱(冷暖房) 40% 50% 30% 100% 12% 50% 熱 ・給湯機(ヒートポンプ等)の高効率化 20% 50% 30% 100% 6% 50% ・建物の断熱(冷暖房) 40% 50% 30% 100% 12% 50% 業務他 電力 ・照明の高効率化 20% 50% 30% 100% 6% 50% ・電気機器の高効率化 20% 50% 30% 100% 6% 50% ・建物の断熱(冷暖房) 20% 50% 30% 100% 6% 50% 熱 ・給湯機(ヒートポンプ等)の高効率化 20% 50% 30% 100% 6% 50% ・建物の断熱(冷暖房) 20% 50% 30% 100% 6% 50% 運輸 乗用車 燃料 ・技術(ハイブリッド化等)による燃費改善 20% 50% 50% 100% 10% 50% ・電気自動車等への切り替え 5% 50% 5% 50% ※ 産業部門はすでに広く省エネが実施されているため、省エネ率及び2020年の実施率を他部門より小さく設定 参考) 「2020年排出削減に関する検討~対策技術の諸元について~タスクフォース版」(2010年2月10日、国立環境研究所AIMプロジェクトチーム) 「地球温暖化対策に係る中長期ロードマップ(議論のたたき台)」(平成22年3月、地球温暖化対策に係る中長期ロードマップ検討会) 110 表 84 エネルギー消費量(省エネ分考慮後)(図 35)の用途別表 最終エネルギー消費 産業 非製造業 電力 熱 燃料 製造業 電力 熱 燃料 原料 民生 家庭 電力 熱 業務他 電力 熱 運輸 乗用車 電力 燃料 2008 78,659 19,198 4,895 884 3,179 832 14,304 10,575 3,370 179 179 44,476 22,295 9,088 13,207 22,181 8,678 13,503 14,985 14,985 0 14,985 2010 79,491 19,401 4,946 893 3,212 841 14,455 10,687 3,406 181 181 44,946 22,531 9,184 13,346 22,416 8,770 13,646 15,144 15,144 0 15,144 111 2020 70,402 18,255 4,637 837 3,011 788 13,619 10,069 3,209 171 171 39,584 19,532 8,203 11,329 20,052 7,845 12,207 12,562 12,562 240 12,322 (千GJ) 2050 34,522 11,193 2,405 434 1,562 409 8,787 6,497 2,070 110 110 18,215 9,131 3,722 5,409 9,084 3,554 5,530 5,114 5,114 2,046 3,069 第2部 クリーンエネルギー活用の事業可能性の検証・実証調査 1. はじめに 1.1 検証・実証調査のねらい クリーンエネルギーの導入促進に向けて、今後各地域で地域活性化とあわせたクリーンエネルギーの 導入が考えられる事業について、事業化の可能性を調査した。 地域活性化の基本的な考え方として、以下の基本的な考え方にもとづき実証調査の事業を抽出した。 ○再生可能エネルギーが積極的に導入されること ○地域経済の底上げになること ○地域と都市が連携し、既存の地域の取組が底上げされること 1.2 実証調査事業 実証調査事業は、以下の5つについて実証調査を実施した。 ①クリーンエネルギーの面的普及を促進するための市民ファンドの活用 ②木質バイオマス活用を促進するためのグリーン熱事業の検証 ③木質ペレットの利用促進 ④地域農業に新技術(植物工場)を導入した事業化 ⑤スマートグリッド・スマートコミュニティ形成の可能性 113 2. クリーンエネルギーの面的普及を促進するための市民ファンドの活用 2.1 実証調査事業の概要 2.1.1 ねらい グリーンエネルギーの面的普及を促進するための方策について市民ファンドを検討する。ここでのねら いは2つあり、ひとつは市民ファンドの可能性の追求と、地域活性化のための経済的手法を検討し、今後 の展開方策を明らかにすることである。 2.1.2 調査対象地域 調査対象地域については、具体的なケーススタディーを実施するために対象地域として以下の地域を 取り上げた。 (1) 山形市 太陽光発電等の普及を考慮した場合、人口の大きな都市の可能性が高いと考え、県内で最も人口の 多い山形市を対象とした。 (2) 酒田市 風力発電事業が導入されていることから、酒田市を対象とした。 (3) 庄内町 風力発電事業が導入されていることから、庄内町を対象とした。 <事業側> <出資側> 太陽光発電 メガソーラー (県内) 市民 アンケート調査 市民の 出資意向 その他 (山形市) 市民 ファンド 風力発電:酒田市、庄内町 ! 検証のポイント ○市民ファンドによる事 業性は高まるか 図 57 調査の概要 114 2.2 調査結果 2.2.1 市民ファンドなど市民参加が可能となる投融資制度の整理 市民ファンドや、市民参加が可能となるクリーンエネルギー導入に関する投融資制度の検討を行った。 民間の資金を活用した事業の展開に向けて具体的に 3 つの制度を取り上げ、それぞれの特徴及び課題 を整理した。市民参加型の投融資制度には「市民ファンド」をはじめ、NPO を主体とする「NPO バンク」、 自治体による「ミニ公募債」発行による資金調達手法があり、それぞれ以下のような特徴がある。 (1) 市民ファンド 地域における風力、太陽光発電等のクリーンエネルギーの導入にあたって、数百万円単位から、十数 億単位円で資金調達をすることが可能な制度となっている。地域内レベルでの小規模発電施設への出 資から、全国規模での呼びかけにより大規模風力発電の設置が可能である。 但し、市民ファンドの母体となる組織には出資資金が大規模になるほど、適切な募集媒体の選択、資 金管理が求められ、責任を持った運営が求められる。また、広く市民に出資を募る制度であるため、必ず しも域内からの出資に結びつくものではなく、都市部住民による出資参加者が多いという特徴がある。地 元の出資者を求める際には、金利優遇等の工夫が必要となる。 実際の市民ファンドでは、資金管理業務と事業運営管理業務を切り離し、大手市民ファンドと各地域 の市民ファンドが別々の役割を担い、ネットワークの中で運営されることも多く、その事業形態は多様であ る。 表 85 市民ファンドの制度概要と特徴 制度概要 特徴 ・匿名組合による出資募集と施設 設置。売電収益を分配金として 出資者(市民)に有利子にて還元 する。 ・大規模(億単位)資金の調達が 可能となる。 ・元本の保証がない。 ・域外からの出資者が約 9 割を占 める(「市民風車の会あきた」ヒア リング調査より)。 ・資金・出資者台帳の管理作業 が膨大、煩雑になる。 ・北海道を中心に全国的に広が っている(一回の募集金額規模は 1 億円から 10 億円規模。株式会 社自然エネルギー市民ファンド実 績より)。 市民発電所 ・募集、資金管理などを大手市民 ファンドに任せると効率的に運営 できる。 施設設置 匿名組合 (風力 (資金管理・ 小水力 運営事務 局) 太陽光等) 課題 売電収益 115 ・域内の出資が少ない。 ・風力などでは、設置認可が下り てから、資金募集をしなければな らず、出資募集と投資時期にミス マッチが起きる。 出資 分配金 市民 (2) NPO バンク(公民連携型) NPO バンクは、環境保全や福祉、地域社会活動などの市民の自発的な活動へ融資することを目的と した市民による非営利の金融機関である。融資審査に際しては、事業の社会性、地域との関わり、経済 性等が審査対象となり、事業内容に関する審査が大きな要件の 1 つとなっている。 趣旨に賛同した出資者による出資金は、上記の要件に合致している事業に出資されることため、特定 の事業(クリーンエネルギー)に対し直接的に出資を行うものではない点に注意が必要である。 市民ファンドと比較し、金融機関としての機能を有していることから、事業活動への民間企業・行政によ る出資・参加が可能となっており、地域の金融機関も含めた公民連携の形を模索することが可能である。 表 86 NPO バンクの制度概要と特徴 制度概要 特徴 課題 ・環境や福祉などの市民事業に 融資する非営利金融機関。 ・民間企業、公的機関などからの 出資を受け入れることが可能とな るとともに、・県内金融機関も含め た公民連携が模索できる。 ・金融機関への出資のため、直 接的にクリーンエネルギー導入に 出資していることにならない。 ・民間企業や公的機関による出 資を可能とするために、金融機関 として NPO バンクがクリーンエネル ギー導入・運営団体に融資する。 ・全国の NPO バンクによる融資が 行われている。 ・現状、県内金融機関においては 顧客への PR として収益の一部を 環境投資・寄付している(JA 山形 市「eco 定期」など)。 ・NPO バンク設立には、非営利で あっても貸金業としての行政・経 理・法務手続きなどが発生する。 ・ 市民発電所 施設設置 (風力 小水力 NPO 法人 融資 (運営事務 NPO バンク 出資 局) 売電収益 返済 利息・払戻 太陽光等) 市民 民間企業 公的機関 (3) ミニ公募債(自治体主導型) 自治体による住民参加型のミニ市場公募地方債は、地域住民の生活に関連する公共サービスの提供 のために充てられる資金調達手法である。地方債の発行に関して、地方分権化の潮流を受け、政府の許 認可が不要となったため、県、市町村単位でのミニ公募債の発行が増加している。 発行銘柄は 5 年債が主流であり、出資者は長期保有を好まない傾向にある。またミニ公募債の発行で は事前に充当する事業を特定する必要があり、その点で事業趣旨に賛同した購入者を対象とすることが 可能である。現状において一般公共事業、教育関連、環境関連の事業に充てられるものが多く発行され ている。 一方、公募債発行はあくまで行政機関が行うものであり、発行後の利払い等は税収によって賄われる 必要がある。その負担は必ずしもミニ公募債購入者にとどまるものではなく、各自治体の住民が負う点を 注意しなければならない。 116 表 87 ミニ公募債(自治体主導型) 制度概要 特徴 ・自治体の住民参加型ミニ市場 公募地方債発行によって資金調 達し、クリーンエネルギー導入へ の投資をおこなう。 ・地方分権化の流れで、総務大 臣の許認可が不要になり、各自 治体で発行しやすくなっている。 ・ミニ公募債発行に当たっては、 住民の生活に密接に関係する公 共施設の整備や公共サービス提 供のための備品購入に充てられ るとされている(神奈川県川崎市 が環境配慮型ミニ公募債「川崎 緑化推進債」を発行)。 公営発電所 (風力 小水力 太陽光等) 課題 ・大規模(億単位)資金の調達が 可能となる(山形県 2008 年度発 行総額:25 億円)。 ・民間や NPO が介在できない。 ・行政費用がかかる。 ・利払いが各自治体内の税収に よって賄われる必要がある。 ・市民ファンドではないが、市民参 加を伴うクリーンエネルギー普及・ 拡大方策。 施設設置 自治体 売電収益 貸付 利払・返還 117 市民 2.2.2 想定するクリーンエネルギー事業の可能性の検討 対象地域において市民ファンドを検討するに当たり、地域の特性を考慮してクリーンエネルギー事業を 想定し、事業として成立するか否かの検討を行った。 (1) 山形市 山形市においては、市内ビル屋上・遊休地を活用した太陽光パネル導入事業を想定した。 (a) 想定される事業内容 山形市内のビル屋上や、遊休平坦地を活用した太陽光パネルを導入した際の事業可能性 を検討した。 (b) 事業採算性の検討 山形市内のビル屋上・遊休地への太陽光パネルの設置を想定した場合の事業費と収支に ついて試算した。本試算からは、売電価格を 24 円/kWh、ファンド返還期間を 15 年間と想 定した場合、各年度における収支黒字が得られたが、15 年以内に全体の 50%以下の返還し か見込めない結果となった。現状ではこの想定において市民ファンドなどを構築すること は厳しい状況となった。 一方、企業 CSR の一環として、固定資産税などランニングコストの一部を無償で支援、 赤字分が補てんされれば事業化の可能性がある。また、山形市内では、JA 山形市が CSR の一環として積極的に社屋屋上に太陽光パネルを設置するような事例があり、屋上利用の ニーズはあると考えられ、今後の課題といえる。 <前提条件(想定値)> ・出力規模: 30kW ・山形県内年間発電量: 1168kWh/1kW/年(山形県内想定発電量) ・パネル単価: 320 千円/1kW ・売電価格: 24 円/kWh(全量買い取りを想定) ・補助金: 2 分の 1 ・ファンド形態: 事業費分調達・15 年返還・利子 1.5% ・施設減価償却: 17 年 表 88 事業費試算 項目 積算基礎 30kW 機器費 太陽電池パネル 出力×320千円/1kW パワーコンディショナー パネル設置架台 付帯機器 機器費計 9,600 2,850 2,100 900 15,450 千円 千円 千円 千円 千円 工事費 エンジニアリング費 設計費 基礎、据付工事費 人件費、諸経費 工事費計 事業費合計 補助金額 2分の1補助 差引事業費 500 5,000 5,500 20,950 10,475 10,475 千円 千円 千円 千円 千円 千円 118 表 89 収支試算(単位:千円) 積算基礎 (単位:kWh) 発電量×24円 年間発電量 売電収入 発電原価 運転要員費 メンテナンス費用 損害保険費 固定資産税 支払利子 一般管理費 発電原価計 事業収益 1年度 35,040 841 2年度 35,040 841 3年度 35,040 841 4年度 35,040 841 5年度 35,040 841 6年度 35,040 841 0 52 26 98 157 200 533 308 0 52 26 98 153 200 529 312 0 52 26 98 148 200 524 317 0 52 26 98 143 200 519 322 0 52 26 98 138 200 515 326 0 52 26 98 133 200 510 331 10,475 308 10,167 308 2.9% 10,167 312 9,855 620 5.9% 9,855 317 9,539 936 8.9% 9,539 322 9,217 1,258 12.0% 9,217 326 8,891 1,584 15.1% 8,891 331 8,559 1,916 18.3% 事業費×0.5% 付保率50%、料率0.5% 課税対象2/3、税率1.4% 期首借入残高の1.5% 売電収入-発電原価計 キ ャッ シ ュフ ロー 期首借入残高 当期回収資金 期末借入残高 回収資金累計 投資額回収率 (=事業収益) 期首借入残高-当期回収資金 7年度 35,040 841 8年度 35,040 841 9年度 35,040 841 10年度 35,040 841 11年度 35,040 841 12年度 35,040 841 13年度 35,040 841 14年度 35,040 841 15年度 35,040 841 16年度 35,040 841 17年度 35,040 841 0 52 26 98 128 200 505 336 0 52 26 98 123 200 500 341 0 52 26 98 118 200 495 346 0 52 26 98 113 200 489 352 0 52 26 98 108 200 484 357 0 52 26 98 102 200 479 362 0 52 26 98 97 200 473 368 0 52 26 98 91 200 468 373 0 52 26 98 86 200 462 379 0 52 26 98 80 200 457 384 0 52 26 98 74 200 451 390 8,559 336 8,223 2,252 21% 8,223 341 7,882 2,593 25% 7,882 346 7,535 2,940 28% 7,535 352 7,184 3,291 31% 7,184 357 6,827 3,648 35% 6,827 362 6,465 4,010 38% 6,465 368 6,097 4,378 42% 6,097 373 5,724 4,751 45% 5,724 379 5,345 5,130 49% 5,345 384 4,961 5,514 53% 4,961 390 4,570 5,905 56% 12,000 450 400 10,000 350 8,000 300 250 6,000 200 4,000 150 100 2,000 50 0 0 借入残高 事業収益 ※)牛山泉(2009)『新エネ・省エネの経済的導入法』オーム社 の計算方法を参考に試算。 図 58 試算における事業収益(折線右軸)と借入残高(棒左軸)の推移(単位:千円) 119 (2) 酒田市 酒田市においては、小学校区単位の小さなコミュニティにおけるクリーンエネルギー事業と、風力発電 事業を想定した。 (ア) 市内小中学校校舎屋上を活用したクリーンエネルギー事業 (a) 想定される事業内容 酒田市内の小中学校校舎屋上を活用したクリーンエネルギーの導入を目指す。具体的に は 15kW 規模以上の太陽光パネルや小型風力発電機の設置により売電を行い、収益を出資 者に還元する。出資者還元以上の収益は学校に寄贈する。 県外で働く卒業生など、広くファンドへの応募を働きかけることにより、域外からの資 金を呼び入れる。 導入当初は、本プロジェクトの核になる組織の形成をめざし、小中学校の PTA 組織に働 きかけ、寄付などを通じて、環境教育の教材として小規模クリーンエネルギー(小型風車 等)を導入する。その際に、募集や資金管理についてのノウハウを習得する。 (b) 事業採算性の検討 酒田市内小中学校の校舎屋上を活用して、出力規模 30kW の太陽光パネルを設置するこ とを想定した場合の事業費と収支について試算する。 本試算からは、 売電価格を 24 円/kWh、 ファンド返還期間を 15 年間と想定した場合、各年度における収支黒字と、15 年以内の返 還が見込める結果となった。ここでは、学校を核とした地域住民や卒業生を巻き込んだ市 民ファンドが模索されるが、その過程で生徒への環境教育や地域内交流など、経済的以外 の価値を生み出すことも重要となる。 <前提条件(想定値)> ・出力規模: 30kW ・年間発電量: 1,168kWh/1kW/年(山形県内想定発電量、年平均設備利用率 13.3%) ・パネル単価: 320 千円/1kW ・売電価格: 24 円/kWh(全量買い取りを想定) ・補助金: 3 分の 2 ・ファンド形態: 事業費分調達・15 年返還・利子 1.5% ・施設減価償却: 17 年 120 表 90 事業費試算 項目 積算基礎 機器費 太陽電池パネル 出力×320千円/1kW パワーコンディショナー パネル設置架台 付帯機器 機器費計 工事費 エンジニアリング費 設計費 基礎、据付工事費 人件費、諸経費 工事費計 事業費合計 30kW 補助金額 差引事業費 13,967 千円 6,983 千円 3分の2補助 9,600 2,850 2,100 900 15,450 千円 千円 千円 千円 千円 500 5,000 5,500 20,950 千円 千円 千円 千円 表 91 収支試算(単位:千円) 積算基礎 (単位:kWh) 発電量×24円 年間発電量 売電収入 発電原価 運転要員費 メンテナンス費用 損害保険費 固定資産税 支払利子 一般管理費 発電原価計 事業収益 1年度 35,040 841 2年度 35,040 841 3年度 35,040 841 4年度 35,040 841 5年度 35,040 841 6年度 35,040 841 0 52 26 98 105 100 381 460 0 52 26 98 98 100 374 467 0 52 26 98 91 100 367 474 0 52 26 98 84 100 360 481 0 52 26 98 77 100 353 488 0 52 26 98 69 100 346 495 6,983 460 6,523 460 6.6% 6,523 467 6,056 927 13.3% 6,056 474 5,583 1,400 20.1% 5,583 481 5,102 1,881 26.9% 5,102 488 4,614 2,369 33.9% 4,614 495 4,118 2,865 41.0% 事業費×0.5% 付保率50%、料率0.5% 課税対象2/3、税率1.4% 期首借入残高の1.5% 売電収入-発電原価計 キ ャッ シ ュフ ロー 期首借入残高 当期回収資金 期末借入残高 回収資金累計 投資額回収率 (=事業収益) 期首借入残高-当期回収資金 7年度 35,040 841 8年度 35,040 841 9年度 35,040 841 10年度 35,040 841 11年度 35,040 841 12年度 35,040 841 13年度 35,040 841 14年度 35,040 841 15年度 35,040 841 16年度 35,040 841 17年度 35,040 841 0 52 26 98 62 100 338 503 0 52 26 98 54 100 331 510 0 52 26 98 47 100 323 518 0 52 26 98 39 100 315 526 0 52 26 98 31 100 307 534 0 52 26 98 23 100 299 542 0 52 26 98 15 100 291 550 0 52 26 98 7 100 283 558 0 52 26 98 0 100 274 566 0 52 26 98 0 100 266 575 0 52 26 98 0 100 257 584 4,118 503 3,615 3,368 48% 3,615 510 3,105 3,878 56% 3,105 518 2,587 4,396 63% 2,587 526 2,061 4,922 70% 2,061 534 1,527 5,456 78% 1,527 542 986 5,997 86% 986 550 436 6,547 94% 436 558 0 7,105 102% 0 566 0 7,672 110% 0 575 0 8,247 118% 0 584 0 8,830 126% 121 8,000 700 7,000 600 6,000 500 5,000 400 4,000 300 3,000 200 2,000 100 1,000 0 0 借入残高 事業収益 ※)牛山泉(2009)『新エネ・省エネの経済的導入法』オーム社 の計算方法を参考に試算。 図 59 試算における事業収益(折線右軸)と借入残高(棒左軸)の推移(単位:千円) (c) 売電単価と投資回収完了期間に関する感度分析 売電単価が投資回収完了年度に与える影響について感度分析を行った。その結果、小中 学校校舎屋上を活用したクリーンエネルギー事業では、売電単価が 21 円以上で推移した時、 施設減価償却年数(耐用年数)以内で投資回収が完了することが分析された。 投資回収完了年 (年目) 17 16 15 14 13 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 売電単価(円/kWh) 図 60 小中学校校舎屋上クリーンエネルギー事業の感度分析 (d) 導入に当たっての課題 太陽光パネルに関しては、文部科学省主導ですでに設置補助が行われているケースがある(文 部科学省「太陽光発電導入事業」「エコキャンパス事業」等)。(ただし、全国的に 5kW から 15kW 規模のものが多いため、15kW 規模以上への増設需要はあると考えられる。) 活動単位が学校のため、教員や PTA 活動など保護者を主体としたボランティアとなってしまい、 資金・出資者台帳の膨大、煩雑な管理作業に対応できない可能性がある(地元環境 NPO など の支援が必要不可欠)。 この事業では学校長をはじめとした、学校関係者全体の理解と協力が欠かせないため、事業趣 旨を丁寧に説明する必要がある。 122 (イ) 市内における市民風車導入事業 (a) 想定される事業内容 日本各地で導入されている市民風車を、酒田市で導入することを想定し、事業化を検討 した。具体的には、1,000kW 規模の風車の建設費用の一部を市民ファンドによる出資によ って賄う。稼働後の売電収入によって出資金を 15 年間程度かけて返還する。 (b) 事業採算性の検討 市民風車を導入した場合の事業費と収支について試算した。本試算からは、売電価格を 12 円/kWh、ファンド返還期間を 15 年間と想定した場合、各年度における収支黒字と、15 年以内の返還が見込める結果となった。一方で、風車設置には立地規制など経済的価値と は異なる課題が残されているが、市民風車導入における市民ファンドの活用が有望視され る。 <前提条件(想定値)> ・出力規模: 1000kW×1 基 ・年間発電量: 2,248,673kWh(年平均設備利用率 25.6%) ・売電価格: 12 円/kWh(全量買い取りを想定) ・補助金: 3 分の 1 ・ファンド形態: 事業費分調達・15 年返還・利子 1.5% ・施設減価償却: 17 年 表 92 事業費試算 項目 機器費 風車本体 積算基礎 1000kw×1基 170,000 千円 系統連係、周辺機器 25,000 千円 機器費計 195,000 工事費 基礎工事、その他 事業費合計 補助金額 45,000 千円 240,000 千円 3分の1補助想定 80,000 千円 差引事業費 160,000 千円 123 表 93 収支試算(単位:千円) 積算基礎 (単位:kWh) 発電量×12円 年間発電量 売電収入 発電原価 運転要員費 メンテナンス費用 損害保険費 固定資産税 支払利子 一般管理費 発電原価計 事業収益 1年度 2年度 3年度 4年度 5年度 6年度 2,248,673 2,248,673 2,248,673 2,248,673 2,248,673 2,248,673 26,984 26,984 26,984 26,984 26,984 26,984 発電量×1.5円 付保率50%、料率0.5% 課税対象2/3、税率1.4% 期首借入残高の1.5% 売電収入-発電原価計 6,000 3,373 600 1,493 2,400 2,400 16,266 10,718 6,000 3,373 600 1,493 2,239 2,400 16,106 10,878 6,000 3,373 600 1,493 2,076 2,400 15,942 11,042 6,000 3,373 600 1,493 1,910 2,400 15,777 11,207 6,000 3,373 600 1,493 1,742 2,400 15,609 11,375 6,000 3,373 600 1,493 1,572 2,400 15,438 11,546 160,000 10,718 149,282 10,718 6.7% 149,282 10,878 138,404 21,596 13.5% 138,404 11,042 127,362 32,638 20.4% 127,362 11,207 116,155 43,845 27.4% 116,155 11,375 104,779 55,221 34.5% 104,779 11,546 93,233 66,767 41.7% キ ャッシ ュフ ロー 期首借入残高 当期回収資金 期末借入残高 回収資金累計 投資額回収率 (=事業収益) 期首借入残高-当期回収資金 7年度 2,248,673 26,984 8年度 2,248,673 26,984 9年度 2,248,673 26,984 10年度 2,248,673 26,984 11年度 2,248,673 26,984 12年度 2,248,673 26,984 13年度 2,248,673 26,984 14年度 2,248,673 26,984 15年度 2,248,673 26,984 16年度 2,248,673 26,984 17年度 2,248,673 26,984 6,000 3,373 600 1,493 1,399 2,400 15,265 11,719 6,000 3,373 600 1,493 1,223 2,400 15,089 11,895 6,000 3,373 600 1,493 1,044 2,400 14,911 12,073 6,000 3,373 600 1,493 863 2,400 14,730 12,255 6,000 3,373 600 1,493 679 2,400 14,546 12,438 6,000 3,373 600 1,493 493 2,400 14,359 12,625 6,000 3,373 600 1,493 303 2,400 14,170 12,814 6,000 3,373 600 1,493 111 2,400 13,978 13,007 6,000 3,373 600 1,493 0 2,400 13,782 13,202 6,000 3,373 600 1,493 0 2,400 13,584 13,400 6,000 3,373 600 1,493 0 2,400 13,383 13,601 93,233 11,719 81,514 78,486 49% 81,514 11,895 69,619 90,381 56% 69,619 12,073 57,546 102,454 64% 57,546 12,255 45,291 114,709 72% 45,291 12,438 32,853 127,147 79% 32,853 12,625 20,228 139,772 87% 20,228 12,814 7,413 152,587 95% 7,413 13,007 0 165,593 103% 0 13,202 0 178,795 112% 0 13,400 0 192,194 120% 0 13,601 0 205,795 129% 160,000 16,000 140,000 14,000 120,000 12,000 100,000 10,000 80,000 8,000 60,000 6,000 40,000 4,000 20,000 2,000 0 0 借入残高 事業収益 ※)牛山泉(2009)『新エネ・省エネの経済的導入法』オーム社 の計算方法を参考に試算。 図 61 試算における事業収益(折線右軸)と借入残高(棒左軸)の推移(単位:千円) (c) 売電単価と投資回収完了期間に関する感度分析 市民風車導入事業に関しては、売電単価が 11 円以上で推移した時、施設減価償却年数(耐 用年数)以内で投資回収が完了することが明らかとなった。 124 投資回収完了年 (年目) 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 売電単価(円/kWh) 図 62 市民風車事業の感度分析 (d) 導入に当たっての課題 事業の計画と出資の募集とを同時に行うことができず、風車建設認可が下りてから、資金募集を しなければならないため、出資募集と投資時期にミスマッチが起きる。 風車建設には建設費用が増加する要因があることに配慮が必要である。 風車の建設には、建設地域における許認可のほか、現在、電力事業者による電力買取契約数 が限られている関係で抽選となっており、これに当選することが必要となる。 市民ファンド運営主体の設立に向けて、核になる組織の形成をめざして地域アクターの参集を 図る 地域の出資者の参画を増やすための、地元の出資者には特典(金利の上乗せなど)を検討する 必要がある。 125 (3) 庄内町 庄内町では、平成 18 年度に「庄内町次世代エネルギーパーク構想」を策定しており、風車を核とした クリーンエネルギー導入の促進を計画している。しかし、財政的な事情から本構想は現在までのところ実 施されておらず、市民ファンドを活用した本構想の実現を目指す。 (a) 想定される事業内容 次世代エネルギーパーク構想の実現に向けた市民ファンド事務局の組織化を行い、予算 総額 4 億 4 千万円(構想書より)のうち、補助金で賄うことができる金額以外の費用(約 1 億 6 千万)について、風車の建設・運営費用を市民ファンドによって賄う方策を検討し た。 (b) 事業採算性の検討 ここでは、庄内町における次世代エネルギーパーク構想のうち、風車の設置・運営を市 民ファンドにて賄うことを想定し、事業費と収支について試算した。本試算からは、売電 価格を 12 円/kWh(ただし、自家消費分は 12 円/kWh で域内販売と仮定し、再エネクレジ ット売却益を計上) 、ファンド返還期間を 15 年間と想定した場合、各年度における収支黒 字と、15 年間での返還が見込める結果となった。また、市民ファンドの導入により、当初 見積もりよりも町の財政負担額を軽減することにも役立っている。 <前提条件(想定値)> ・発電構成: 風力 100kW×2 基 ・年間発電量: 300,000kWh(それぞれ半分を売電、自家消費[域内売電]に配分を想定) ・売電価格: 12 円/kWh(全量買取を想定) ・自家消費分 20.6 円/kWh(再エネクレジット分 8.6 円上乗せを想定) ・補助金: 2 分の 1 ・ファンド形態: 事業費分調達・15 年返還・利子 1.5% ・施設減価償却: 17 年 表 94 事業費試算 項目 積算基礎 機器費 風力発電施設 100kW×2基 95,000 千円 95,000 機器費計 工事費 既存風車撤去費用 工事費計 事業費合計 補助金額 2分の1補助 差引事業費 20,000 20,000 115,000 57,500 57,500 126 千円 千円 千円 千円 表 95 収支試算(単位:千円) 積算基礎 (単位:kWh) 発電量×12円(売電分) 発電量×20.6円(自家消費分) 計 年間発電量 売電収入 1年度 300,000 1,800 3,090 4,890 2年度 300,000 1,800 3,090 4,890 3年度 300,000 1,800 3,090 4,890 4年度 300,000 1,800 3,090 4,890 5年度 300,000 1,800 3,090 4,890 6年度 300,000 1,800 3,090 4,890 0 450 144 0 863 0 1,456 3,434 0 450 144 0 811 0 1,405 3,485 0 450 144 0 759 0 1,352 3,538 0 450 144 0 706 0 1,299 3,591 0 450 144 0 652 0 1,246 3,644 0 450 144 0 597 0 1,191 3,699 57,500 3,434 54,066 3,434 6.0% 54,066 3,485 50,581 6,919 12.0% 50,581 3,538 47,043 10,457 18.2% 47,043 3,591 43,453 14,047 24.4% 43,453 3,644 39,808 17,692 30.8% 39,808 3,699 36,109 21,391 37.2% 発電原価 運転要員費 メンテナンス費用 損害保険費 固定資産税 支払利子 一般管理費 発電原価計 事業収益 発電量×1.5円 付保率50%、料率0.5% 課税対象2/3、税率1.4% 期首借入残高の1.5% 売電収入-発電原価計 キ ャッ シ ュフ ロー 期首借入残高 当期回収資金 期末借入残高 回収資金累計 投資額回収率 (=事業収益) 期首借入残高-当期回収資金 7年度 300,000 1,800 3,090 4,890 8年度 300,000 1,800 3,090 4,890 9年度 300,000 1,800 3,090 4,890 10年度 300,000 1,800 3,090 4,890 11年度 300,000 1,800 3,090 4,890 12年度 300,000 1,800 3,090 4,890 13年度 300,000 1,800 3,090 4,890 14年度 300,000 1,800 3,090 4,890 15年度 300,000 1,800 3,090 4,890 16年度 300,000 1,800 3,090 4,890 17年度 300,000 1,800 3,090 4,890 0 450 144 0 542 0 1,135 3,755 0 450 144 0 485 0 1,079 3,811 0 450 144 0 428 0 1,022 3,868 0 450 144 0 370 0 964 3,926 0 450 144 0 311 0 905 3,985 0 450 144 0 251 0 845 4,045 0 450 144 0 191 0 785 4,105 0 450 144 0 129 0 723 4,167 0 450 144 0 67 0 660 4,230 0 450 144 0 3 0 597 4,293 0 450 144 0 0 0 533 4,357 36,109 3,755 32,355 25,145 44% 32,355 3,811 28,544 28,956 50% 28,544 3,868 24,676 32,824 57% 24,676 3,926 20,750 36,750 64% 20,750 3,985 16,765 40,735 71% 16,765 4,045 12,720 44,780 78% 12,720 4,105 8,614 48,886 85% 8,614 4,167 4,447 53,053 92% 4,447 4,230 218 57,282 100% 218 4,293 0 61,575 107% 0 4,357 0 65,933 115% 5,000 70,000 4,500 60,000 4,000 50,000 3,500 40,000 3,000 2,500 30,000 2,000 20,000 1,500 1,000 10,000 500 0 0 借入残高 事業収益 ※)庄内町(2006) 『庄内町新エネルギー総合利用計画』における事業費概算と、牛山泉(2009) 『新エネ・ 省エネの経済的導入法』オーム社 の計算方法を参考に試算。 図 63 試算における事業収益(折線右軸)と借入残高(棒左軸)の推移(単位:千円) 127 (c) 売電単価と投資回収完了期間に関する感度分析 庄内町における次世代エネルギーパーク構想の実現に向けた市民ファンドの構築に関し ては、売電単価が 12 円以上で推移した時、施設減価償却年数(耐用年数)以内で投資回収 が完了することがわかる。 投資回収完了年 (年目) 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 売電単価(円/kWh) 図 64 次世代エネルギーパーク構想のうち風車事業の感度分析 (d) 導入に当たっての課題 現在の風車建設コストが、構想策定当時の数倍(市民風車あきたの会ヒアリング結果より)はか かるため、必要額がもっと大きい可能性がある。また、固定価格買取制度導入とともに、設置補 助金が減少する傾向にあり、補助金で賄うことができる費用が圧縮される恐れも想定される。 出資金額が大きいため、必要出資額まで調達することが課題となる。 町が主導して積極的に推進する事業であるため、市民ファンドのほかミニ公募債も検討可能で ある。 (4) メガソーラー発電に関する検討 メガソーラーについては、県内全域を想定して、事業化の可能性を検討した。 (ア) 設置可能地域調査 メガソーラー発電について、面積は、1MW のメガソーラーを設置するにあたり、施設全 体で約 5ha の用地が必要となり、5MW 規模で約 10ha、10MW 規模で約 20ha の用地が必 要となる。 下図は、GIS ソフトを利用し、山形県内の傾斜角度 3 度以下の平坦地を抽出したもので ある。また、下表は設置面積を確保できる面積を土地利用別にまとめたものである。 ここからは、建築物が既にある面積を除き、田、その他の農用地、森林、荒地を対象と すると、1MW で 113,469ha(山形県全体面積比 12%) 、5MW で 109,314ha(同 12%)、10MW で 103,666ha(同 11%)が対象となる。また、田を除き、その他の農用地、森林、荒地の みを対象とすると、1MW で 15,464ha(山形県全体面積比 1.7%) 、5MW で 12,920ha(同 128 1.4%) 、10MW で 10,145ha(同 1.1%)が対象となる。メガソーラーの設置によって、そ こに生息している植物の炭酸同化作用は阻害される可能性がある。ただし、荒地の場合は 植物が利用されないために CO2 の吸収効果は期待できないと考えられる。 凡例 田 その他農用地 その他用地(建物等) 図 65 山形県内における斜度 3 度以下の平坦地 表 96 山形県における傾斜角度と土地利用の関係について(単位:ha) 田 その他農用地 森林 荒地 その他用地 合計 山形県 3%以下 5ha以上 10ha以上 20ha以上 全体 の土地 の場所 の場所 の場所 130,823 100,216 98,005 96,394 93,521 40,881 15,970 12,497 10,784 8,606 659,145 4,322 2,704 2,001 1,515 29,055 716 263 135 24 72,191 50,215 40,603 35,219 28,925 932,095 171,439 154,072 144,533 132,591 利用データ:国土交通省 国土数値情報ダウンロードサービスの土地利用図(平成18年)と道路ライン (1/50,000 に着色記載されているもの)、50m メッシュ数値標高 129 (イ) 経済的試算 (a) イニシャルコストの推計 現在、計画または着工されているメガソーラー発電所の設置に関する費用等の状況を下 記に示す。1kW 当たりの設備発電単価は平均すると、72 万円/1kW となる。 表 97 現在計画中のメガソーラー発電所の概況と発電単価 名称 地域 出力(予定) 事業費用(想定) 設置単価 年間発電量(想定) (MW) (円) (円/1kW) (kWh/年) 東北電力計画 東北地域 10 70 億 63 万 - 九州電力計画 長崎県 10 80 億 70 万 - メガソーラーしみず 静岡県 8 50 億 80 万 840 万 メガソーラーいいだ 長野県 1 10 億 100 万 100 万 浮島太陽光発電所 神奈川県 7 42 億 60 万 740 万 扇島太陽光発電所 神奈川県 13 78 億 60 万 1370 万 八戸太陽光発電所 青森県 1.5 11 億 73 万 160 万 (億円) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 2 4 6 (MW) 8 10 出典:※)各発電所計画報道発表に基づき作成。 図 66 現在計画中のメガソーラー発電所の概況と発電単価 130 12 14 (b) ランニングコストの試算と収支の分析 次に、山形県内において 1MW・5MW・10MW 出力規模メガソーラー発電所の設置をそ れぞれ想定した場合のランニングコストを試算する。 本試算からは、売電価格を 24 円/kWh と想定した場合、いずれの場合についても、各年 度における収支黒字を確保できたとしても、借入金の返済が減価償却(耐用年数)を超え て残ってしまう結果となった。 ただし、前提条件である設備発電単価 72 万円/1kW については、NEDO 資料から、技術 開発の進展によりメガソーラー設備発電単価が低減していくことが予想され、将来的には 収支改善が期待でき事業参入できる可能性がある。 <前提条件(想定値)> 1MW・5MW・10MW ・出力規模: ・山形県内年間発電量: 1168kWh/1kW/年(山形県内想定発電量) ・設置発電単価: 72 万円/1kW(上記試算より。) ・売電価格: 24 円/kWh(固定価格買取制度、10kW 以上・非住宅用の買取価格を参 考。全量買取を想定。) ・補助金: 2 分の 1 ・借入金: 事業費分調達・利子 1.5% ・施設減価償却: 17 年 表 98 試算結果 項目 積算基礎 出力規模 出力規模 出力規模 1MW 5MW 10MW 1,168,000kWh 5,840,000 kWh 11,680,000kWh 有効発電量 発電量 出力×1168kWh イニシャルコスト 事業費概算 出力×72 万円/1kW 7 億 2000 万円 36 億円 72 億円 補助金控除 2 分の 1 補助 3 億 6000 万円 18 億円 36 億円 3 億 6000 万円 18 億円 36 億円 事業者負担額 (事業費) 131 表 99 出力規模 1MW 収支試算(単位:千円) 積算基礎 (単位:kWh) 発電量×24円 年間発電量 売電収入 発電原価 運転要員費 メンテナンス費用 損害保険費 固定資産税 支払利子 一般管理費 発電原価計 事業収益 1年度 2年度 3年度 4年度 5年度 6年度 1,168,000 1,168,000 1,168,000 1,168,000 1,168,000 1,168,000 28,032 28,032 28,032 28,032 28,032 28,032 事業費×0.5% 付保率50%、料率0.5% 課税対象2/3、税率1.4% 期首借入残高の1.5% 売電収入-発電原価計 6,000 1,800 900 3,360 5,400 2,400 19,860 8,172 6,000 1,800 900 3,360 5,277 2,400 19,737 8,295 6,000 1,800 900 3,360 5,153 2,400 19,613 8,419 6,000 1,800 900 3,360 5,027 2,400 19,487 8,545 6,000 1,800 900 3,360 4,899 2,400 19,359 8,673 6,000 1,800 900 3,360 4,768 2,400 19,228 8,804 360,000 8,172 351,828 8,172 2.3% 351,828 8,295 343,533 16,467 4.6% 343,533 8,419 335,114 24,886 6.9% 335,114 8,545 326,569 33,431 9.3% 326,569 8,673 317,896 42,104 11.7% 317,896 8,804 309,092 50,908 14.1% キ ャッシ ュフ ロー 期首借入残高 当期回収資金 期末借入残高 回収資金累計 投資額回収率 (=事業収益) 期首借入残高-当期回収資金 7年度 8年度 9年度 10年度 11年度 12年度 13年度 14年度 15年度 16年度 17年度 1,168,000 1,168,000 1,168,000 1,168,000 1,168,000 1,168,000 1,168,000 1,168,000 1,168,000 1,168,000 1,168,000 28,032 28,032 28,032 28,032 28,032 28,032 28,032 28,032 28,032 28,032 28,032 6,000 1,800 900 3,360 4,636 2,400 19,096 8,936 6,000 1,800 900 3,360 4,502 2,400 18,962 9,070 6,000 1,800 900 3,360 4,366 2,400 18,826 9,206 6,000 1,800 900 3,360 4,228 2,400 18,688 9,344 6,000 1,800 900 3,360 4,088 2,400 18,548 9,484 6,000 1,800 900 3,360 3,946 2,400 18,406 9,626 6,000 1,800 900 3,360 3,801 2,400 18,261 9,771 6,000 1,800 900 3,360 3,655 2,400 18,115 9,917 6,000 1,800 900 3,360 3,506 2,400 17,966 10,066 6,000 1,800 900 3,360 3,355 2,400 17,815 10,217 6,000 1,800 900 3,360 3,202 2,400 17,662 10,370 309,092 8,936 300,156 59,844 17% 300,156 9,070 291,087 68,913 19% 291,087 9,206 281,881 78,119 22% 281,881 9,344 272,537 87,463 24% 272,537 9,484 263,053 96,947 27% 263,053 9,626 253,427 106,573 30% 253,427 9,771 243,657 116,343 32% 243,657 9,917 233,739 126,261 35% 233,739 10,066 223,674 136,326 38% 223,674 10,217 213,457 146,543 41% 213,457 10,370 203,087 156,913 44% 400,000 12,000 350,000 10,000 300,000 8,000 250,000 200,000 6,000 150,000 4,000 100,000 2,000 50,000 0 0 借入残高 事業収益 図 67 試算における事業収益(折線右軸)と借入残高(棒左軸)の推移(単位:千円) 132 表 100 出力規模 5MW 収支試算(単位:千円) 積算基礎 (単位:kWh) 発電量×24円 年間発電量 売電収入 発電原価 運転要員費 メンテナンス費用 損害保険費 固定資産税 支払利子 一般管理費 発電原価計 事業収益 1年度 2年度 3年度 4年度 5年度 6年度 5,840,000 5,840,000 5,840,000 5,840,000 5,840,000 5,840,000 140,160 140,160 140,160 140,160 140,160 140,160 6,000 9,000 4,500 16,800 27,000 2,400 65,700 74,460 事業費×0.5% 付保率50%、料率0.5% 課税対象2/3、税率1.4% 期首借入残高の1.5% 売電収入-発電原価計 6,000 9,000 4,500 16,800 25,883 2,400 64,583 75,577 6,000 9,000 4,500 16,800 24,749 2,400 63,449 76,711 6,000 9,000 4,500 16,800 23,599 2,400 62,299 77,861 6,000 9,000 4,500 16,800 22,431 2,400 61,131 79,029 6,000 9,000 4,500 16,800 21,245 2,400 59,945 80,215 キ ャッシ ュフ ロー 期首借入残高 当期回収資金 期末借入残高 回収資金累計 投資額回収率 1,800,000 1,725,540 1,649,963 1,573,253 1,495,391 1,416,362 74,460 75,577 76,711 77,861 79,029 80,215 1,725,540 1,649,963 1,573,253 1,495,391 1,416,362 1,336,148 74,460 150,037 226,747 304,609 383,638 463,852 4.1% 8.3% 12.6% 16.9% 21.3% 25.8% (=事業収益) 期首借入残高-当期回収資金 7年度 8年度 9年度 10年度 11年度 12年度 13年度 14年度 15年度 16年度 17年度 5,840,000 5,840,000 5,840,000 5,840,000 5,840,000 5,840,000 5,840,000 5,840,000 5,840,000 5,840,000 5,840,000 140,160 140,160 140,160 140,160 140,160 140,160 140,160 140,160 140,160 140,160 140,160 6,000 9,000 4,500 16,800 20,042 2,400 58,742 81,418 6,000 9,000 4,500 16,800 18,821 2,400 57,521 82,639 6,000 9,000 4,500 16,800 17,581 2,400 56,281 83,879 6,000 9,000 4,500 16,800 16,323 2,400 55,023 85,137 6,000 9,000 4,500 16,800 15,046 2,400 53,746 86,414 1,336,148 1,254,730 1,172,091 1,088,212 1,003,075 81,418 82,639 83,879 85,137 86,414 1,254,730 1,172,091 1,088,212 1,003,075 916,661 545,270 627,909 711,788 796,925 883,339 30% 35% 40% 44% 49% 6,000 9,000 4,500 16,800 13,750 2,400 52,450 87,710 6,000 9,000 4,500 16,800 12,434 2,400 51,134 89,026 6,000 9,000 4,500 16,800 11,099 2,400 49,799 90,361 6,000 9,000 4,500 16,800 9,743 2,400 48,443 91,717 6,000 9,000 4,500 16,800 8,368 2,400 47,068 93,092 6,000 9,000 4,500 16,800 6,971 2,400 45,671 94,489 916,661 828,951 739,926 649,565 557,848 464,756 87,710 89,026 90,361 91,717 93,092 94,489 828,951 739,926 649,565 557,848 464,756 370,267 971,049 1,060,074 1,150,435 1,242,152 1,335,244 1,429,733 54% 59% 64% 69% 74% 79% 2,000,000 100,000 1,800,000 90,000 1,600,000 80,000 1,400,000 70,000 1,200,000 60,000 1,000,000 50,000 800,000 40,000 600,000 30,000 400,000 20,000 200,000 10,000 0 0 借入残高 事業収益 図 68 試算における事業収益(折線右軸)と借入残高(棒左軸)の推移(単位:千円) 133 表 101 出力規模 10MW 収支試算(単位:千円) 積算基礎 (単位:kWh) 発電量×24円 年間発電量 売電収入 発電原価 運転要員費 メンテナンス費用 損害保険費 固定資産税 支払利子 一般管理費 発電原価計 事業収益 1年度 11,680,000 280,320 2年度 11,680,000 280,320 3年度 11,680,000 280,320 4年度 11,680,000 280,320 5年度 11,680,000 280,320 6年度 11,680,000 280,320 6,000 18,000 9,000 33,600 54,000 2,400 123,000 157,320 6,000 18,000 9,000 33,600 51,640 2,400 120,640 159,680 6,000 18,000 9,000 33,600 49,245 2,400 118,245 162,075 6,000 18,000 9,000 33,600 46,814 2,400 115,814 164,506 6,000 18,000 9,000 33,600 44,346 2,400 113,346 166,974 6,000 18,000 9,000 33,600 41,842 2,400 110,842 169,478 3,600,000 157,320 3,442,680 157,320 4.4% 3,442,680 159,680 3,283,000 317,000 8.8% 3,283,000 162,075 3,120,925 479,075 13.3% 3,120,925 164,506 2,956,419 643,581 17.9% 2,956,419 166,974 2,789,445 810,555 22.5% 2,789,445 169,478 2,619,967 980,033 27.2% 事業費×0.5% 付保率50%、料率0.5% 課税対象2/3、税率1.4% 期首借入残高の1.5% 売電収入-発電原価計 キ ャッ シ ュフ ロー 期首借入残高 当期回収資金 期末借入残高 回収資金累計 投資額回収率 (=事業収益) 期首借入残高-当期回収資金 7年度 11,680,000 280,320 8年度 11,680,000 280,320 9年度 11,680,000 280,320 10年度 11,680,000 280,320 11年度 11,680,000 280,320 12年度 11,680,000 280,320 13年度 11,680,000 280,320 14年度 11,680,000 280,320 15年度 11,680,000 280,320 16年度 11,680,000 280,320 17年度 11,680,000 280,320 6,000 18,000 9,000 33,600 39,300 2,400 108,300 172,020 6,000 18,000 9,000 33,600 36,719 2,400 105,719 174,601 6,000 18,000 9,000 33,600 34,100 2,400 103,100 177,220 6,000 18,000 9,000 33,600 31,442 2,400 100,442 179,878 6,000 18,000 9,000 33,600 28,744 2,400 97,744 182,576 6,000 18,000 9,000 33,600 26,005 2,400 95,005 185,315 6,000 18,000 9,000 33,600 23,225 2,400 92,225 188,095 6,000 18,000 9,000 33,600 20,404 2,400 89,404 190,916 6,000 18,000 9,000 33,600 17,540 2,400 86,540 193,780 6,000 18,000 9,000 33,600 14,633 2,400 83,633 196,687 6,000 18,000 9,000 33,600 11,683 2,400 80,683 199,637 2,619,967 172,020 2,447,947 1,152,053 32% 2,447,947 174,601 2,273,346 1,326,654 37% 2,273,346 177,220 2,096,126 1,503,874 42% 2,096,126 179,878 1,916,248 1,683,752 47% 1,916,248 182,576 1,733,672 1,866,328 52% 1,733,672 185,315 1,548,357 2,051,643 57% 1,548,357 188,095 1,360,262 2,239,738 62% 1,360,262 190,916 1,169,346 2,430,654 68% 1,169,346 193,780 975,566 2,624,434 73% 975,566 196,687 778,880 2,821,120 78% 778,880 199,637 579,243 3,020,757 84% 250,000 4,000,000 3,500,000 200,000 3,000,000 2,500,000 150,000 2,000,000 100,000 1,500,000 1,000,000 50,000 500,000 0 0 借入残高 事業収益 ※)牛山泉(2009)『新エネ・省エネの経済的導入法』オーム社 の計算方法を参考に試算。 図 69 試算における事業収益(折線右軸)と借入残高(棒左軸)の推移(単位:千円) 134 出典 ※)NEDO(2009)『「2030 年に向けた太陽光発電ロードマップ(PV2030)に関する見直し検討委員会」報 告書』より抜粋。 図 70 太陽光発電コストの将来見込み 135 2.2.3 市民ファンド意向調査(アンケート調査) (1) 調査概要 本調査では、山形市、酒田市、庄内町の市町民に対しアンケート調査に基づく、市民ファンドへの出 資意向調査を行った。アンケート調査では、市民ファンドの認知度、市民ファンドへの出資意向を調査す るとともに、それぞれの地域におけるクリーンエネルギーの導入に際し、具体的に、一回の出資につきど れくらいの金額を出資できるか、どれくらいの金利ならば出資するか、出資の際にどのような特典が設定 されるとよいかなど、出資を判断する際のオプション等についても調査を行った。 (2) アンケート概要 (ア) 調査期間 平成 23 年 2 月 4 日から平成 23 年 2 月 14 日まで (イ) 調査対象 山形市 (選挙人名簿より無作為抽出) 500 件 酒田市 (選挙人名簿より無作為抽出) 500 件 庄内町民 (選挙人名簿より無作為抽出) 500 件 計 1,500 件 (ウ) 回収状況 全体 723 件(回収率 50.3% ※:調査票不達分を除く) 山形市 231 件(回収率 49.6% ※:調査票不達分を除く) 酒田市 214 件(回収率 45.2% ※:調査票不達分を除く) 庄内町 278 件(回収率 55.8% ※:調査票不達分を除く) 136 (3) アンケート集計結果 (ア) 地元地域において市民ファンドを導入する場合の出資意向 本調査では、山形市・酒田市・庄内町において、自市町内で市民ファンドによる風車や 太陽光パネルを導入するとした場合の出資意向を調査した。その結果、山形市では 11.6%、 酒田市では 10.2%、庄内町では 7.9%の回答者が「導入に賛成して出資する」意向がある ことがわかった。 また、 「出資を検討する」意向を示した回答者を含めると、3 市町ともに過半数の回答者 が市民ファンドへの出資に対する積極的な態度を示したことがわかった。 表 102 市民ファンドを導入する場合の出資意向 山形市 酒田市 選択肢 1 2 3 4 件数 割合(%) 27 11.6 104 44.8 69 29.7 22 9.5 10 4.3 232 100.0 導入に賛成して出資する 導入に賛成するが出資は検討する 導入に賛成するが出資はしない 導入に賛成しない 無回答 全体 選択肢 1 2 3 4 全体 無回答 4.3% 無回答 2.8% 導入に賛成し て出資する 10.2% 導入に賛成し て出資する 11.6% 導入に 賛成しな い 9.5% 導入に賛成しない 17.1% 導入に賛成するが出資 はしない 29.7% 導入に賛成するが出資 はしない 25.0% 導入に賛成するが出資 は検討する 44.8% 庄内町 件数 割合(%) 22 7.9 142 50.9 67 24.0 40 14.3 8 2.9 279 100.0 導入に賛成して出資する 導入に賛成するが出資は検討する 導入に賛成するが出資はしない 導入に賛成しない 無回答 全体 無回答 2.9% 選択肢 1 2 3 4 件数 割合(%) 71 9.8 343 47.2 190 26.1 99 13.6 24 3.3 727 100.0 導入に賛成して出資する 導入に賛成するが出資は検討する 導入に賛成するが出資はしない 導入に賛成しない 無回答 全体 無回答 3.3% 導入に賛成して出資す る 7.9% 導入に賛成しない 14.3% 導入に賛成するが出資 はしない 24.0% 導入に賛成するが出資 は検討する 44.9% 全体 選択肢 1 2 3 4 件数 割合(%) 22 10.2 97 44.9 54 25.0 37 17.1 6 2.8 216 100.0 導入に賛成して出資する 導入に賛成するが出資は検討する 導入に賛成するが出資はしない 導入に賛成しない 無回答 導入に賛成しない 13.6% 導入に賛成するが出資 はしない 26.1% 導入に賛成するが出資 は検討する 50.9% 137 導入に賛 成して出 資する 9.8% 導入に賛成するが出資 は検討する 47.2% (イ) 地元地域において市民ファンドを導入する場合の出資意向(年代別・全体) 市民ファンドを導入する場合の出資意向を年代別、3 市町全体で見ると、各年代ともに 1 割前後の回答者に「導入に賛成して出資する」意向があることがわかり、どの年代におい ても一定の出資希望者が存在することがわかった。 また、「出資する」、「出資を検討する」意向を示した回答者を合わせると、50 代の回答 者が最も市民ファンドへの出資に対する積極的な態度を示したことがわかった。 表 103 市民ファンドを導入する場合の出資意向(年代別・全体) 30 40 50 60 70 代 代 代 代 代 導入 に賛 成す 導入 に賛 成す 導入に賛成して 導入に賛成しな る が 出資 は検 るが出資はしな 出 資 す る い 討 す る い 5 32 17 10 10 59 27 13 25 124 49 25 18 91 58 25 9 26 24 20 8% 30代 50% 9% 40代 11% 60代 9% 70代 0% 30% 12% 11% 30% 33% 20% 16% 22% 47% 10% 64 109 223 192 79 25% 56% 11% 計 27% 54% 50代 合 13% 30% 40% 50% 60% 25% 70% 80% 90% 100% (%) 導入に賛成して出資する 導入に賛成するが出資は検討する 導入に賛成するが出資はしない 導入に賛成しない 注):20 代・80 代以上については標本数が少ないため除外した。また、無回答は除外した。 138 (ウ) 市民ファンドに出資する場合の満期期限に関する意向 次に、市民ファンドに出資する場合の満期期限についての意向を調査したところ、3 市 町ともに 5 年満期と 10 年満期と答えた回答者が多かった。 現在、他県で組織される市民ファンドでは、市民風車を中心に 15 年満期とするケース (株式会社自然エネルギー市民ファンド募集ファンドなど)が多いが、市民のニーズとし ては 10 年以内を満期期限とすることが妥当であることがわかった。 表 104 満期期限に関する意向 山形市 酒田市 選択肢 1 2 3 4 5 件数 割合(%) 24 10.3 82 35.3 19 8.2 52 22.4 11 4.7 44 19.0 232 100.0 3年 5年 7年 10年 15年 無回答 全体 選択肢 1 2 3 4 5 全体 3年 10.3% 無回答 19.0% 件数 割合(%) 31 14.4 51 23.6 16 7.4 67 31.0 12 5.6 39 18.1 216 100.0 3年 5年 7年 10年 15年 無回答 3年 14.4% 無回答 18.1% 15年 5.6% 15年 4.7% 5年 23.6% 5年 35.3% 10年 22.4% 10年 31.0% 7年 7.4% 7年 8.2% 庄内町 全体 選択肢 1 2 3 4 5 件数 割合(%) 29 10.4 75 26.9 24 8.6 78 28.0 20 7.2 53 19.0 279 100.0 3年 5年 7年 10年 15年 無回答 全体 無回答 19.0% 1 2 3 4 5 件数 割合(%) 84 11.6 208 28.6 59 8.1 197 27.1 43 5.9 136 18.7 727 100.0 3年 5年 7年 10年 15年 無回答 全体 3年 10.4% 無回答 18.7% 15年 7.2% 3年 11.6% 15年 5.9% 5年 26.9% 10年 28.0% 選択肢 5年 28.6% 10年 27.1% 7年 8.6% 7年 8.1% 139 (エ) 市民ファンドに出資する場合の出資上限額に関する意向 次に、市民ファンドに出資する場合の出資上限額を調査したところ、3 市町ともに 10 万 円までが出資上限であると答えた回答者が最も多かった。 また、1 万円・10 万円・50 万円までが出資上限額であると答えた回答者を合わせると、 3 市町ともに過半数となり、市民ファンドにおける出資額一口当たりの設定金額は、10 万 円を中心に 50 万円程度までを上限とすることが妥当であることがわかった。 表 105 出資上限額に関する意向 山形市 酒田市 選択肢 1 2 3 4 5 6 件数 割合(%) 25 10.8 79 34.1 27 11.6 16 6.9 2 0.9 55 23.7 28 12.1 232 100.0 1万円くらいまでなら購入 10万円くらいまでなら購入 50万円くらいまでなら購入 100万円くらいまでなら購入 100万円以上でも購入 購入するつもりはない 無回答 全体 無回答 12.1% 選択肢 1 2 3 4 5 6 全体 無回答 10.2% 1万円くらいま でなら購入 10.8% 購入するつもりはない 23.7% 1万円くらいまでなら購 入 18.1% 購入するつもりはない 27.8% 10万円くらいまでなら購 入 34.1% 10万円くらいまでなら購 入 31.5% 50万円くらいま でなら購入 11.6% 100万円以上でも購入 0.9% 100万円くらいまでなら 購入 6.9% 100万円以上でも購入 0.9% 100万円くらいまでなら 購入 5.1% 50万円くらいま でなら購入 6.5% 庄内町 選択肢 1 2 3 4 5 6 全体 件数 割合(%) 62 22.2 79 28.3 30 10.8 5 1.8 2 0.7 73 26.2 28 10.0 279 100.0 1万円くらいまでなら購入 10万円くらいまでなら購入 50万円くらいまでなら購入 100万円くらいまでなら購入 100万円以上でも購入 購入するつもりはない 無回答 全体 件数 割合(%) 39 18.1 68 31.5 14 6.5 11 5.1 2 0.9 60 27.8 22 10.2 216 100.0 1万円くらいまでなら購入 10万円くらいまでなら購入 50万円くらいまでなら購入 100万円くらいまでなら購入 100万円以上でも購入 購入するつもりはない 無回答 選択肢 1 2 3 4 5 6 件数 割合(%) 126 17.3 226 31.1 71 9.8 32 4.4 6 0.8 188 25.9 78 10.7 727 100.0 1万円くらいまでなら購入 10万円くらいまでなら購入 50万円くらいまでなら購入 100万円くらいまでなら購入 100万円以上でも購入 購入するつもりはない 無回答 全体 無回答 10.0% 無回答 10.7% 1万円くらいまでなら購 入 17.3% 1万円くらいまでなら購 入 22.2% 購入するつもりはない 26.2% 購入するつもりはない 25.9% 10万円くらいまでなら購 入 31.1% 10万円くらいまでなら購 入 28.3% 100万円以上でも購入 0.7% 100万円くらいまでなら 購入 1.8% 50万円くら いまでなら 購入 10.8% 100万円以上でも購入 0.8% 100万円くらいまでなら 購入 4.4% 140 50万円くら いまでなら 購入 9.8% (オ) 市民ファンドに出資する場合の出資上限額(年代別・全体) 市民ファンドに出資する場合の出資上限額について、年代別、3 市町全体で見ると、各 年代ともに 1 万円から 10 万円までの出資意向が高いことがわかる。特に、60 代について は、10 万円・50 万円までの出資意向を示す回答で 71%を占めている。また、70 代につい ては、1 万円・10 万円までの出資意向を示す回答で 78%を占めている。 表 106 出資上限額の意向(年代別・全体) 30 40 50 60 70 代 代 代 代 代 30代 1万円くらいまで 10万円くら いま 50万円くら いま 100 万 円く ら い 100万円以上で な ら 購 入 で な ら 購 入 で な ら 購 入 までなら 購入 も 購 入 12 24 5 4 0 29 35 6 4 1 36 79 24 14 1 27 62 28 6 3 17 17 6 3 1 27% 40代 11% 47% 23% 0.0 0 0.1 10 16% 49% 0.2 20 39% 0.3 30 0.4 40 0.5 50 0.6 60 0.8 80 5% 1% 1% 5% 2% 14% 0.7 70 0% 9% 22% 39% 70代 9% 8% 51% 21% 60代 計 45 75 154 126 44 444 53% 39% 50代 合 7% 0.9 90 2% 1.0 100 (%) 1万円くらいまでなら購入 10万円くらいまでなら購入 50万円くらいまでなら購入 100万円くらいまでなら購入 100万円以上でも購入 注):20 代・80 代以上については標本数が少ないため除外した。また、無回答は除外した。 141 (カ) アンケート調査結果の考察 本アンケート調査結果から、市民ファンドへの出資について、調査対象とした山形市、 酒田市、庄内町において、 「出資を希望」または「検討する」と回答した市民が 5 割を超え ており、回答者全体の 1 割程度が現時点で出資を希望しており、今後、県内にて市民ファ ンドの導入した際、一定数の出資者を確保できることが考えられる。 また、出資意向を年代別で分析した結果、40 代から 60 代までの年代に出資希望・検討 者が多く存在していることがわかった。これは、年代別の所得状況が影響しているものと 考えられる。自由記入欄の記述からは、20 代から 30 代では養育費などを理由に、70 代以 上は年金受給のみが収入源であることを理由に、 「生活費以外の支出ができないため出資で きない」といった内容の回答が多くあり、市民ファンドへの出資意向と、実際の出資との 間にギャップがあることが伺える。 出資金返還の満期期限に関しては、市民の意向として、おおむね 5 年間まで、または、 10 年間までを満期期限とすることが妥当であるとの回答が多かった。一方で、事業採算面 からみると、クリーンエネルギー設備の耐用年数である 17 年間で得られる収益全体で出資 金を返還することが望ましく、15 年間程度の満期期間が最も円滑な事業運営を行うことが できる。この点については調査結果を踏まえて、出資募集額を総事業費の一定部分に縮小 するなどして、満期期限の短縮に向けた考慮をする必要がある。 また、出資上限額としては、10 万円までを出資上限とする回答者が最も多く、年代によ っては 50 万円までを出資上限とするケースも見られた。その結果、市民ファンド募集に際 しては、一口当たり、おおむね 1 万円から 50 万円までの間で申込単位を決定することが妥 当であることがわかった。市民ファンドの運営管理上の観点からは、一般的にいって、大 口で少ない口数の出資を募集することで出資金(出資者)管理の効率化を図ることができ るが、調査結果からは、出資募集額を達成するためには、1 万円から 50 万円の範囲で、複 数の一口当たりの申込単位を設定すること(例えば、1 万円×10 口・10 万円×10 口・50 万円×10 口など)が有効であると考えられる。 市民ファンドへの出資意向のほかに、クリーンエネルギー設備を市民ファンドにて設置 する際、地元からの出資者への優遇や、特典の付与などのケースを想定した意向調査を行 った(調査結果の詳細は資料編を参照)。この調査からは、「金利優遇への賛同」、「特典の 多様化」の要望や、一方で、 「特典の付与は不要で利払いに集中するべき」といった回答が 得られた。 以上、本調査結果からは、山形県内にて市民ファンドを活用したクリーンエネルギーの 導入について、出資についてある程度前向きな回答結果が得られ、今後の事業成立の可能 性が高まるものと考えられる。 142 2.2.4 想定される市民ファンドの構築例 地域の特性に合わせた市民ファンド・公民連携の検討、経済性検討、アンケート調査の結果から、今 後、山形県内にて市民ファンド等を活用したクリーンエネルギーの導入については、以下の事業につい て実現可能性が高いと考えられる。 ①小中学校クリーンエネルギー導入プロジェクト ②市民風車導入プロジェクト ③次世代エネルギーパーク構想実現プロジェクト (1) 想定されるプロジェクトの詳細 (ア) 小中学校クリーンエネルギー導入 (a) 事業スキーム案 校舎発電所 (風力太陽光) 匿名組合 (市民ファン ド事務局) 設備設置 売電収益 <ポイント> 設備設置の協力とスペース の提供。同窓会組織を通じた 卒業生への広報。文教補助金 の活用検討。 設置した施設を利用した、生 徒への環境教育の実施。 売電収益の還元。 出資 市民 (地域住民 卒業生) 返還 <ポイント> NPO 法人と学校関係者 (PTA 等)、地域住民の協業に よるファンド事務局の設立。 ファンド出資者の管理、資金 管理、補助金申請、学校から 設備設置の協力取付、設置・ 運営を担当。 <ポイント> 市民ファンド出資資格に制 限は設けない(誰でも出資で きる)。ただし、卒業生・地 域住民からの出資には利率 を優遇することで積極的な 地元資金の導入を図る。 調達想定額:500~1 千万円 図 71 小中学校校舎屋上を活用したクリーンエネルギー導入市民ファンドの構築例 (b) 想定される市民ファンドの規模 規模: 太陽光パネル 15kW 出資募集金額: 500 万円 運用期間: 11 年間 申込単位: 一口あたり 1 万円×100 口・5万円×50 口・10 万円 15 口 利率: 年利 1.0%前後(そのほか 0.5%分を学校環境教育支援に寄付することを検討) 143 (c) 想定される市民ファンドのキャッシュフロー 表 107 キャッシュフロー試算に関するイニシャルコストとランニングコスト(初年度) 項目 積算基礎 15kW イニシャルコスト 太陽電池パネル 出力×320千円/1kW 4,800 千円 その他周辺機器 2,450 千円 機器費計 工事費 7,250 千円 2,750 千円 設計費、人件費、諸経費 事業費合計 10,000 千円 寄付行為 5,000 千円 差引事業費 5,000 千円 項目 積算基礎 15kw 売電収入 有効発電量 出力×1168kWh 売電収入 発電量×40円/kWh(※1) ランニングコスト 修繕費 17,520 kWh(年間) 701 千円(年間) 学校施設費で負担 0 千円(年間) 固定資産税 免税を想定 損害保険 付保率50%、料率0.25% 13 千円(年間) 維持管理費 支払利子 学校施設費で負担 借入残高の1% 0 千円(年間) 70 千円(初年度) 市民ファンド運営費 0 千円(年間) 事務経費のみ(人工はボランティア) 計 20 千円(年間) 103 千円(初年度) ※1:資源エネルギー庁「太陽光発電の余剰電力買取制度における平成 23 年度の買取価格について(案)」におけ る非住宅用等買取価格(補助金受給がない場合)を参考。 6,000 500 490 5,000 480 470 4,000 460 3,000 450 2,000 440 430 1,000 420 0 410 借入残高 事業収益 図 72 事業収益(折線右軸)と借入残高(棒左軸)の推移(単位:千円) 144 (イ) 市民風車導入 (a) 事業スキーム案 市民風車 (風力) 匿名組合 (市民ファン ド事務局) 設備設置 売電収益 <ポイント> 設備設置に関して、立地制約 をクリアする必要がある。 系統連係をする場合、電力事 業者との協議(抽選)が必要 になる。 出資 返還 <ポイント> 調達額が膨大なため、地域を 超えた出資を募る必要があ る。ファンド出資者の管理 (募集や配分金の手続きな ど)と資金管理、補助金申請 等煩雑な作業を担当するこ とになる。 図 73 市民風車導入のための市民ファンドの構築例 (b) 想定される市民ファンドの規模 規模: 市民 (地域住民) 1,000kW 風車 出資募集金額: 2 億 4 千万円(補助金受給がない場合を想定) 運用期間: 10 年間 申込単位: 一口あたり 10 万円×500 口・50 万円×380 口 利率: 年利 1.5%前後 145 <ポイント> 市民ファンド出資資格に制 限は設けない(誰でも出資で きる)。ただし、地域住民か らの出資には利率を優遇す ることで積極的な地元資金 の導入を図る。 調達想定額:1~3 億円 (c) 想定される市民ファンドのキャッシュフロー 表 108 キャッシュフロー試算に関するイニシャルコストとランニングコスト(初年度) 項目 イニシャルコスト 積算基礎 風車本体 1000kw×1基 170,000 千円 系統連係、周辺機器 25,000 千円 機器費計 工事費 195,000 設計費、人件費、諸経費 事業費合計 45,000 千円 240,000 千円 補助金額 0 千円 差引事業費 240,000 千円 項目 積算基礎 売電収入 有効発電量 売電収入 発電量×20円/kWh(※1) 2,248,673 kWh(年間) 44,973 千円(年間) ランニングコスト 運転要員費 メンテナンス費用 発電量×1.5円 損害保険費 付保率50%、料率0.5% 600 千円(年間) 固定資産税 支払利子 課税対象2/3、税率1.4% 期首借入残高の1.5% 1,493 千円(年間) 3,600 千円(初年度) 市民ファンド運営費 6,000 3,373 千円(年間) 人件費+事務経費 2,400 千円(年間) 計 17,466 千円(初年度) ※1:経済産業省「総合資源エネルギー調査会新エネルギー部会(第 38 回)‐配付資料『再生可能エネル ギーの全量買取制度における詳細制度設計について』買取制度小委員会報告書(案)」における全量 買取を想定した場合の風力発電買取価格を参考。 32,000 31,000 200,000 30,000 150,000 29,000 28,000 100,000 27,000 50,000 26,000 25,000 0 借入残高 事業収益 図 74 事業収益(折線右軸)と借入残高(棒左軸)の推移(単位:千円) 146 (d) 導入のポテンシャル 酒田市における風力発電施設の建設には、風況からみたポテンシャル量からは、豊富な 資源量が見て取れるものの、実際は、風力発電施設の建設にあたっては、騒音や電波障害、 景観への配慮や地域住民との調整など、調査、協議及び調整が必要となり、施設の建設を 認められる区画は限られてくることが予想される。以下では、そのポテンシャル量と、酒 田市沿岸部における設置可能地域のガイドラインを示す。 出典:環境省(2009)「再生可能エネルギー導入ポテン シャル調査」より 図 75 酒田市における風力発電に関するポテンシャ ル量 出典:酒田市(2004)「酒田市風力発電施設建設ガイドライ ン」より転載 図 76 酒田市沿岸における設置可能地域の指定状況 147 (ウ) 庄内町次世代エネルギーパーク構想実現 (a) 事業スキーム案 庄内町の次世代エネルギーパーク構想は、町の地域特性である風力発電・太陽光発電等 の自然エネルギーを効果的にその周辺の公共施設等に供給することで、CO2 削減、自然エ ネルギーの安定的な供給、マイクログリッドによる連携等、先進的な次世代エネルギーパ ークとして、情報発信し、自然エネルギーの地産地消を推進するものである。 このうち、シンボル風車についての発電事業部分を事業として独立させ、市民ファンド を構築するものである。町民をはじめとする市民が出資することにより、市民が自分たち の風車としてシンボル風車を認識し、新たな環境意識の向上と地域で資金が循環するしく みに貢献することを目指す。 次世代 エネルギー パーク 事業共同体 (町・民間) 匿名組合 (市民ファ ンド事務 局) 投資 利潤還元 <ポイント> 町が主導的な立場を担うた め、出資金返還に関する信用 度が高まる。 域内の電力需要のグリーン 化に貢献する。 出資 市民 (町民ほか) 利息・返還 <ポイント> 調達額が膨大なため、地域を 超えた出資を募る必要があ る。次世代エネルギーパーク 構想の一部を担うが、資金の 出所を分ける(ファンド活用 は風力発電事業に投資) <ポイント> 事業規模が大きいため町民 以外に町外県外からの出資 による資金調達を目指す。そ の際、地元市民からの出資に は利率を優遇する。 調達想定額:5000 万円~1 億円 図 77 次世代エネルギーパーク構想の実現に向けた市民ファンドと公民連携の構築例 (b) 想定される市民ファンドの規模 規模: 100kW×2 基 出資募集金額: 7667 万円 運用期間: 15 年 申込単位: 一口あたり 10 万円×180 口・50 万円×80 口 利率: 年利 1.0%前後 148 (c) 想定される市民ファンドのキャッシュフロー 表 109 キャッシュフロー試算に関するイニシャルコストとランニングコスト(初年度) 項目 積算基礎 イニシャルコスト 風力発電施設 100kW×2基 95,000 千円 機器費計 95,000 工事費 既存風車撤去費用 20,000 千円 工事費計 20,000 事業費合計 115,000 千円 外部資金 ミニ公募債による投資(3分の1) 差引事業費 38,333 千円 76,667 千円 項目 積算基礎 売電収入 有効発電量 売電発電量 売電収入(売電分) 売電収入(自家消費分) 再エネクレジット売却益 計 ランニングコスト 運転要員費 メンテナンス費用 損害保険費 固定資産税 支払利子 市民ファンド運営費 発電量の半分は自家消費を想定 発電量の半分を想定 発電量×20円/kWh(※1) 発電量×12円/kWh(※2) 発電量×8.6円/kWh(※3) 町の負担を想定 発電量×1円 付保率50%、料率0.5% 免税を想定 期首借入残高の1.0% 人件費(日雇)+事務経費 計 323,000 161,500 3,230 1,938 1,389 6,557 kWh(年間) kWh(年間) 千円(年間) 千円(年間) 千円(年間) 千円(年間) 0 323 144 0 767 500 千円(年間) 千円(年間) 円/kW 千円(初年度) 千円(年間) 1,734 千円(初年度) ※1:経済産業省「総合資源エネルギー調査会新エネルギー部会(第 38 回)‐配付資料『再生可能エネルギーの 全量買取制度における詳細制度設計について』買取制度小委員会報告書(案)」における全量買取を想定した 場合の風力発電買取価格を参考。 ※2:町内施設に売電した場合を想定。 ※3:自家消費電力分で再生可能エネルギークレジットをして売却した場合を想定。 90,000 5,800 80,000 5,600 70,000 5,400 60,000 50,000 5,200 40,000 5,000 30,000 4,800 20,000 10,000 4,600 0 4,400 借入残高 事業収益 図 78 事業収益(折線右軸)と借入残高(棒左軸)の推移(単位:千円) 149 (d) 町全体での採算性の確保 次世代エネルギーパーク構想は、エネルギー事業だけでは採算面に課題があり、視察等 による誘客アップによる観光への波及効果や新聞・テレビ等マスコミ広告効果等の間接的 な経済効果も加味して、町全体で採算があうことを目指している。この先進事例として、 岩手県葛巻町において各種の新エネルギーを導入しており、入込客数の増加により町全体 で効果を上げる取組を行っている。 市民ファンドは、シンボル風車の発電事業を取り出しており、風車事業の事業主体は町 と独立した事業体を立ち上げて、市民ファンドを運営していくことを想定している。 もうひとつの方法として、町が事業主体となり次世代エネルギーパーク構想全体事業費 についてミニ公募債を発行することが考えられる。この場合、通常の地方債よりもよりク リーンエネルギー事業に特化した資金を調達できるため、債権者である市民と事業がより 密接な関係になることが期待されるとともに、他の地域へマイクログリッドを活用したク リーンエネルギーの導入という新規性に加えて、資金調達の新規性についてもPRするこ とができる。今後、市民ファンドとあわせてミニ公募債の発行についてもあわせて検討し、 町内外にアピールできる手法を構築していく。 間接的な収入 ・PR効果 ・誘客力アップ 直接的な収入 次世代エネルギー パーク構想 投融資手法 ・市民ファンド ・ミニ公募債 環境価値 ・グリーン電力証書 ・再エネクレジット 図 79 町全体で採算性を確保する取組 150 2.3 今後の展開方策 2.3.1 市民ファンド検討協議会の設置・運営 地域の特性に合わせた市民ファンド・公民連携の検討、経済性検討、アンケート調査の結果から、今 後、山形県内にて市民ファンド等を活用したクリーンエネルギーの導入については、以下の事業の実現 可能性が高い。 ①小中学校クリーンエネルギー導入プロジェクト ②市民風車導入プロジェクト ③次世代エネルギーパーク構想実現プロジェクト これらのプロジェクトについては次年度以降市民ファンド設立に向けた協議会を設置し、運営する。 (1) 検討内容 <小中学校クリーンエネルギー導入事業> 小中学校でのクリーンエネルギー導入事業を市民ファンドのリーディングプロジェクト として立ち上げる。 学校関係者と調整 市民ファンドスキームの検討 市民ファンドの母体である匿名組合の設立 ファンドの募集 建設工事 事業開始 他校への可能性の検討 <市民風車導入事業> 立地場所の選定 事業規模の選定 市民ファンドスキームの検討 <次世代エネルギーパーク構想実現> 町との調整 市民ファンド/ミニ公募債の検討 市民ファンド事業範囲・市民ファンドスキームの検討 24 年度以降は市民風車の継続検討(ファンド募集、建設、事業開始) 、学校単位の拡大につ いて引き続き協議する。 151 (2) プロジェクトの概要と参集団体 参加者は地域の NPO や太陽光・風力導入経験を持つ団体に加え、市民ファンドのアドバイザ ーとして県外の市民ファンド運営者を加える。 表 110 市民ファンド等を活用したクリーンエネルギーの導入に関するプロジェクト概要 小規模 大規模 大規模 小中学校クリーン エネルギー導入 プロジェクト 市民風車導入 プロジェクト 次世代エネルギー パーク構想実現 プロジェクト 小中学校校舎に 太陽光パネル・小型 風力発電の設置を 目指す。 市内に市民出資に よる風力発電設備 の導入を目指す。 地域へ風力発電を 中心としたスマー トグリットシステ ムの構築を目指す。 市民 地域外出資者 導入支援組織 (NPO など) 市民 地域外出資者 自治体 導入支援組織 (住民組織など) 市民 ファンド 市民 ファンド 目標 主体 学校関係者(生徒・ 教職員・保護者・卒 業生)導入支援組織 (NPO など) 手段 市民 ファンド 市民ファンド:事業費用の全部または一部の資金を市民からの出資によって賄う。 スタートアップ 学校関係者の理解と核になる 組織の形成をめざして、寄付行 為とあわせて太陽光発電を導 入。同時に、募集や資金管理に ついてのノウハウを習得する。 核になる組織の形成をめざし て、「市民風車の会あきた」な どすでに事業を行っている団 体のアドバイスを得ながら、募 集や資金管理についてのノウ ハウを習得する。 152 計画が構想書として整ってい るため、計画の具体化の検討に 入る。その際、事業費用を充足 できる資金の確保に向けて、市 民ファンドによる風車の連携 をはかる。 3. 木質バイオマス活用を促進するためのグリーン熱事業の検証 3.1 実証調査事業の概要 3.1.1 ねらい 木質バイオマスの活用を促進するためのグリーン熱事業について検討する。ここでのねらいは2つあり、 ひとつはグリーン熱証書事業の可能性について検討することと、東京都地域間連携協定の具体的な取 組の可能性について検討する。 3.1.2 調査対象地域 グリーン熱事業の対象地域は次の2つの地域とした。 (1) 最上町 最上町は森林の占める面積が約 80%と大きく、間伐材の利用拡大に向けた取組として木質チップボイ ラーを導入した取組に力をいれており、木質チップを中心にグリーン熱事業の可能性を検討した。 (2) 飯豊町 飯豊町は平成 21 年度にペレット製造施設を導入しており、この木質ペレットを対象にグリーン熱事業 の可能性を検討した。 <グリーン熱発生側> 木質チップ:最上町 木質チップ 木質ペレット:飯豊町 木質ペレット <グリーン熱需要側> グリーン熱 利用量 東京都事業所 アンケート調査 グリーン熱の 需要 グリーン熱 証書 グリーン熱 利用量 ! 検証のポイント ○グリー熱証書による事業 性 ○東京都排出量取引制 度との連携は可能か 図 80 調査の概要 153 3.2 調査結果 3.2.1 現行の制度について (1) グリーンエネルギー証書の制度について グリーンエネルギー証書は、2000 年頃から民間により制度の設計や運営が行われてきており、第三者 認証機関であるグリーン電力認証機構(任意団体)が 2001 年に設立されグリーン電力証書の認証が行 われてきた。 平成 20 年 5 月に、グリーン電力認証機構の業務を、財団法人日本エネルギー経済研究所グリーンエ ネルギー認証センターに移管し、同センターで平成 20 年 5 月 15 日にグリーン電力認証基準が制定、平 成 21 年 2 月 25 日にグリーン熱認証基準を制定し、グリーンエネルギー証書の認証を行っている。 グリーン熱認証基準については、当初太陽熱のみを対象としていたが、平成 22 年 12 月 27 日に改定 され、雪氷熱、バイオマス熱についても対象が拡大している。 グリーン電力証書 ①風力発電 ②太陽光発電 ③バイオマス発電 ④水力発電 ⑤地熱発電 グリーン熱証書 ①太陽熱 ②雪氷エネルギー ③バイオマス熱 グリーンエネルギー証書 図 81 グリーンエネルギー証書の適用範囲 (ア) グリーンエネルギーとは グリーンエネルギーとは、事業所などのエネルギーの需要家が地球にやさしいエネルギ ーを選択して使う際の標語として用いられている。現状では、風力、太陽光、バイオマス、 水力、地熱といった再生可能エネルギーのうち、支援が必要(追加性要件2)であり、正確 に計測可能なもの3(環境価値の帰属が明確)かつ社会・法律に適合しているもの(法令順 守・社会適合)を対象としている。 (イ) グリーンエネルギー証書とは グリーンエネルギー証書は、エネルギー利用に対する対価と別に再生可能エネルギーに 付随する環境価値を証書化し、別途需要家が支払いすることを通じて、再生可能エネルギ ーの普及促進に貢献することを目的としている。 再生可能エネルギーの生産者側と購入者側ともに、少量でも取扱可能であり、家庭から 企業、自治体まで幅広い参加が期待されている。 2 追加性とは、プロジェクトの収益性が低く、グリーンエネルギー証書などの制度が存在しなければ民間企業が営利目的で 実施する可能性が少なく、何らかの支援が必要なものをさす。 3 計量法に基づく計量器による計測ができるもの 154 認証機関 (グリーンエネルギー認証センター) 設備認定、エネルギー量認証、 ガイドライン管理 グリーン電力・熱 グリーン発電設備・ グリーン電力・熱証書購入の対価 ユーザー グリーン熱生成設備 グリーン電力・熱相当量 発電・熱供給委託契約書を基にグリーン電力・熱価値を移転 図 82 グリーンエネルギー証書の制度の概要 (ウ) グリーンエネルギー証書の対象範囲 グリーンエネルギー証書の対象範囲を図 83 に示す。グリーン電力証書制度は、系統電力 への販売を支援する RPS 制度の対象となる電力販売分は対象とならないが、RPS 電力価 値を除いた電気価値で販売した分及び自家消費分が対象となる。グリーン熱証書は自家消 費に加え、熱供給事業者への販売も対象となる。我が国では再生可能エネルギー発電及び 熱を家庭や事業所などで自家消費する割合が高く、これらが対象となるのが特徴である。 ■グリーン電力証書 再生可能エネルギー 発電 RPS 価値込みで販売 (RPS 制度) 電力会社への販売 系統電力購入 (一般電気事業者、 需要家 PPS) RPS 価値を除いた 電気価値で販売 自家消費 ■グリーン熱証書 グリーン電力証書制度の対象 再生可能エネルギー 熱供給事業 熱発生 への販売 熱需要家 自家消費 グリーン熱証書制度の対象 図 83 グリーンエネルギー証書の対象範囲 155 (エ) グリーン熱証書について グリーン熱の太陽熱に加え、雪氷熱、バイオマス熱が認められている。グリーン熱証書 の認証のしくみを図 84 に示す。グリーンエネルギー認証センターは、グリーン熱設備認定 及び熱量認証を行い、認定された設備に対して熱量認証された量について、申請事業者は グリーン熱証書を発行することができる。 グリーンエネルギー認証センター 設備認定・熱量認証 熱証書 グリーン熱発生・ 利用委託 グリーン熱証書発行 (環境価値の移転) グリーン熱環境価値 の移転 熱証書 従来通りの エネルギー供給 エネルギー 供給会社A 事業者 B 熱購入代金 熱 気体燃料 液体 燃料 固形物燃料 (ペレット等)利用 自家消費分 を除く熱販売 熱自体価値 環境価値購入者 申請事業者 兼 グリーン熱証書発行者 グリーン熱発生事業者 グリーン熱証書購入 申込 環境価値 設備認定・熱量 認証の申請 出所:財団法人日本エネルギー経済研究所グリーンエネルギー認証センターHP より 図 84 グリーン熱証書の認証のしくみ (a) グリーン熱設備認定 グリーン熱設備認定とは、グリーンエネルギー認証センターが、下記の要件を満たした ものについて認定する。 グリーン熱要件として、石油・石炭・天然ガス等の化石燃料による熱生成でないこと、 熱生成過程における温室効果ガス、および硫黄酸化物・窒素酸化物等有害ガスの排出がゼ ロか、または著しく少ないことが規定されている。 熱量認証に関する要件として、熱量の測定が計量制度に適合した客観的な計量による評 価が規定されている。計量制度に適合した計量とは、計量法による計量検定を受けた熱量 計によって計測することであり、現在では、温水、冷水を対象とした熱量計があり、この 熱量計を設置し温水・冷水を測定できることが条件となる。温風や冷風については、計量 検定された熱量計が現状では存在しないため、客観的な計量ができないことから対象とな っていない。 追加性要件として、グリーン熱の取引行為がグリーン熱量の維持拡大に貢献することが 必要である。グリーン熱取引がなければ採算性が確保できず維持することが困難であるこ となど、グリーン熱制度が有意義であることを追加性要件として示すことが求められる。 156 (b) グリーン熱認証 グリーン熱設備認定を受けた設備を対象に、申請者はグリーンエネルギー認証センター に対して、グリーン熱認証申請書、グリーン熱認証対象熱量報告書、グリーン熱受け入れ 実績報告書または認証可能熱量の確認方法、グリーン熱証書取得予定者報告書を添付して 申請する。 提出された熱生成実績を確認する書類により、申請された熱量が妥当であると判断された場合、グリー ン熱が認証される。 (c) グリーン熱証書の発行 グリーンエネルギー認証センターによって認証された熱量について、申請者はグリーン 熱証書を発行することができる。 ただし、グリーン熱証書はグリーン熱に関する環境価値であって、認証熱量の単位は MJ (メガジュール)である。排出量取引のクレジットはCO2 の削減量で、単位はt-CO2 で あるため、グリーン熱証書を排出量取引にはそのまま利用することはできずない。グリー ン熱証書を排出量取引に活用するためには、クレジットに変換する手続きが必要である。 現在、東京都排出量取引制度で、グリーン熱証書(太陽熱)のクレジット化が制度化され ている。 (2) 東京都排出量取引制度について 東京都では、2002 年 4 月より大規模事業所を対象(以下、対象事業者)に温室効果ガスの排出量の 算定・報告、目標設定等を求める「地球温暖化対策計画書制度」を導入し、2005 年度より評価・公表の 仕組みを導入(旧制度)した。2008 年 7 月より都環境条例を改正し、「温室効果ガス排出総量削減義務と 排出量取引制度」(新制度)を導入し、2010 年 4 月より対象事業者に削減義務を課している。 表 111 対象事業者における削減義務率 区分 I−1 I−2 II 削減義務率 オフィスビル等(※1)と地域冷暖房施設 オフィスビル等(※1)のうち、地域冷暖房を多 く利用している(※2)事業所 区分I−1、I−2以外の事業所(工場等(※3)) 8% 6% 6% 出所:東京都環境局HPより ※1.オフィスビル、官公庁庁舎、商業施設、宿泊施設、教育施設、医療施設等 ※2.事業所の全エネルギー使用量に占める地域冷暖房から供給されるエネルギーの割合が 20%以上 ※3.区分 I−1、区分 I−2 以外の事業所(工場、上下水施設、廃棄物処理施設等) 削減に向けた対策の推進の程度が特に優れた事業所については削減義務率を 1/2 又は 3/4 に軽減 (区分 I−2 に該当するものを除く。) (ア) 削減義務履行手段 東京都排出量取引制度では、事業者自らが削減することに加え、他社との環境価値の取 引として、他の事業者の超過削減分の取得、都内中小クレジット、都外クレジット、再生 可能エネルギークレジット(再エネクレジット)を活用し、排出量取引削減義務を履行す ることが可能となっている。 157 表 112 削減義務履行手段 手段 ①事業者自らが削減 手法 高効率なエネルギー消費施設・機器の更新 事業所のエネルギー利用の見直し ②他社の「環境価値」の取得(排出量取引) ・超過削減量 ・中小クレジット ・都外クレジット ・再エネクレジット 他の対象事業者の超過削減分の取得 都内中小事業者の省エネ対策実施削減分 都外の事業者の削減分(制限付き) 再生可能エネルギー環境価値 (グリーン電力・熱証書、RPS 法下、新エネ ルギー等電気相当量、生グリーン電力供給 等)(制限なし) 出所:東京都環境局HPより 国内クレジット、JVETS、J-VER など国が実施している制度は、削減量の算定・検証ル ールが大きく異なっているため、そのまま都の制度では利用できず、あくまで都の各種ク レジットの算定・検証ルールによりクレジット認定されたもののみ利用が可能となる。現 在、都の制度で対象となっている他制度の環境価値は、グリーン電力証書、グリーン熱証 書、RPS 法に基づく新エネルギー等電気相当量がある。 東京都排出量取引制度 国内排出量取引制度等 <削減義務の履行手段> 国内クレジットによる削減量 再エネクレジット ・グリーンエネルギー証書(電力・熱)、 法等( 制限なし) S P R 都外クレジット ・ 都外の事業者による削減量 (一定の制限付き) 中小クレジット ・ 都内中小事業者による省エネ対策 による削減量 超過削減量の取引 ・ 他事業者超過削減量 東京都排出量取引対象事業者 自社で削減 ・エネルギー利用の見直し ・高効率エネルギー機器の導入 自主参加型国内排出量取引制度 (JVETS)による削減量 オフセットクレジット(J-VER) による削減量 グリーン電力証書 による環境価値 グリーン熱証書 による環境価値 RPS 法に基づく新エネルギー電力相当量 による環境価値※) 東京都との地域間連携 再エネクレジットの活用…グリーンエネルギー証書(電力・熱)、 RPS 法に基づく新エネルギー電気相当量の取引を通じて、都 外事業者が参加可能(制限なし)。 図 85 東京都排出量取引制度と各種取引制度の関係 158 ※)2008 年以降に発行された RPS 法上の義 務遂行に活用されていない電気相当量 (イ) グリーン電力証書等の再エネクレジット化 グリーン電力証書など他制度において認証された環境価値を活用し再エネクレジットと して利用することができる。図 86 に他制度の環境価値を再エネクレジットの発行までのフ ローを示す。クレジット化に当たり、太陽光(熱)、風力、地熱、水力(1,000kW 以下)は 変換時に 1.5 倍に換算され、バイオマスは 1.0 倍の換算となる。 申請者 東京都 他制度の環境価値 (グリーンエネルギー証書等) その他削減量に係る電力等 の認証申請書 申請書の審査 電力量又は熱量の認証 再エネクレジット発行申請 再エネクレジットの発行 図 86 グリーン電力証書等の再エネクレジット発行までのフロー 出所:東京都環境局HPより 図 87 他制度からからの再エネクレジットの換算 159 3.2.2 グリーン熱事業の検討 山形県内で木質チップを利用した環境価値について、グリーン熱証書を発行し、東京都排出量取引 制度を活用したグリーン熱事業について可能性を検討した。 (1) 対象地域について 当初は最上町の木質チップ、飯豊町の木質ペレットを前提にグリーン熱証書の可能性を検討する予定 であった。調査期間中に飯豊町の木質ペレットを製造する中津川バイオマス株式会社において、木質ペ レットのボイラ利用の取組についてJ-VERの申請手続きを行うことが決定したため、本調査の対象から はずし、最上町を中心に検討を進めた。なお、中津川バイオマス株式会社では、来年度はペレットストー ブにも対象を広げて申請を行う予定とのことである。 (2) 事業スキーム 木質チップの熱利用の環境価値をグリーンエネルギー認証センターの制度を活用してグリーン熱証書 化する。このグリーン熱証書は、県内の事業者を対象に証書取引することも考えられるが、ここでは東京 都との地域間連携協定における連携のひとつとして、グリーン熱証書を活用した東京都との連携の可能 性を検討する。 そこで、グリーン熱事業は、木質チップの熱利用の環境価値をグリーン熱証書化し、東京都排出量取 引制度において再エネクレジット化し、そのクレジットを東京都内の排出量取引制度削減義務履行対象 事業に購入する事業スキームを想定した。(図 88) 木質バイオマスの熱利用 木質チップ 最上町 チップボイラ グリーン熱証書化 熱需要家 設備認定申請 熱量申請 申請 グリーンエネルギー 認証センター 認証 グリーン熱 証書 再エネクレジット化 再エネクレジット 認証申請 発行申請 申請 東京都 再エネクレジット 発行 図 88 グリーン熱事業の事業スキーム 160 購入 都内 削減義務履行事業者 (3) グリーン熱事業の採算性 (ア) 木質チップボイラ導入による環境価値の創出 (a) 基本ユニット グリーン熱事業の採算性を検討するにあたり、最上町のウエルネスプラザ最上に設置さ れている木質チップボイラー(550kW)を基本ユニットとして検討した。その仕様を表 113 に示す 表 113 木質チップボイラの条件 ■木質チップボイラー550kW システム 木質炊きチップボイラ出力 550kW 5t 貯湯タンク 吸収式冷凍機 50 冷凍トン+冷却塔 燃料サイロ 50 ㎥×2 熱管理システム ボイラ効率:89.7% システム効率:58.5%※ 化石ボイラによるバックアップなし ■用途 福祉センター:冷房:暖房 園芸ハウス:暖房 サイロ乾燥 ※システム効率は、ボイラ入力に対し、実際に消費された熱量の割合 (b) グリーン熱認証熱量 グリーン熱の認証熱量は、消費された熱量を対象に認証される。グリーン熱証書の対象 となる認証熱量は次式により試算した。 グリーン熱証書 認証熱量(MJ) = 木質チップボイラーに 投入されるチップ量 × (㎏) チップ発熱 量(実測値) × (kWh/㎏) システム × 効率 3.6 MJ/kWh 図 89 グリーン熱認証熱量の試算式 グリーン熱認証熱量の試算結果を表 114 に示す。木質チップボイラ 1 台当たりのグリー ン熱認証熱量は 2,310,131MJ となる。 表 114 木質チップボイラ 1 台当たりのグリーン熱認証熱量 年間チップ投入量 チップ発熱量(実測値) チップによる熱生産量 システム効率 実質消費熱量 グリーン熱認証熱量 (メガジュール換算) 574,910 ㎏/年 1.908 kWh/㎏ 1,096,928 kWh/年 58.5 % 641,703 kWh 2,310,131 MJ 161 a b c=a*b d e=c*d f=e*3.6 (c) 再エネクレジット化 東京都排出量取引制度における発行クレジット量の算定式を図 90 に示す。 再エネクレジット = グリーン熱証書の認証 (tCO2) 熱量(MJ) ÷1,000 × 熱量の CO2 換算係数 0.052tCO2/GJ 図 90 東京都排出量取引制度における発行クレジット量 再エネクレジットの発行量の試算結果を表 115 に示す。木質チップボイラ 1 台当たりの 再エネクレジット量は 120tCO2 となる。 表 115 東京都排出量取引制度における発行クレジット量の試算結果 グリーン熱認証熱量 熱量のCO2換算係数 再エネクレジット量 2,310,131 MJ f 0.052 tCO2/GJ g 120 tCO2 h=f/1000*g (イ) 東京都内事業者の削減義務量 木質ボイラ 1 台当たりに発行可能な再エネクレジット発行量と、東京都内の排出削減義 務量との規模を比較するため、調教都内事業者の削減義務量の試算を行った。 (a) 東京都対象事業者数 ここでは、2005 年以降公表されている地球温暖化対策計画書制度(旧制度)の下での対 象事業者(産業・業務部門合計 1,353 事業所)の削減義務量の試算を行うことにより、東 京都排出量取引制度下において取引されるクレジット量を推計する。 地球温暖化対策計画書制度により計画書等が公表されている対象事業者は、合計 1,353 事業所であり、その内訳は産業部門 310 事業所、業務部門では 1,043 事業所となっている。 162 表 116 旧制度下による対象事業者数 産業 部門 工場 上水道・下水道施設 熱供給施設 廃棄物処理施設 その他(産業) 小計 業務 部門 テナントビル 事務所 商業施設 医療施設 教育施設 宿泊施設 文化施設 その他(業務) 小計 合 計 事業所数(件) 152 47 64 31 16 割合(%) 11.2% 3.5% 4.7% 2.3% 1.2% 310 22.9% 事業所数(件) 割合(%) 341 262 164 77 65 45 19 70 1,043 1,353 25.2% 19.4% 12.1% 5.7% 4.8% 3.3% 1.4% 5.2% 77.1% 100% 出所:東京都環境局HP、地球温暖化対策計画書制度「計画書の公表と評価結果」より (b) 対象事業者の基準排出量及び削減義務量の試算 東京都排出量取引制度において、対象事業者は過去の基準となる排出量に対して、削減 計画期間中の排出量を、一定以上削減する義務を負う。基準となる排出量は基準排出量と して公表され、そこから削減義務率分の排出量削減が義務づけられる。 各部門事業所における削減義務率を一律 6%と仮定した場合、一事業所当たりの平均基準 排出量及び、一事業所当たりの平均削減量を試算し、クレジット取引の可能性のある排出 量の把握を行った(表 117、表 118)。 産業部門における総基準排出量が大きく、全事業所 2 割ほどを占める産業部門の基準排 出量が全体の総基準排出量の 4 割程度を占めている。一事業所当たりの削減義務量は、産 業部門で平均 1,061tCO2、業務部門で 485tCO2 となっている。 木質ボイラ 1 台当たりの再エネクレジットの発行可能量が 120tCO2 であり、都内一事業 所平均にも満たないことから、再エネクレジットとして活用するためには、木質ボイラに よる熱量を集約化した上で、取引に臨む必要がある。 163 表 117 産業部門における基準排出量及びクレジット量 一事業所当たり 産業部門(区分) 事業所数(件) 総基準排出量(tCO2) 工場 上水道・下水道施設 熱供給施設 廃棄物処理施設 その他(産業) 総計 152 47 64 31 16 310 排出量取引可能量 (tCO2) 166,579 70,489 52,742 23,225 15,816 328,850 2,776,319 1,174,810 879,040 387,078 263,593 5,480,840 基準排出量 (tCO2) 18,265 24,996 13,735 12,486 16,475 17,680 削減量 (6%削減義務率) (tCO2) 1,096 1,500 824 749 988 1,061 表 118 業務部門における基準排出量及びクレジット量 一事業所当たり 業務部門(区分) 排出量取引可能量 事業所数(件) 総基準排出量(tCO2) (tCO2) テナントビル 事務所 商業施設 医療施設 教育施設 宿泊施設 文化施設 その他(業務) 総計 341 262 164 77 65 45 19 70 1,043 2,890,417 1,899,562 1,216,614 686,300 474,885 525,961 118,438 624,111 8,436,288 173,425 113,974 72,997 41,178 28,493 31,558 7,106 37,447 506,177 基準排出量 (tCO2) 削減量 (6%削減義務率) (tCO2) 8,476 7,250 7,418 8,913 7,306 11,688 6,234 8,916 8,088 509 435 445 535 438 701 374 535 485 (ウ) 集約化による事業の可能性 木質チップボイラ導入による熱利用の拡大を想定し、熱生産者による環境価値のとりま とめ、再エネクレジット化を行い、対象事業者へのクレジット販売、販売収益の熱生産者 への還元を想定したモデルの検討を行った。 (a) 導入システム・前提条件 木質チップボイラ 550kW を基本ユニットとして、1 台当たりのグリーン熱証書量を 2,310,131MJ/年・台、再エネクレジット量を 120tCO2/年・台とした。 (b) 運営経費 申請経費はグリーンエネルギー認証センター グリーン熱料金規程(バイオマス熱)に おける料金単価表より設定した。 外部検証・モニタリングコストは 30 万円/年・件と想定し、追加一件当たり 15 万円/年・ 件4とした。 熱生産者への還元は、再エネクレジットの販売価格に応じて、2,000 円/tCO2~6,000 円 /tCO2 で設定した。経営収支状況により還元率を上昇することが考えられる。 再エネクレジット販売価格は、東京都ではクールネット東京を通じて住宅用太陽エネル ギー利用機器の環境価値の販売を予定しており、価格は都の調査を基に 15,000 円/tCO2 程 度での販売を検討している。ここでは、再エネクレジットの価格を 5,000 円/tCO25、10,000 4 若林雅代・木村宰・西尾健一郎「東京都排出量取引制度の実効性について」『社会経済研究所ディスカッションペーパー』10007、2010 による。グリーン熱認証に係る外部検証コストは、推定値を設定した。排出量取引においては外部機関による排出量の検証に、一事業所 あたり、年平均 30 万円程度の費用が発生するとされている。 5 前掲論文より、現在、国際的に取引されている CDM の市場価値は 12 ドル/tCO2:1080~1200 円/tCO2 となっているが、国内だけで取 164 円/tCO2、15,000 円/tCO2 の3つの価格を設定して試算した。 (c) 試算結果 試算の結果、木質チップボイラ(550kW)から生じる再エネクレジットの販売は、再エ ネクレジットの販売単価に依存し、運営収支の採算性の観点からは 5000 円/tCO2 での再エ ネクレジット販売、2000 円/tCO2 での熱生産者への還元では、チップボイラ 30 台相当 (16,500kW)の熱量のとりまとめが必要となる。 また同様に再エネクレジット単価を 10,000 円/tCO2、4,000 円/tCO2 還元を想定した場合、 チップボイラ 4 台(2,200kW)導入相当量の熱量のとりまとめ、15,000 円/tCO2、6,000 円 /tCO2 では、チップボイラ 2 台(1,100kW)相当の熱量の取りまとめで運営収支が成立つ結 果となった。 表 119 グリーン熱事業の運営経費の試算結果 項目 規模 550kW (ボイラ 1 台相当) 2,310,131MJ 120tCO2 183 万 6,202 円 207 万 6,202 円 231 万 6,202 円 44 万 6,202 円 1 万 3,861 円 0円 (年間登録料に含む) 規模 5,500kW (ボイラ 10 台相当) 23,101,310MJ 1,200tCO2 714 万 2,018 円 954 万 2,018 円 1,194 万 2,018 円 111 万 7,018 円 13 万 8,608 円 規模 55,000kW (ボイラ 100 台相当) 231,013,100MJ 12,000tCO2 5,612 万 0,180 円 8,012 万 0,180 円 1 億 0,412 万 0,180 円 577 万 0,180 円 138 万 6,080 円 5 万 5,000 円 55 万円 30 万円 50 万円 50 万円 0.014 円/MJ 3 万 2,341 円 32 万 3,410 円 323 万 4,100 円 10 万円/件 10 万円 10 万円 10 万円 30 万円/年・件 15 万円/追加一件 30 万円 165 万円 1,515 万円 10 万円/台 10 万円 100 万円 1,000 万円 75 万円 97 万 5,000 円 120 万円 45 万円 67 万 5,000 円 90 万円 30 万円 24 万円 48 万円 72 万円 60 万円 120 万円 180 万円 △123 万 6,202 円 △87 万 6,202 円 △51 万 6,202 円 30 万円 240 万円 480 万円 720 万円 600 万円 1,200 万円 1,800 万円 △144 万 7,982 円 245 万 7,982 円 605 万 2,018 円 30 万円 2,400 万円 4,800 万円 7,200 万円 6,000 万円 1 億 2,000 万円 1 億 8,000 万円 387 万 9,820 円 3,987 万 9,820 円 7,587 万 9,820 円 積算基礎 グリーン熱熱量 再エネクレジット化 2,310,131MJ/台 120tCO2/台・年 1 運営経費 ⅰ+ⅱ+ⅲ+ⅳ+ⅴ ⅰ申請経費※1 熱量認証料 設備認定料 年間登録料 認証機関 マーク 使用料 新規申請 審査料 ⅱ外部検証・モニ タリング費用※2 ⅳ熱生産者熱量 計量コスト補助 ⅴ申請事務費 人件費 諸経費 ⅳ熱生産者への還 元※3 2 再エネクレジット 販売価格※4 事業収支 0.006 円/MJ 1,000kW 超 10 円/kW 1,000kW まで 30 万円/団体 超 50 万円/団体 15,000 円/人日 ×30・45・60 人日 30 万円/年 2,000 円/tCO2 4,000 円/tCO2 6,000 円/tCO2 5,000 円/tCO2 10,000 円/tCO2 15,000 円/tCO2 5,000 円/tCO2 10,000 円 tCO2 15,000 円/tCO2 引する場合、これより高い相場が予想されることから 5,000 円/tCO2 としている。一方、東京都による再エネクレジットの取引価格は 15,000 円/tCO2 を想定されていることから、5000 円/tCO2、10,000 円/tCO2、15,000 円/tCO2 の販売単価を想定した。 165 図 91 グリーン熱事業の運営経費の試算結果 以上のことから、今後再エネクレジットの販売価格によりグリーン熱事業の採算性は左 右されるものの、再エネクレジットが 10,000 円/ tCO2 で取引された場合、4台以上集約化 して申請すれば、運営経費はプラスとなり、熱生産者へも 4,000 円/tCO2 を還元できること がわかる。 (d) 集約化に向けて 木質バイオマスの環境価値を集約化して申請する推進母体ができれば、グリーン熱事業 が進むことになる。 最上町においては、ウェルネスプラザでチップボイラが現在 2 基(550kW、700kW)導 入されており、今年度 900kW の導入を予定している。また、子供園でも冬場は小型のチッ プボイラを導入している。今後、公共施設のボイラの更新では全てバイオマスに切り替え ていく予定であることから、4 台以上を確保していくことは可能と考えられる。 一方、4 台の集約化により 120tCO2×4 台=480tCO2 の再エネクレジットが得られるが、 これは東京都の業務部門の 1 事業所分の削減量に過ぎないことから、もう少し広い範囲を 想定して集約化していく必要がある。表 120 に最上地域のおける木質バイオマス熱利用を 示す。これらの木質ボイラにも対象を広げ、集約化していくことが必要と考えられる。 表 120 最上地域における木質バイオマス熱利用 ㈱庄司製材所本社工場 ㈱庄司製材所金山工場 最上ウエルネスタウン バイオソリッドエナジー(株)脱水汚泥燃料化プラント ㈱庄司製材所釜淵工場 ㈲舟形マッシュルーム 金山町森林組合 出所:山形県「平成 22 年 市町村名 真室川町 金山町 最上町 新庄市 真室川町 舟形町 金山町 設置年 2003年 2007年 2007年 2007年 2009年 2009年 2008年 熱利用法 事業所内熱利用 木質チップボイラー 木質チップボイラー 木質チップボイラー 木質チップボイラー 木質チップボイラー 木質チップボイラー 出力等 1,500kw 1基 550kw 1基、700kw 1基 1,500kw 1基 200kw 1基 最上地域の概況」地域エネルギー開発利用の現状より (エ) 木質チップボイラによる環境価値の創出と経済的メリット 木質バイオマス利用においては、間伐材の収穫・運搬からその利用に至る経済性の評価 が必要である。現状において、林業の衰退により用材利用が低迷しており、間伐事業の停 166 滞とともに林地からの収集・運搬コストが嵩み、木質バイオマス利活用事業の自立が困難 な状況にある。また、木質チップボイラの設置コストは重油ボイラに比較し大きく、その 設備回収年数も 15 年~20 年にわたるため、長期的な維持・運営には多大な費用を要する。 またランニングコストにおいてもチップ購入費用が嵩み、 先に示した木質チップボイラ 550kWを基本ユニットとしたシステムの導入による経済 性の評価を同程度の出力の重油ボイラを比較した場合、以下の特徴を挙げることが出来る。 表 121 木質チップボイラ 550kW システム同等の重油ボイラの必要出力 必要熱量 (a) 641,703 A重油換算量 65,933 チップ換算量 年間稼働時間 最大負荷 平均負荷 必要規格 575 8,760 311 73 30 kWh ・550kWシステム実質消費熱量より ・必要熱量(総出力)÷低位発熱量 L/年 10.814kWh/ℓ÷ボイラー効率90% t/年 ・550kWシステム年間チップ投入量よる h ・夜間種火モードで稼働(365d×24h) kW ・現有施設の1月実績より kW ・必要熱量÷年間稼働時間 万kcal/h ・最大負荷より イニシャルコスト 木質チップボイラの設置コストはその設置場所、周辺整備の必要性等の要件に依存する が、重油ボイラの 2 倍から 4 倍程度のコストを要する。 (b) ランニングコスト 間伐から収穫・収集・運搬・チップ加工までの費用を加味した生産単価に基づく年間の チップ購入費用は 12,860 千円と A 重油年間購入費用 4,136 千円(70 円/L(平成 22 年実績 価格平均))のおよそ 3 倍程度となっており、化石燃料削減分を差し引いても 2 倍程度の費 用を要する。現状においては重油ボイラの価格変動が大きく、燃料の安定供給の側面を感 が見た場合、木質チップは代替熱源として大きな可能性を有している。 また同システム下におけるグリーン熱相当の再エネクレジット量は 120tCO₂となって おり、10,000 円/tCO₂での販売を想定した場合、1,200 千円のクレジット収入によりランニ ングコストを抑える効果が期待される。 表 122 木質チップボイラと重油ボイラの運営経費比較 項目 木質ボイラシステム 単位 イニシャル 設置コスト コスト 重油ボイラ 単位 82,500 千円 21,800 千円 燃料購入費用 4,473円/㎥ 12,860 千円 ランニング コスト メンテナンス費(電気使用 量、保守点検費用、管理 2,475 千円 業務費用) 小計 15,335 千円 70円/L 4,136 千円 チップボイラによる化石燃 料削減費用 収入 木質バイオマス熱利用に よる環境価値の売買収入 (再エネクレジット化) 小計 654 千円 4,790 千円 4,136 千円 0 千円 1,200 千円 0 千円 5,336 千円 0 千円 ※メンテナンス費は設置コストの既存文献・事例から 3%相当とした。 167 (4) グリーンエネルギー証書の活用可能性に関する意向調査(東京都内事業所アンケート) (ア) 調査概要 東京都内の事業所を対象に、グリーンエネルギー証書への関心、活用意向について調査 を行った。アンケート調査では、山形県でとりまとめたグリーンエネルギー証書の購入へ の関心、どのような活用意向があるか、また関心が低い理由、グリーン熱証書購入を検討 する際の条件等について、調査を行った。 (イ) アンケート概要 (a) 調査期間 平成 23 年 2 月 10 日から平成 23 年 2 月 21 日まで (b) 調査対象 東京都による地球温暖化対策計画書制度に基づき公表された「計画書等の評価・公表ペ ージ」における産業、業務部門の各事業所、計 400 社を対象。 (c) 回収状況 126 件(回収率 32.8% ※:調査票不達分を除く) 168 (ウ) アンケート集計結果 (a) 業種 表 123 業種 選択肢 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 件数 割合(%) 0 0.0 1 0.8 0 0.0 30 23.8 16 12.7 9 7.1 3 2.4 8 6.3 2 1.6 28 22.2 6 4.8 1 0.8 5 4.0 1 0.8 3 2.4 10 7.9 3 2.4 126 100.0 農林漁業 鉱業・採石業 建設業 製造業 電気・ガス・熱供給・水道業 情報通信業 運輸業、郵便業 卸売業、小売業 金融業、保険業 不動産業 宿泊業 飲食サービス業 医療、福祉 上記以外のサービス業 公務・団体 その他 無回答 全体 上記以外 のサービ ス業 0.8% 公務・団体 2.4% 無回答 2.4% 農林漁業 0.0% 鉱業・採石業 0.8% 建設業 0.0% その他 7.9% 医療、福祉 4.0% 製造業 23.8% 飲食サービス業 0.8% 宿泊業 4.8% 電気・ガス・熱供 給・水道業 12.7% 不動産業 22.2% 金融業、保険業 1.6% 情報通信業 7.1% 運輸業、郵便業 2.4% 卸売業、小売業 6.3% 169 (b) グリーン電力証書の購入意向と活用目的 グリーン電力証書への購入への関心度は高く、 「非常に関心がある」、 「少し関心がある。 」 をあわせ回答事業者全体の 61.2%となっている。また、関心を示した事業所のうち、その 活用目的として、80.5%が東京都排出量取引制度の削減義務履行手段(再エネクレジット 化)としての活用を検討していることがわかった。 表 124 グリーン電力証書の購入意向と活用目的 今後、山形県において「グリーン電力証書」を発行した場合、貴社の CSR 活動または東京都排 出量取引制度における削減義務履行手段として活用することに関心がありますか。 選択肢 1 2 3 4 件数 割合(%) 22 17.5 55 43.7 36 28.6 13 10.3 0 0.0 126 100.0 非常に関心がある。 少し関心がある。 あまり関心がない。 全く関心がない。 無回答 全体 無回答 0.0% 全く関心がな い。 10.3% 非常に関心がある。 17.5% あまり関心がない。 28.6% 少し関心がある。 43.6% グリーン電力証書を購入し、どのように活用することに関心がありますか。 選択肢 1 どちらかというとCSR活動に活用したい(活用している)。 どちらかというと東京都排出量取引制度の削減義務履行手段として活用したい 2 (活用している)。 3 その他重視することがある。 無回答 全体 その他重視することが ある。 2.6% 無回答 3.9% どちらかというと東京都 排出量取引制度の削減 義務履行手段として活 用したい(活用してい る)。 80.5% 170 どちらかというとCSR活 動に活用したい(活用し ている)。 13.0% 件数 割合(%) 10 13.0 62 80.5 2 3 77 2.6 3.9 100.0 (c) グリーン熱証書の購入意向と活用目的 グリーン熱証書の活用意向は、グリーン電力証書に比較し若干低下するものの、「非常に 関心がある。」、 「少し関心がある。 」をあわせ、52.4%の事業者が関心を寄せており、およ そ半数の事業者から肯定的な回答を得た。また購入に関心のある事業者のうち、83.3%の 事業者が東京都排出量取引制度における削減義務履行手段としての活用を検討しているこ とが明らかとなった。 表 125 グリーン熱証書の購入意向と活用目的 今後、山形県において「グリーン熱証書」を発行した場合、貴社の CSR 活動または東 京都排出量取引制度における削減義務履行手段として活用することに関心があります か。 選択肢 1 2 3 4 件数 割合(%) 16 12.7 50 39.7 46 36.5 13 10.3 1 0.8 126 100.0 非常に関心がある。 少し関心がある。 あまり関心はない。 全く関心がない。 無回答 全体 無回答 0.8% 全く関心がな い。 10.3% 非常に関心があ る。 12.7% 少し関心がある。 39.7% あまり関心はない。 36.5% グリーン熱証書を購入し、どのように活用することに関心がありますか。 選択肢 1 どちらかというとCSR活動に活用したい(活用している)。 どちらかというと東京都排出量取引制度の削減義務履行手段として活用したい 2 (活用している)。 3 その他重視することがある。 無回答 全体 その他重視することが ある。 3.0% 無回答 0.0% どちらかというと東京都 排出量取引制度の削減 義務履行手段として活 用したい(活用してい る)。 83.3% 171 どちらかというとC SR活動に活用した い(活用している)。 13.6% 件数 割合(%) 9 13.6 55 83.3 2 0 66 3.0 0.0 100.0 (d) グリーン熱証書の購入を検討するにあたっての条件等について 今後、グリーン熱証書購入を検討するにあたっての条件として、最も多く選択された項 目は、「証書購入のコストとメリットがはっきりしていること。」であり、全体の 68.3%の 事業者の回答を得た。また「証書としての信頼性があること。 」も重要視されており、証書 自体の信頼性が購入を検討する際のポイントとして挙げられている。 表 126 グリーン熱証書の購入を検討するにあたっての条件 グリーン熱証書購入を検討するにあたって、必要と思われる条件についてお答えくだ さい。 1 2 3 4 5 6 7 8 選択肢 証書として信頼性があること。 希望する量が適宜購入できること。 売買市場が整備されていること。 証書購入のコストとメリットがはっきりしていること。 温室効果ガス削減効果 他クレジット制度との関係・整合性 国の政策との整合性 その他 無回答 全体 件数 割合(%) 78 61.9 42 33.3 49 38.9 86 68.3 54 42.9 43 34.1 41 32.5 1 0.8 8 6.3 126 100.0 証書として信頼性があること。 61.9 希望する量が適宜購入できること。 33.3 売買市場が整備されていること。 38.9 証書購入のコストとメリットがはっきりしていること。 68.3 温室効果ガス削減効果 42.9 他クレジット制度との関係・整合性 34.1 国の政策との整合性 32.5 その他 0.8 無回答 6.3 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 タイトル 172 60.0 70.0 80.0 90.0 100.0 (e) グリーンエネルギー証書によるクリーンエネルギー導入の促進、地域活性化への貢献についての 意見 概ね、グリーンエネルギー証書取引に対する賛同を示す意見とともに、東京都排出量取 引制度の削減義務履行手段としては、自主的な削減努力の次に検討する最終手段として位 置づける事業者の意見が見られた。また、証書購入に際しては、コストとメリットが重要 な検討要素となること、当面は情報収集の段階にあることなどの意見が多数見られた。 表 127 自由回答 自由回答 1 東京都のCO2削減量が不足したときの購入手段の一つ 弊社としては5年~10年先までは必要としていませんが、その先、さらに将来(未来)には、必ず必要となってくる技術だと思いま 2 す。クリーンエネルギーの普及に期待します。 現在、G電力証書を導入しているが、東京都の制度には利用しないでも大丈夫な状態で、もっぱらCSR的活用となっている。G 3 電力が国の省エネ法でも活用できるような普遍性をもった存在に位置付けて欲しい。 4 クリーンエネルギー購入マイレージポイント制度等の購入特典があると関心が高まると思う。 都排出総量削減義務制度において、弊社は高効率機器への更新等の施策により削減義務を達成することを目指しており、取引 5 制度を利用しての不足削減量への充当については今のところ考えておりません。またCSRについても現在では・・・。が山形県の 取り組みには大いに賛同します。 都の削減義務履行手段の一つとして検討したいが、排出権取引そのものの実態が見えない現在においては慎重に対応せざるお 6 得ない。また当事業所は電力の比率が高いためG電が証書は関心が高いが熱証書は検討対象となってこなかった。 グリーン電力、グリーン熱証書は、再生可能エネルギーの普及拡大にもつながるものと考えており、地球温暖化対策の一つとし 7 て、幅広く活用を考えていきたい。 8 東京都排出量取引制度の削減義務履行手段として考えたい。 都の制度における指定排出事業者としてグリーン証書購入に踏み切るかどうかは、第一計画期間の清算時に排出権相場が 9 15,000円より上か下かという点と、国の省エネ制度がどのようにキャップアンドトレードに移行するかにかかっていると思います。 需要量と供給量が明確になるには個別の企業努力の限界点が定まるまで待たなければならない。相互にメリットのある価格とな 10 るかが心配。 当社では、第一削減期間のCO2排出量見込みが目標(-6%)を達成できる状況であり、更にクリーンエネルギー導入を行うには、 11 相当のメリットが無いと推進は難しい。 本証書に基づく取引により、クリーンエネルギーの導入ができ、その結果として地域活性化への貢献、温室効果ガスの削減に寄 12 与することに繋がっていけば、より良い社会システムが構築できると考える。 東京都排出量取引制度における削減履行義務は、弊社内におけるエネルギー使用量削減のみにより、遂行することを念頭に置 13 いて活動しております。 基本的には削減義務履行手段と考えられているが、その中でも環境負荷削減に大きく貢献できるエネルギーを選びたいと思って 14 いる。地域活性化に繋がるのであればとても良い。 当社では当面、自主努力でCO2削減に取り組む予定です。グリーン証書については、その仕組みをまだ理解できていない状況で 15 す。 基本的には自らの努力で温室効果ガスの削減目標をクリアすることが大切であると思っております。従ってクリーンエネルギー 16 証書の購入は、目標が達成できなかった時の最終手段として考えております。ただし、証書購入コストと設備更新のコストとの差 額によっては証書購入も考慮すべきと考えます。 17 条例対応も大切ですが、企業イメージアップとなる証書を発行して頂き、活用したい。 18 現状として可能な限りの省エネ、CO2削減に向けた取り組みに注力していきたい。 地球温暖化対策が地域社会の活性化につながるシステムはとても良いと思います。グリーン電力価格が高騰しないためにも安 19 定した供給が必要と思います。 「企業活動の発展」と「CO2の削減」、この二つの課題に有効な手段として注目しています。グリーン電力証書の購入にあたって 20 は、コストメリットが重要な検討要素となると考えています。 低炭素社会実現のためにもクリーンエネルギーの活用は不可欠であり、そのためにも価値を認め、支援・推進していく必要があ 21 ると考えます。それが、地域活性化等に活かされるのであれば是に良いことと考えます。 今後の地球温暖化ガス削減活動において、弊社のようなエネルギー多消費産業ではグリーン電力証書等の活用は欠かせない 22 エネルギー源になります。 23 グリーンエネルギーの拡大により、CO2の削減に少しでも役立つよう期待しています。 今後のCO2削減を実現するためには、クリーンエネルギー導入の促進が不可欠である。低コストのクリーンエネルギーの製造が 24 期待される。 当事業所では省エネ設備の導入を進めており、CO2排出量の削減目標を達成しているため、現在は証書の購入を考えておりま 25 せんが、クリーンエネルギーの促進による環境改善への取り組みとして、今後検討したい。 26 2015年度以降の検討課題です。 27 これからのグリーンエネルギー関係の動向を注視していきたい。 28 地域固有の非経済価値へ貢献できるようであれば、前向きに考えたい。 29 グリーン電力購入によりCO2削減コストにメリットがあれば推進したい。 30 本件事業について期待しておりますので今後も情報等ご提供いただけると幸いです。 都の温暖化対策の今後10年、20年先に、どれだけきびしい削減要求が出てくるかにもよりますが、当建物において、設備運用 31 面、設備改修を計画している所で、かなりの省エネが予想される為、まったく関心が無いわけではないが、今後検討していく事も 考えなければならないと思われます。 32 まずは、総量削減義務と排出量取引制度で活用できコストが安価であれば、購入を検討したいと考えております。 173 3.2.3 その他の環境価値に関する検討 (1) その他のグリーン熱 グリーンエネルギー認証センターでは、グリーン熱としてバイオマス熱以外に、太陽熱、雪氷熱につい ても認証制度を有している。今後、グリーン熱の集約化を図る際には、これらのグリーン熱も視野に入れ た取組を行っていくことにより、グリーン熱事業の効率性が高まるものと考えられる。 (2) グリーン電力証書 (ア) 松山市の事例 松山市では平成 21 年度から家庭の太陽光発電の環境価値について松山市が代行してグ リーン電力証書の申請を行い、環境価値の集約化をモデル事業として実施している。この モデル事業は、市域に設置されている太陽光発電による個別の電力量はわずかであるため、 市が複数の太陽光発電の発電量を集計して、売買対象となる環境価値の単位量としてグリ ーン電力証書にまとめ、その購入を希望する者に販売する事業を実施し、本市域における 太陽光発電のさらなる普及、地球温暖化防止,地球環境の維持・改善等に役立てることを 目的としている。 グリーン電力証書の購入希望者に対して 17 円/kWh で販売し、家庭等の太陽光発電設置 者には 7 円/kWh の環境価値を還元している。この差額分のうち申請等のコストを除いた分 を太陽光発電の普及等に役立てるしくみとなっている。 グリーンエネルギー 認証センター 認証申請 太陽光発電設置者 (家庭等) 環境価値譲渡 環境価値支払い 7 円/kWh 認証 松山市 発行 グリーン電力 証書 購入 購入希望者 代金 17 円/kWh 図 92 松山市グリーン電力証書活用モデル事業の概要 (イ) 山形県における太陽光発電集約化 松山市と同様の方法により山形県において太陽光発電の集約化し、グリーン電力証書を 発行し、東京都再エネクレジットに活用した場合の収支計算を表 128 に示す。ここでは、 山形県の住宅用太陽光発電普及促進事業費補助金を利用した世帯数と同数の規模でグリー ン電力証書に参加した想定で試算した。再エネクレジット単価が 15,000 円/tCO2 の場合、 家庭への還元単価は 6 円/kWh 以下で、事業収支はプラスとなり、集約化事業として可能性 があることが伺える。環境価値の還元を希望せず県に譲渡する家庭が増えた場合には、さ らに収支は改善する。グリーン電力証書を県内の事業者に販売することも想定される。 東京都再エネクレジットの販売単価 15,000tCO2 は、グリーン電力証書の価値では 8.6 円 /kWh(=15 円/kg×0.382×1.5)に相当する。400 世帯規模での再エネクレジット発行量は 471tCO2 となっており、東京都業務部門の事業所 1 か所分弱(1 事業所の削減義務量が 174 485tCO2)とそれほど規模は大きくない。そこで、県内市町村と連携し、家庭用太陽光発 電の環境価値について全県的な集約化も視野に入れて、さらに大きな規模で検討していく ことが考えられる。 表 128 太陽光発電の集約化によるグリーン電力証書による収支 太陽光発電申請件数 400 件 1件当たりの発電出力 4 kW 年間発電量 1,168 kWh/kw年 日射気候区Ⅰ電力フロー図※1) 自家消費電力量の割合 44 % グリーン電力証書認証量 822,272 kWh/年 申請経費 1,598,227 円/年 電力量認定量 24,668 円/年 @0.03円/kWh 設備認定量 16,000 円/年 @10円/kW 年間登録料 500,000 円/年 認証機関マーク使用料 @50万円/団体(認定設備累積1,000kW超) 57,559 円/年 @0.07円/kWh 新規申請審査料 100,000 円/年 @10万円/団体 申請事務費 900,000 円/年 @15千円/人日×60日 太陽光発電設置者への支払額 4,933,632 円/年 設置者への還元単価 6 円/kWh 再エネクレジット 発電量の換算係数 0.382 tCO2/千kWh 換算係数 1.5 再エネクレジット量 太陽光発電の場合1.5倍に換算 471 tCO2 再エネクレジット販売量 7,065,000 円/年 収支 @15,000円/tCO2 533,141 円/年 ※1)平成19年度住宅用太陽光発電システム価格及び発電電力量等について(新エネルギー財団) 年間収支 (円/年) 8,000,000 15,000円/tCO2 6,000,000 4,000,000 10,000円/tCO2 2,000,000 5,000円/tCO2 0 2,000,000 4,000,000 6,000,000 8,000,000 10,000,000 12,000,000 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 還元単価(円/kWh) 図 93 家庭への環境価値の還元単価と年間収支の感度分析 175 11 12 13 14 3.3 今後の展開方策 グリーン熱事業に関し、今後東京都との地域間連携をにらみ、グリーンエネルギー証書取引事業の具 体化に向けて協議会を設置し、プロジェクトの枠組みの検討とクリーンエネルギー証書の認証に向けた集 約化、申請を行う主体の検討を行う。 なお、対象とするエネルギーはバイオマス熱に限定せず東京都再エネクレジットの活用が可能なグリ ーン電力証書(太陽光、風力、小水力等)、グリーン熱証書(木質バイオマス、雪氷熱、太陽熱等)とする。 3.3.1 グリーンエネルギー証書取引事業に関する協議会の設置・運営 (1) 事業概要 山形県内におけるグリーンエネルギー証書取引事業に向けた枠組みの検討 グリーンエネルギー証書申請に向けた集約化組織と活動内容の検討 山形県内のクリーンエネルギー生産・利用者、関係団体間の連絡調整 東京都、証書取引関係機関との連絡調整 証書取引事業拡大に向けた関係団体への呼び掛け(小規模・クリーンエネルギー生産・利用者の 発掘) (2) 参集団体 山形県地球温暖化防止活動推進センター 地域バイオマス利活用関連団体 山形県内クリーンエネルギー生産・利用者 県内市町村 東京都 再生可能エネルギー 生産・利用者 (既存ネットワークとの 連携) グリーン熱 熱・発電量報告 環境価値移転 再エネクレジット 発行 再生可能エネルギー 再エネクレジット 取引 東京都事業所 東京都事業所 環境価値取引 ・ ・ ・ 木質 チップボイラ、 設置・利用者 再エネクレジット 申請 東京都排出量取引制度 推進協議会(案) 雪氷熱 太陽熱 設置者 グリーン電力 太陽光発電 設置者 グリーン熱証書集約化の検討 計器設置・ モニタリング 支援、助言等 取引販売額のグリーン電力証書集約化の検討 還元 グリーンエネルギ ー証書発行申請 県内事業所 証書 需 要の 掘り起こし グリーンエネルギー認証センター 図 94 協議会の設置 176 県内事業者 県内事業所 ・ ・ ・ 風力発電 小水力発電 設置者 グリーンエネル ギー証書認証 証書取引 3.3.2 グリーンエネルギー証書の申請・集約化方法の検討 各グリーンエネルギー証書を発行するためには、申請事業者がグリーンエネルギー認証センターへ 「設備の認定」及び定期的な「熱量認証」の申請が必要となる。大規模事業者など申請業務を単独で実 施できる場合を除き、小規模な事業者が個々に申請することは時間を要し、得られる証書も少ないと考え られる。東京都の事業者と取引可能な数量を集約化する作業が必要となり、これらの申請業務を代行で きる仕組みが必要となる。 (1) 集約化の方法の検討 (ア) グリーン熱証書 (a) バイオマス熱 グリーンエネルギー認証センターの認定基準によれば、ボイラで発生した熱を温水で熱 交換できる設備に限られている。熱交換された温水に熱量計を設置して計測された熱量が グリーン熱として認定される。公共施設等に導入されたチップボイラはこの基準に該当す るものと考えられる。 現段階では、申請代行業務の担い手として、NPO 法人等が適していると考えられる。 (b) 雪氷熱 雪氷熱もバイオマス熱同様、認定基準が公表されたため対象となるため、視野にいれた 検討を行う。ただし、雪氷熱で発生した冷熱を冷水で利用し熱量計で計測できる場合に限 られているため、現状では申請できる施設は限られてくる。 (c) 太陽熱 太陽熱も認定基準の対象となるため、視野にいれた検討を進める。 (イ) グリーン電力証書 (a) 太陽光発電 県及び複数の市町村では家庭用太陽光発電に上乗せ補助を実施している。家庭用太陽光 発電で発電した電力のうち、売電分を除いた自家消費分がグリーン電力証書の対象となる。 家庭で発電した電力のうち自家消費電力を計測し、このデータを収集し申請することに よりグリーン電力証書が発行される。これらの家庭を対象にグリーン電力証書の集約を行 う。集約者は県、市町村において集約することが現実的と考えられる。集約業務の委託先 として NPO 法人等が考えられる。 (b) 風力、小水力発電 今後、自家消費用電力として風力発電、小水力発電を設置しようとする事業はグリーン 電力証書に該当するため、これらの事業者についても視野にいれて協議会を運営する。 177 (2) 集約化事業主体の役割 集約化事業主体の役割を図 95 に示す。集約化事業主体は各種エネルギー設備について取りまとめ 設備認定を行うことにより集約化を行う。また認証されたエネルギー量に対してグリーンエネルギー証書を 発行し、県内事業者との証書取引の仲介を行う。さらに東京都に再エネクレジットの認証・発行申請を行 い、発行された再エネクレジットの仲介を行う。 また、家庭に設置された太陽光発電の環境価値の集約化については、県等と連携して集約化のしくみ を検討する。 再生可能エネルギー事業者 グリーン熱 ・バイオマス熱 ・太陽熱 ・雪氷熱 グリーン電力 ・太陽光 ・風力 ・小水力 集約化事業主体 グリーンエネルギー 認証センター 東京都 設備認定申請準備 (設備の集約化) 計量・モニタリング 設備認定申請 設備認定 エネルギー量 認定申請 エネルギー量 認定 グリーン証書発行 再エネクレジット 認証申請書 申請等に係る費用を NPO に支払い、残り は再生可能エネルギ ー事業者へ還元 申請書の審査 電力量又は熱 量の認証 再エネクレジット 発行申請 再エネクレジッ トの発行 事業者(県内) グリーン証書購入 グリーン証書代金 事業者(東京都内) 再エネ クレジット購入 再エネクレジット代金 図 95 事業のフローと各主体の役割 178 4. 木質ペレットの利用促進 4.1 実証調査事業の概要 (1) ねらい 木質バイオマスの利用拡大を進める上で、木質ペレット利用の取組が進められており、県内では 3 つ のペレット製造施設が導入されており、木質ペレットの需要を拡大していくことが求められている。 木質ペレットの利用には、燃料利用とマテリアル利用がある。燃料利用として、ペレットボイラ、ペレット ストーブの利用があり、ここでは需要が大幅に見込まれる農業用ボイラの利用拡大をテーマとして取り上 げる。 一方、マテリアル利用については、ペレットの付加価値を向上させることにより、ペレット事業の収益性 を改善させることが期待できることから、木質ペレットのマテリアル利用について検討を行う。 <利用用途> 燃料利用 <ねらい> ・・・量的な安定需要 木質ペレット マテリアル利用 ・・・付加価値の向上による収益改善 図 96 木質ペレットの利用方法 (2) 調査対象地域 木質ペレットのマテリアル利用については、平成 21 年度にペレット製造施設が導入された飯豊町を対 象地域とする。 <ペレット需要> 農業用ペレットボイラの事業化 農業用ボイラ 量販体制の検討 木質ペレット ! 検証のポイント ○安価な農業用ボイラの 事業化は可能か ○マテリアル利用による需 要拡大は可能か マテリアル利用 ペレット 試作 図 97 調査の概要 179 4.2 調査結果 4.2.1 農業用ペレットボイラの普及拡大 (1) 農業用ボイラの熱需要 (ア) 施設園芸面積 (a) 実面積 東北地域における施設園芸(ガラス室・ハウス)の実面積を示す。山形県は 17,557 千㎡ と東北地域の中で最も施設園芸面積が大きい。このうち、ボイラ等の加温設備のあるガラ ス室・ハウスの設置実面積は 6,473 千m2 となっており、果樹用が 3,665 千m2 と高く、全 国(32,754 千m2)と比較しても 1 割強の割合を占めている。 表 129 施設園芸面積(ガラス室・ハウス) (単位:千m2 ) 青 森 岩 手 宮 城 秋 田 山 形 福 島 東北合計 全 国 加温設備のあるガラス室・ハウス設置実面積 加温設備なし 野菜用(加温) 花き用(加温) 果樹用(加温) 小計 413 357 3 773 5,972 357 266 623 6,753 3,062 826 14 3,902 5,241 220 320 0 540 5,037 1,559 1,249 3,665 6,473 11,084 1,734 468 15 2,217 8,013 7,345 3,486 3,697 14,528 42,100 136,967 53,355 32,754 223,076 283,000 出典:園芸用ガラス室・ハウス等の設置状況(2007年) (千 m 2 ) 20,000 18,000 16,000 14,000 加温設備なし 12,000 果樹用(加温) 10,000 花き用(加温) 8,000 野菜用(加温) 6,000 4,000 2,000 0 青森 岩手 宮城 秋田 図 98 施設園芸面積(グラフ) 180 山形 福島 合計 6,745 7,376 9,143 5,577 17,557 10,230 56,628 106,511 表 130 施設園芸の作物別栽培面積 栽培延面積 (千m2 ) 野菜 ①なす 98 1,045 458 530 169 7 222 102 231 2,073 1 60 1 223 6 81 100 1,390 6,339 148 28 176 112 271 19 465 552 186 1,957 5,373 22 36 1,526 6,957 2,373 9,330 ②トマト ③②のうちミニトマト ④きゅうり ⑤ねぎ ⑥ピーマン ⑦いちご ⑧すいか ⑨温室メロン ⑩一般メロン ⑪レタス ⑫セルリー ⑬にら ⑭さやえんどう ⑮ほうれんそう ⑯しゅんぎく ⑰アスパラガス ⑱さやいんげん ⑲その他 ⑳合計(①+②+④~⑲の計) 花き ①きく ②カーネーション ③ばら ④ゆり(切花) ⑤トルコギキョウ ⑥宿根カスミソウ ⑦ストック ⑧その他 ⑩鉢物類 ⑪計(⑨+⑩の計) 果樹 ぶどう ①デラウェアー ②キャンベルアーリー ③巨峰 ④その他のぶどう おうとう 果樹計 出典:園芸用ガラス室・ハウス等の設置状況(2007年) 181 収穫量 (t) 394 5,603 1,632 3,850 344 29 307 359 471 3,260 1 300 1 289 5 106 121 1,721 17,161 4,688 1,848 18,629 2,665 5,653 507 8,911 16,277 9,467 68,645 7,092 23 38 3,430 10,583 1,112 11,695 (b) 加温設備の種類 県内の施設園芸の加温設備の状況をみると、そのほとんどが石油利用となっており、潜 在的に大きな需要があることが伺える。 表 131 施設園芸の加温設備の種類 (単位:千m2 ) 山形 合 計野 菜花 き果 樹 202,387 6,345 1,505 1,175 3,665 11,892 110 38 72 96 560 14 12 2 214,934 6,469 1,555 1,249 3,665 74 70 2 26 172 754 5,061 74 126 19 6,034 43 1,484 185 4 4 255 1,967 4 4 195 223,107 6,473 1,559 1,249 3,665 全 石油利用 温風 温湯 蒸気 電熱 小計 太陽熱利 地中蓄熱 用 グリーンソーラ方式(水蓄熱) 潜熱蓄熱方式 その他 小計 地下水等 地熱水利用 利用 ウオーターカーテン グリーンソーラー方式 ヒートポンプ その他 小計 石油代替 石炭・コークスコークス 燃料の利 LPガス 用 都市ゴミ廃材産廃 その他 小計 地中加温設備のあるもの 合 計 国 出典:園芸用ガラス室・ハウス等の設置状況(2007年) (イ) 農業用ボイラにおけるペレットの潜在的利用量 施設園芸の加温施設は現在、そのほとんどが石油を利用しているが、これを全量発熱量 ベースで木質ペレットに代替した場合、約 9 万 t/年の潜在的利用量を見込むことができる。 表 132 農業における木質ペレットの潜在的利用量 項目 加温設備の実面積 数量 6,469 千m2 10a当たりA重油使用量 A重油 施設園芸のA重油使用量(想定) A重油発熱量 総発熱量 木質 ペレット 木質ペレット発熱量 木質ペレット潜在的利用量 備考 6.0 kL/10a 設定温度5℃、11月25日~4月5日(酒田市内) ※) 38,814 kL/年 39.1 MJ/L 1,517,627,400 MJ/年 16.9 MJ/㎏ 木質ペレット品質規格原案 89,800 t/年 ※)東北地域における木質バイオマス農業利用の検討報告書(平成21年3月東北地域木質バイオマス農業利用検討チーム) 182 (ウ) 農業用ペレットボイラの導入の課題 施設園芸における木質ペレットの潜在的利用量に対して、現状での農業用ボイラの課題 を示す。 (a) 導入コスト 農業用ペレットボイラの参考価格を図 99 に示す。ペレットボイラの導入コストが高いた め、農家にとって導入を阻む要因の一つとなっている。 (万円/基) 1,400 1,200 1,000 800 600 400 200 0 0 200 400 (kW) 600 800 出典:※)東北地域における木質バイオマス農業利用の検討報告書(平成 21 年 3 月東北地域木質バイ オマス農業利用検討チーム) 図 99 農業用ペレットボイラの参考価格 (b) ランニングコスト 木質ペレットは単位当たりの発熱量が A 重油よりも低いことから、A 重油よりも多くの 燃料が必要となり、発熱量換算で A 重油 1L 当たりの木質ペレットの燃料費は 92.4 円/L と なる。 表 133 A 重油 1L あたりに必要な木質ペレット量 項目 木質ペレット発熱量 A重油発熱量 A重油1L当たりペレット代替量 木質ペレット価格 A重油1L当たりの燃料費 数値 備考 16.9 MJ/㎏ 39.1 MJ/L 2.31 kg/L 40 円/kg 飯豊町大口実績価格 92.4 円/L 一方、現在の A 重油の市況価格は 67.8 円/L(H22 年 10 月現在、A 重油小型ローリー価 格、(財)石油センター)となっており、A 重油に比べて木質ペレットは割高な燃料となって いる。一昨年に起きた原油価格の高騰により、一時は A 重油の価格が 120 円/L を超えてい たこともある。原油の市況価格に影響を与えるといわれているウェスト・テキサス・イン ターミディエイト(WTI 原油先物)では平成 22 年 12 月現在 88$/バレルを推移しており、 今後の原油価格の高騰により再び木質ペレットが価格的に優位に立つことも考えられる。 183 (重油小売;円/L) (原油先物;$/バレル) 130.0 120.0 110.0 100.0 90.0 80.0 70.0 60.0 50.0 40.0 30.0 20.0 10.0 0.0 A重油小売 140 92.4円/L 120 100 80 60 40 WTI原油先物 20 0 1 3 5 7 9 11 1 3 5 7 9 11 1 3 5 7 9 11 1 3 5 7 9 H19 H20 H21 H22 図 100 A 重油と原油先物価格の推移 (c) ペレット使用量の低減化 ペレット製造コストを低減化することが求められる一方で、ペレット燃料の代替として もみ殻や剪定枝のチップ等の他の燃料を併用して利用することにより、ランニングコスト を低減化することから考えられる。 もみ殻の調達コストを 10 円/kg とした時の木質ペレット利用率の変化による燃料費の向 上を表 134 に示す。ペレットの利用率を 50%にすると、リッター当たり 8.23 円/L と木質ペ レットが優位になる。このような工夫によりランニングコストを低減化することも、今後 の農業用ボイラでは必要となると考えられる。 表 134 木質ペレット利用率の変化による燃料費の向上 A重油 木質ペレット もみ殻 ペレット利用率 発熱量 価格 A重油1Lの燃料費 木質ペレット発熱量 A重油1L当たりペレット代替量 木質ペレット価格 A重油1L相当分のペレット燃料費 もみ殻発熱量 A重油1L当たりのもみ殻使用量 もみ殻調達単価 A重油1L相当分のもみ殻燃料費 MJ/L 円/L 円 MJ/㎏ kg/L 円/kg 円 MJ/kg kg/L 円/kg 円/L 円 差額 184 100% 39.10 67.80 67.80 16.90 2.31 40 92.40 14.65 0.00 10 0.00 -24.60 75% 39.10 67.80 67.80 16.90 1.73 40 69.30 14.65 0.67 10 6.70 -8.20 50% 39.10 67.80 67.80 16.90 1.16 40 46.20 14.65 1.34 10 13.37 8.23 40% 39.10 67.80 67.80 16.90 0.92 40 36.96 14.65 1.60 10 16.03 14.81 20% 39.10 67.80 67.80 16.90 0.46 40 18.48 14.65 2.14 10 21.36 27.96 (2) ペレットボイラの事例 (ア) 国内事例 国内で取り扱われているペレットボイラの事例を以下に示す。 表 135 ペレットボイラの事例(1/2) A社 B社 特徴 ペレットボイラーメーカーとして 20 数年の実績があり、 2006 年 3 月現在 92 代の納入実績がある。メンテナンス が容易で、故障も少なく、耐用年数も長い。1980 年代に 納入したボイラが現在も稼働している。 点火系統に油を一切使用しない。ロストル中央部に残っ た火種によって、連続自動運転を行う。 異物はすべて灰溜部へ落下させる構造になっているた め、バークペレットのようなクリンカ―のできやすい燃料で も燃焼し、ペレット燃料の種類を選ばないオールラウンド のボイラーである。 回転ロストルによりロストル上は、いつもクリーンな状態を 維持でき、長時間安定燃焼を実現している。始動はスタ ートをタッチするだけで、着火を含め、フルオートで安定 燃焼可能。停止は、停止をタッチすると安全に自動停止 する。地震・停電・機器異常も安全操作で危険なく対応。 灰出しも自動化可能 C社 独自の燃焼方式(ホップアップ燃焼)により、クリンカ―が ほとんど形成されない。 着火バーナーの採用により、立ち上がりがスムースになっ ている。 燃料供給経路にトラブルが発生した場合に、オプションの 油焚きバックアップバーナーを装着することで、ほぼ同一 性能を確保できる。 D社 ヒーター内部が真空のため腐食が起こりにくく長寿命。 原理的に爆発・破損の恐れがなく、缶体内に一定量の熱 媒水が封入されているため空炊きの心配が無い。 クリンカ―生成を少なくするため、ペレット燃焼部にセラミ ックボールを敷き詰め、均一燃焼・ペレットの流動燃焼方 式を採用。 炉筒煙管構造のため灰清掃が容易。燃焼部はセラミック ボールと共に、缶前引き出し構造とし清掃・整備が簡単。 出典:木質ペレット利用推進対策事業報告書(平成 19 年 3 月)財団法人 185 外観 日本住宅・木材技術センター 表 136 ペレットボイラの事例(2/2) E社 燃料切れや供給装置のトラブル時も点火用の灯油バー ナーでバックアップ運転が可能。 タッチパネルにふれて温度を設定。パネルは運転状況が 図化されていてわかりやすい。 施設園芸機器を扱うメーカーであり、施設園芸ハウスで利 用できるシステムとなっている。 ※現在、熊本県農業試験センターにて農業ハウス用のペレ ットボイラーの実証試験中 F社 出力が 30~150kW までの UTSL シリーズと 180~ 900kW までの UTSP シリーズがあり、国内では T 商会が 取扱を行っている。 UTSL シリーズ・UTSP シリーズともに着火・消火は全て 自動で行われている。 両機種とも O2 センサー搭載により燃料の樹種や含水率 に自動的に対応する。 メンテナンス面では自動掃除装置により毎日の掃除は不 要である。 年に数回定期点検とボイラー煙管の掃除及び潤滑油の 補充をする。 USTL シリーズについては乾燥チップも燃料として利用 が可能である。 出典:木質ペレット利用推進対策事業報告書(平成 19 年 3 月)財団法人 UTSL シリーズ (メーカー:スイス、取り扱い:T 商会) 日本住宅・木材技術センター (イ) 県内事例 県内の農業用設備を製造するメーカーでは、ペレットを原料とする農業用温風暖房機を開発し、製造・ 販売を行っている。 燃焼ガス 温風用送風機 温風 本体燃料タンク 燃焼部 灰受け 木質ペレット温風暖房機 内部構造 図 101 木質ペレット温風暖房機 県内のさくらんぼ農家をはじめとする、全国数か所の施設園芸農家において温風暖房機の実証実験 186 により燃料消費の比較を行った。その中で、既存の石油暖房機と併用した併用運転を行うことにより、コス トを削減する提案がなされている。従来の石油暖房機は暖房期間の最大暖房負荷を計算しそれに見合 った熱出力の暖房機を導入していたが、ペレット温風暖房機と石油暖房機を併用することにより、熱出力 を抑えることにより導入コストを抑制し、ペレットは最大燃焼時間が長くなることから、燃焼効率がよくなりラ ンニングコストを抑えるものである。 必要熱量 100,000kcal /h 石油 50,000kcal /h ペレット 9 10 11 12 1 2 3 4 月or時間 図 102 熱量の割合(最大暖房負荷 100,000kcal/hr のハウス) (ウ) 県内農業用ボイラの実証試験の取組 村山総合支庁では木質ペレットの農業分野での利用促進に関する取組として、木質ペレ ットボイラー現地実証試験を実施している。表 137 にその取組事例を示す。 表 137 木質ペレットボイラ現地実証試験 栽培品種 機器設置 発熱量 併用/単独 稼働期間 ハウスの温度設定 備考 ①山形市 花(ラン) 暖房発生装置 10 万 kcal 石油暖房機と併用 ②山辺町 いちご ペレットボイラ 1.3 万 kcal 灯油燃焼式温風 暖房機と併用 平成 23 年 1 月 13 日~平成 23 年 2 月 14 日 目標設定温度 9℃ 以上 ペレットボイラの 熱量がやや少な いが、石油温風 暖房機の補助暖 房 機 とし て利 用 することは可能。 平成 22 年 12 月 3 日~平成 23 年 1 月 25 日 灯油暖房機と連動 して 10℃を保持 ペ レ ッ ト 暖 房 機 は補助暖房機と して使用し、ペレ ット使用量が少 なかった。 併 用 運 転 に よ り 操作性が向上し た。 187 ③山辺町 いちご育苗 ペレットボイラ 1.3 万 kcal 単独 いちごベンチの下 にダクトを配置し 温風を供給 平成 23 年 2 月 7 日から加温開始 ④村山市 花(ストック) ペレットボイラ 1.3 万 kcal 灯油温風暖房機と 併用 0℃以上 平成 22 年 11 月 21 日~3 月下旬 予定 1℃以上 内張りなし、ペレ ット暖房機のみ の加温で 75 坪 のハウスを 0℃ 以上に保つのは 困難なようであ る。 今シーズンは寒 い日が多く、ペ レットボイラだけ ではハウス内の 気 温 を 上げる こ とはできなかっ た。 (エ) 新たな農業用ボイラ開発の可能性 (a) 開発された農業用ボイラ 寒河江市内の農家が農業用ボイラを開発している。このボイラは当初木質ペレットを対 象としたボイラで開発されたが、現在ではもみ殻、木質チップ、油粕など小径のバイオマ スを燃料として利用することができる。 開発者が自ら制作するため量産化ができず、普及までには至っていないことが課題とし てあげられる。 (b) 開発状況 蘭の栽培にこの農業用ボイラを使用している。10 棟あるうちの 2 棟に導入している。園 芸ハウスの規模は 250 坪で、ペレットボイラを用いて室内を 3~10℃に保持している。ペ レットボイラの能力は 60,000kcal であり、一晩で 45kg のペレットを使用する。 燃料はバークペレットを使用している。バークペレットは灰分が高いためクリンカ―(灰 が溶けて固まった塊)が発生しやすい原料である。当初、クリンカーの塊が炉底に溜まる ことが課題であったが、クリンカ―の成長を抑制する方法を開発したことにより、現在で はクリンカーの課題は解決した。クリンカーが発生しないため、炉内を高温で燃焼させる ことができ、熱効率がよいとのことである。 排気 ペレット 農業用ハウスへ 熱交換 吸引 ファン ペレット 供給機 燃焼炉 燃焼 排ガス 粉塵除去 図 103 農業用ボイラフロー図 ボイラ本体 ボイラ全景 図 104 開発された農業用ボイラ 188 ハウス全景 ハウス外観 図 105 開発された農業用ボイラの使用状況 (c) 需要拡大に向けた検討状況 財団法人山形県産業技術振興機構に相談したところ、量産化をするためには、次のステ ップが必要とのことである。 知財の確認・特許出願 図面化 量販品の試作品 開発した農業用ボイラが、他の特許技術 に抵触していないか確認 他者にまねされぬよう特許出願 量販品の設計 性能試験用の試作品の製作 性能試験 県内で性能試験できるところなし (財)日本燃焼機器検査協会で実施 量産・販売 一括生産、委託生産の体制構築 販売体制の構築 図 106 量産化までのステップ 社団法人発明協会山形県支部の協力により、弁理士の無料商談(特許庁委託事業 平成 22 年度課題解決型相談・コンサルティング事業)を実施し、現在開発者が特許取得に向け た知財の確認調査を弁理士に依頼しており特許出願手続きを進めている。 特許出願した段階で、山形県内で農業用ボイラを製造する事業者に照会をかけ、量産化 に向けた取組を進めていき、今後のペレット需要を拡大していく予定である。 (d) 今後の展開方策 財団法人山形県産業技術振興機構では、やまがた地域産業応援基金による助成事業を行 っている。これらの支援制度を活用して、今後農業用ボイラの量産化体制を構築していく。 189 表 138 ものづくり産業の育成に関する助成事業 事業区分 目的 対象者 対象経費 課題解決型技 術開発支援事 業 既 存 技術 を 活 用 した 新 製品の開発又は試作品 等の開発・改良等の技術 開発課題の解決に向け て取組む事業 中小企業者 LLP 起業家 上記のグル ープ 謝金/旅費/ 委託・共同研 究費/材料・ 消耗品費/機 械装置・工具 器具費/外注 加工費 (e) 事業 期間 1 年以 内 助成率 限度額 2 / 3 以内 2,000 千円 農業用ボイラの普及拡大に向けて ここで開発されたボイラは、当初バークペレットを対象に開発されていたが、その後の 改良によりもみ殻、木質チップ、油粕など小径物のバイオマスを利用することが可能とな っている。 図 107 原料供給(バークペレットにもみ殻が 50%配合されている) また、村山支庁では果樹剪定枝を対象としたバイオマス利活用事業が進められており、 果樹剪定枝のチップもこのボイラで利用することができる。今後この農業用ボイラの普及 が進めば、地域に賦存するバイオマスの利活用に大きく貢献することが期待される。 190 4.2.2 木質ペレットのマテリアル利用の検討 木質ペレットの安定的な事業展開を図るためには、事業の収益性の向上が必要である。飯豊町の中 津川バイオマスを調査対象施設として以下の検討を行った。 (1) 飯豊町木質バイオマス製造施設の概要 地域バイオマス利活用交付金事業により設置された「飯豊町木質バイオマス製造施設」は、平成 21 年 4 月1日に設立された「中津川バイオマス株式会社」により運営・維持・管理され、平成 21 年 11 月から稼 働開始している。初年度は 60t、2 年目となる本年度は 200t の生産目標を掲げている。処理能力は 300kg/h を有し、広葉樹を原料とした場合 2t/日、針葉樹を原料とした場合 1t/日の製造能力を有してい る。 特色的な取り組みとして、ペレット生産のみならず、ペレット製造工程途中段階のおが粉を、きのこ栽培 の菌床の原料として販売している。また、飯豊町も住民に対するペレットストーブ導入補助(最大 20 万円、 1/2 補助)や、ペレット購入 15kg あたりに 15 ポイントのシールを与え、150 ポイント(150kg=7,500)に対 し 1,500 の町内商品券との交換を行うなど、ペレット事業に対するバックアップをおこなっている。 (2) ペレット製造施設の採算性について 本プラントの設置に当たっては、平成 15 年度に「木質燃料生産施設起業化調査報告書」(飯豊町地 域新エネルギービジョン~重点テーマに係る詳細ビジョン策定調査~)、平成 17 年度には、木質ペレット 等の生産にかかる事業化可能性調査報告書(飯豊町地域新エネルギービジョン策定等事業~フィージ ビリティスタディ調査~)により事業化可能性の検討が行われている。平成 17 年度調査で検討された事 業採算性について下図に示す。 ランニングコスト おが粉(きのこ培地) (エネルギー,人件費等) 2,200m3/年×4,000 円/m3 =880 万円/年 原料 イニシャルコスト ペレット 3,000m3/年×4,500 円/m3 木質ペレット 600t/年×50 円/kg =1,350 万円/年 製造プラント =3,000 万円/年 支出の部 収入の部 マテリアル利用 新たな収入の可能性 図 108 「飯豊町木質バイオマス製造施設」の計画値 191 主な収入源となるペレット販売は、年間 600t の製造を計画しているが、本年度の生産目標値は 200t の製造にとどまっている。町の補助によりペレットストーブの導入が進められている が、ペレットストーブ 1 台につき1季あたりペレット使用量が一般に 1t 程度であることか ら、大きな需要拡大とは考えにくい。また、製造コストの面から見ても、ペレット 50 円/kg が現状の採算ラインとなっており、仮に販売量が拡大しても新たな収益を得ることは難し い。よって木質ペレットの高付加価値化による販売が求められるところである。 (3) マテリアル利用の可能性の検討 (ア) マテリアル利用の用途 (a) 先駆者の取組 岩手県葛巻町の株式会社葛巻林業では、我が国の木質ペレット製造において歴史が永く、 様々な商品開発を行い、需要の開拓をしながら事業を進めている。下図に示すように燃料 利用とあわせてマテリアル利用の商品開発を行っている。 家庭用 ペレットストーブ 公共用 温水供給用 燃料利用 冷暖房用 ペレットボイラ 施設園芸用 木材乾燥用 バークペレット 猫砂 生活用品 ハーブペレット 脱臭剤 マテリアル利用 蘭培地 園芸用品 園芸用培地 図 109 葛巻林業のペレット利用 葛巻林業で、商品開発に関するポイントを紹介していただいたところ、地域の特徴を活 かした開発が必要であるとのことであり、地域の特性を活かした商品開発を目指してマテ リアル利用の検討を行った。 (b) 花卉栽培の培地としての利用 飯豊町の道の駅めざみの里観光物産館では、地域の特産品が積極的に販売されている。 広葉樹ペレットを利用した鉢植え植物を観光物産館で販売する方法がある。 山形県農業総合研究センター園芸試験場(寒河江市)に対し、ペレットの培地の利用と しての可能性についてヒアリングを行ったところ、培地の条件は、病害菌が含まれないこ と以外にないとされたものの、木質の場合、リグニンが頂芽抑制に働く可能性があるとの ことであった。ペレットはその製造において成形の際に加熱するため、病害菌を死滅させ ている点で優れている。リグニンの頂芽抑制については留意しなくてはならないが、ラン 192 の栽培においてバークペレットが用いられている事例や、ブルーベリー栽培の培地として バーク材が用いられている例もあることから、品種による検討の余地があり、今後の検討 課題となる。 (c) きのこ栽培における培地としての利用 本件のペレットは広葉樹が原料とされているため、成形前のおが粉が、きのこの培地と して販売されていることは前述の通りである。県内だけでなく新潟県内の菌床きのこ農家 からも引き合いがあり、今後も重要なおが粉の供給源として期待される。現在の原料はナ ラ材を中心におが粉を製造しているが、ブナは「なめこ」の菌床として活用されており需 要も高いといった事例もあり、今後、市場性の高い樹種を選択的に利用して、付加価値を 高めていくといった工夫も考えられる。 一方、木質ペレットのきのこ培地への利用については、培地・種菌を扱うメーカー(宮 城県)に対しヒアリングを行った。その結果、ペレットを培地としての利用することは可 能であるものの、ペレット成形時の加熱による滅菌では不十分であり、栽培直前に再度滅 菌処理が必要であることから、特にメリットは考えられないとのことであり、ペレットの きのこ培地の可能性は低い。 (イ) アロマペレットの試作 (a) ユリを素材にしたテーマ設定 飯豊町内には、7ha(東京ドーム約4個分以上)の敷地に、150 品種約 50 万本のユリが 咲く、東日本最大のどんでん平ゆり園がある。花の見頃である 6 月~7 月には、大勢の観 光客が集まる。このことから、ユリにちなんだ商品開発について検討した。 (b) 香料の選択 米沢市内には香料会社があり、様々な香料を製造・販売している。ユリの香料について 問い合わせたところ、花びらから芳香成分を抽出するためには、大量の原料が必要でユリ については天然香料の製造は商業ベースにのらないとことである。 一方、合成香料としてユリの香料を製造しており、サンプルを入手することができ、飯 豊町のペレットに含浸させて、初期段階の試作を行った。 (c) アロマペレット製造コスト試算 上記の案に基づき、合成香料のみを用いてアロマペレットの試作を行った。 図 110 アロマペレット試作品 193 試作により算定した商品の生産原価は以下の通りである。 表 139 アロマペレットの製造に係る原料単価と製造コスト 原材料購入価格 品目 木質ペレット 香料 ケース 価格 備考 42 円 1kgあたり 27,300 円 1kg(≒1Lあたり) 30 円 50mL・100mLとも同価格 芳香剤原材料費 品目 木質ペレット 香料 ケース 計 価格 2.5 32.8 31.5 66.8 備考 円 100mLケース入りの場合 円 円 円 一般に販売されている芳香剤のうち、除菌や消臭効果のないものの価格は 300~500 円 程度であることから、仮に販売価格を 500 円とした場合、原価率は 37.1%となり、ペレッ トの付加価値は 170 倍に増加する。 次に販売個数に対する収益について検討した。販売単価を 500 円とした場合、約 4,600 個を販売することで 200 万円の収益となる。 千円 2,500 2,000 300円 1,500 400円 1,000 500円 500 0 1,000 2,000 3,000 販売個数 4,000 5,000 図 111 アロマペレットの販売個数と収益 (ウ) 商品開発の方向性 商品化を進めていくためには、次の様な段階が必要である。 (a) 天然成分配合の可能性 付加価値を高めるために天然成分を配合することが考えられる。ユリの素材を一部使用 していれば天然成分配合とうたうことができる。ユリの花びらを乾燥させ、ペレット製造 時におが粉とあわせて花びらを混合させてペレットを成型することにより、天然成分が配 合されることになる。 194 (b) 保持期間 芳香剤としての保持力などを試験していく必要がある。葛巻林業では、バーブペレット の製造に際し、芳香成分が保持できるよう処理を施している。 (c) パッケージ化 商品として容器の形状や性状など、利用用途を想定したパッケージ化が必要である。 (d) 販路・販売方法 ゆり園や駅いいで めざみの里観光物産館などで販売することが考えられる。生花と合わ せた販売することにより、より多様な販売が考えられる。 (e) 今後の展開方策 飯豊町周辺には、ペレット製造業者、花卉農家、香料会社、販売者がセットで存在する。 ゆりペレットを農商工連携事業に位置付け、今後商品開発を進めていくことが想定される。 商 直売所 アロマペレット 農 工 花卉栽培農家 香料会社 ペレット製造業者 パッケージ会社 図 112 農商工連携事業 195 5. 地域農業に新技術(植物工場)を導入した事業化 5.1 実証調査事業の概要 5.1.1 ねらい 地域活性化の方策として、新技術を導入して地域の産業化につなげていく可能性を検討する。ここで は、植物工場を取り上げてクリ-エネルギーとの融合の可能性、地域活性化への可能性について検討す る。 植物工場の対象として、植物工場を導入し周年農業を確立することによって、冬季の雇用対策として の可能性と、山形県の代表的な農産物である果樹に関する植物工場の可能性について検討する。 5.1.2 調査対象地域 (1) 冬の農業への植物工場 冬季に積雪が多く日照時間の少ない地域では、冬の農業には不適である。植物工場による冬場の農 業生産が確保されれば通年の雇用確保が期待される。すでに周年農業の検討を開始している最上町を 調査対象地域として、主に野菜類の植物工場の検討を行った。 (2) 果樹の植物工場 山形県の農業の特徴である果樹栽培について、植物工場の可能性を検討した。果樹栽培のさかんな 東根市を調査対象地域として、果樹栽培の植物工場の可能性について検討した。 冬の農業への植物工場 ! 検証のポイント ○エネルギー自立型の植 物工場システムは可能 か ○果樹育苗植物工場の 事業パッケージが成立 するか 冬の農業とエネルギー自 立型の可能性検討 事業採算性 雇用確保 果樹植物工場 果樹植物工場の 可能性検討 事例調査 導入可能性検討 図 113 調査の概要 196 5.2 調査結果 5.2.1 植物工場とは (1) 定義 植物工場の定義には様々なものがあるが、一般的な植物工場の定義は、「野菜や苗を中心とした作物 を施設内で光、温湿度、二酸化炭素濃度、培養液などの環境条件を人工的に制御し、季節や場所にあ まり捉われずに自動的に連続生産するシステム」である。 植物工場には、自然の光を利用する「太陽光利用型」と、人工光のみによる「完全制御型」に分類する ことができる。 太陽光利用型 植物工場 完全制御型 図 114 植物工場の分類 農業生産は、できるだけ自然環境の影響を排除していこうとする工夫に従って、露地栽培から施設園 芸、水耕栽培、植物工場の順に高度化していく。 露地栽培 施設園芸 水耕栽培 技術・設備の高度化 図 115 技術・設備の高度化 【太陽光利用型】 【完全制御型】 図 116 植物工場の写真 197 植物工場 また、最適な栽培条件を与えて最大限の生産効率を目指すものが植物工場であるのに対 し、できるだけ低コストの施設改善を行って生産効率をあげる施設園芸とは一線を画すも のである。 施設園芸 植物工場 生産性向上 最大限の生産性 -不要な設備 +設備 現状 植物工場事業 ・・・たし算の農業 ・・・ひき算の農業 図 117 施設園芸と植物工場の相違 (2) 植物工場のメリット・デメリット 植物工場の最大のメリットは自然環境に左右されず生産できることであり、デメリットはコストが高いこと である。 表 140 植物工場のメリット・デメリット メリット 天候の影響を受けることなく安定的な生産が可 能 周年生産が可能 単位面積あたりの高い生産性 土地生産性が高 い 無農薬栽培が可能なので無洗浄の生産物がで きる 高付加価値物質の生産(健康・高機能成分・医 療・薬剤用たんぱく質) 施設の立地条件を選ばない 省力化、自動化が容易 土壌を用いず、連作障害がない 培養液の循環利用により環境への負荷少ない 快適な労働環境 作業・労働量の平準化が図れる 計画的な生産が可能 デメリット 建設費とランニングコストが高い。(植物工場の事 例から、通常の大型園芸施設に比べて17倍、ラ ンニングコスト(光熱費)に至っては47倍もの経 費がかかるという試算結果もある。) 生産コストに占める減価償却費、電気料金の割 合が高い。(果樹植物工場の事例では、ランニン グコストのうち施設償却費用等の割合が25%、 電気料金18%、人件費は26%、物流や包材費 も14%という試算結果がある。) 198 5.2.2 植物工場の構成と必要なエネルギーの検討 (1) レタス植物工場 (ア) 植物工場の構成 植物工場における代表的な作物であるレタスを例にとりエネルギー消費量及びコスト計 算を行った。 試算に当たり、季節や場所にとらわれないことから完全制御型の植物工場とした。完全 制御型の植物工場は人工光による照明により植物を生育させるものであり、栽培室、機械 室、出荷・作業室、管理室、倉庫で構成される。栽培・育苗ラインは多段式の栽培棚を設 け各段に必要な照明設備を設置している。 出典:図解 よくわかる植物工場 高辻正基著 日刊工業新聞社 図 118 植物工場の構成例(完全制御型) 199 (イ) エネルギー使用量 植物工場における主なエネルギー使用量は照明に要する電力と、室温を一定に保つため の空調電力である。照明に必要な電力は、レタスの 1 株当たりに必要な光量子束密度に栽 培面積を乗じて算出した。照明用のランプには高圧ナトリウムランプ、LED、蛍光灯など が利用されており、ここではコストの安価な蛍光灯を例にとり試算した。40W の蛍光灯が 1 日の収穫株数 1,000 株~10,000 株において、2,300 本~22,975 本必要となる。 完全制御型植物工場ではランプからの多量の放熱があり、周囲を断熱壁で囲ってあるた め冬季においても冷房が必要となり、空調設備としてはヒートポンプが利用されている。 これらの照明設備・空調電力に必要な電力設備は 150kW~1,391kW となり年間の消費電 力量は 1,296,000~12,013,920kWh/年となる。 表 141 植物工場における電力使用量の試算結果 栽培品種 項目 植付株数 設置面積 電力設備 電力使用量 レタス 1日の収穫株数 栽培日数 植付株数 1株の占有面積 〃 栽培面積 栽培段数 1段当たりの栽培面積 共通室 設置面積 照明設備 全光量 光量子束密度 照明効率 全光量 蛍光灯 蛍光灯の換算係数 光電力 蛍光灯の発光効率 消費電力 1本当たりの消費電力 蛍光灯本数 空調電力 照明設備との比 空調電力 その他 事務所他 電力設備合計 必要電力 年間稼働日 年間稼働時間 消費電力量 単位 株 日 株 ㎡ cm ㎡ 段 ㎡ ㎡ ㎡ μmol/㎡s μmol/s kW 出典:『図解 よくわかる植物工場 高辻正基著 設備等の数値を参考に試算した。 kW W/本 本 kW kW kW 日 hr/年 kWh/年 1,000 20 20,000 0.0225 15 450 4 113 200 313 150 0.8 84,375 4.59 18.4 20% 92 40 2,300 0.5 46 12 150 360 8,640 1,296,000 数値 2,000 10,000 20 20 40,000 200,000 0.0225 0.0225 15 15 900 4,500 4 4 225 1,125 200 200 425 1,325 150 150 0.8 0.8 168,750 843,750 4.59 4.59 36.8 183.8 20% 20% 184 919 40 40 4,600 22,975 0.5 0.5 92 460 12 12 288 1,391 360 360 8,640 8,640 2,488,320 12,013,920 計算式 a b c=a*b d=e*e e f=c*d g h=f/g i j=h+i k l m=f*k/l n o=m/n/1000 p q=o/p r s=q/r*1000 t u=q*t v w=q+u+v x y=x*24 z=w*y 日刊工業新聞社』に示された植付株数、設置面積、電力 200 (ウ) 植物工場のコストとエネルギーコスト 各生産量当たりの生産コストを下表に示す。規模によりレタスの生産コストは設備規模 により 110~139 円/株の生産コストとなる。 レタス 1 株を 500g/株とすると 220~279 円/kg となる。山形県における平均市場価格が 201 円/kg(農林水産省平成 20 年青果物産地別卸 売統計)であり、やや割高な結果となっている。 エネルギーコストをみると、植物工場の電力契約は東北電力規定により高圧受電に相当 し、1kWh 当たりの電力単価は 10.65 円/kWh となり、再生可能エネルギーを導入した場合 にはやや割高となる。 表 142 植物工場のコスト計算とエネルギーコストの比較 生産量 変動費 日産株数 年産株数 電力料金 基本料金 電力量料金 その他 労務費 販売費 減価償却費 合計 株当たりの単価 その他変動費 小計 株当たりの単価 労務費 包装 株当たりの単価 輸送 管理費 基本料金単価 契約電力 基本料金 夏季 電力単価 消費電力量 電力量料金 その他季 電力単価 消費電力量 電力量料金 株当たりの単価 工場責任者 販売・事務 小計 償却期間 建物 株当たりの単価 設備費 受電・給排水 株当たりの単価 設備費 装置 株当たりの単価 設備費 設備費合計 経費合計 1株当たりの生産コスト レタスkg当たりの生産コスト エネルギー投入コスト 年間電力費 年間消費電力 1kWh当たりの電力単価 株/日 株/年 円/kW・月 kW 円/年 円/kWh kWh/季 円/季 円/kWh kWh/季 円/季 円/年 円/株 円/年 円/年 円/株 円/年 円/株 円/年 円/株 円/年 円/年 円/年 円/年 円/年 年 円/株 円 円/株 円 円/株 円 円 円/年 円/年 円/株 円/kg 円/年 kWh/年 円/kWh 1,000 360,000 1,890 150 3,402,000 11.65 324,000 3,774,600 10.70 972,000 10,400,400 13,802,400 4.8 1,728,000 15,530,400 20.00 7,200,000 5.0 1,800,000 6.33 2,278,800 4,078,800 6,000,000 4,000,000 10,000,000 7 7.59 19,126,800 3.12 7,862,400 26.44 66,628,800 93,618,000 13,374,000 50,183,200 139 279 13,802,400 1,296,000 2,000 720,000 1,890 288 6,531,840 11.65 622,080 7,247,232 10.70 1,866,240 19,968,768 26,500,608 4.8 3,456,000 29,956,608 20.00 14,400,000 5.0 3,600,000 6.33 4,557,600 8,157,600 6,000,000 4,000,000 10,000,000 7 6.68 33,667,200 3.12 15,724,800 26.44 133,257,600 182,649,600 26,092,800 88,607,008 123 246 26,500,608 2,488,320 10.65 9~15円/kWh ※1 23円/kWh ※2 風力発電コスト 太陽光発電コスト ※1 NEDO再生可能エネルギー技術白書(H22.7 NEDO) ※2 太陽光発電の技術ロードマップ2010~2020年(NEDO) 201 10,000 3,600,000 1,890 1,391 31,536,540 11.65 3,003,480 34,990,542 10.70 9,010,440 96,411,708 127,948,248 4.8 17,280,000 145,228,248 20.00 72,000,000 5.0 18,000,000 6.33 22,788,000 40,788,000 6,000,000 8,000,000 14,000,000 7 4.96 124,992,000 3.12 78,624,000 26.44 666,288,000 869,904,000 124,272,000 396,288,248 110 220 127,948,248 12,013,920 (エ) その他の再生可能エネルギー導入の可能性 (a) 小水力発電 年間の安定した電力供給の点から、電力を自家水力発電で自給するという手法が考えら れる。山裾の発電所そばに工場を作るというプランを検討することもできる。水力発電は、 長期間稼働可能で発電コストも安くなり、落差を稼げるケースでは有望となる。 (b) 地中熱利用 栽培の冷熱源として地中熱あるいは河川熱を利用するということも考えられる。原理は シンプルで、地中にパイプを埋めて空気を流す、川の中にパイプを沈めて空気を流すか、 のどちらかになる。川の水を揚水してしまうと、水利権に抵触する可能性もあるので、あ まり適当とは言えない。 (c) 雪氷熱利用 冷熱源として雪氷熱を利用する。 「山形県の雪が育んだレタス」などの地域性をPRでき る可能性がある。 202 (2) 果樹の植物工場 (ア) 東京農工大学果樹植物工場の概要 現在の植物工場はレタスなどの葉菜類が中心で、トマト、イチゴが行われているものの、 果樹では例がなく、唯一東京農工大学の実験研究施設「東京農工大ブルーベリー・キャン パスファクトリー」が先行している。実証施設は平成 23 年 2 月に完成し、4 月から稼働す る予定である。 果樹は葉菜類と異なり、開花・種子熟成期間が長く、開花させるための強制休眠が必要 なため、植物工場では人工的に四季を作り出す必要がある。ブルーベリーの長年の栽培技 術を活用して、収益性の期待できる果樹工場を目指している。 図 119 果樹植物工場の概念図(東京農工大学) (a) 高収化技術 ブルーベリーの生産性の向上について、品種の選択、結実割合の増加、ライフサイクル の倍速化により 6 倍(=1.5 倍×2 倍×2 倍)の収率を目指している。 工場生産適用品種の選択・・・1.5 倍化 結実割合の増加・・・・・・・2 倍化 ライフサイクルの倍速化・・・2 倍化 203 温度上昇 強制休眠 成長と発育 低温 高温 春 夏 冬 秋 自発休眠 花芽分化 温度下降 図 120 一般的な果樹の栽培サイクル 図 120 に一般的な果樹の栽培サイクルを示す。人工的に季節を変えることにより栽培サ イクルを加速化させることができる。 (b) 搬送技術 ブルーベリーはポット栽培とし、自動搬送システムにより各季節に温度管理された栽培 室を移動するシステムとなっている。ポット栽培の可能な果樹であれば応用させることが できる。 オウトウのボックス加温促成栽培についても栽培実績があり、応用することが期待でき る。 (宮城県農業・園芸総合研究所) 図 121 オウトウのポット栽培 近年,わい性台木6が開発されポット栽培が可能になりつつある。この方法は、密植が可能 なので、多 収になり、1年に2回 とれる技術を開発すればさらに収量を増やすことができる。 6 わい性台木:わい性とは、草本の背丈が通常よりも低い性質のことを指し、台木とは接ぎ木する際の下部の植物をいう。わ い性のある台木を用いることにより、通常より背丈の低い栽培が可能となる。 204 ポット栽培が可能になることで、以下の効果が期待される。 ① 養液栽培 を適用できるので 栽培管理が容易 となる。 温度、湿度、光などの環境を最適にすれば、生育量は増大し、それに伴って収量も増加する。 また,灌水量も制御できれば,高糖度 の果実生産が可能になる。 ② 果樹は無農薬栽培が不可能とされているが、無農薬栽培 も期待できる。 (c) 設備概要 図 122 に農工大ブルーベリー工場の平面図を示す。設備費は 2 億~3 億円/10aを要す る。 地上 地下 図 122 農工大学 ブルーベリー工場平面図 (イ) エネルギー使用量 果樹植物工場における再生可能エネルギーの導入の可能性について検討した。ここでは、 東京農工大学のブルーベリー工場を例にとり、再生可能エネルギーの導入可能性を整理し た。ブルーベリー植物工場のエネルギー使用量を表 143 に示す。投入されるエネルギーは すべて電力で、電力負荷は 105kW となっている。 205 表 143 エネルギー使用量(東京農工大学実験研究施設の例) 空調負荷 照明負荷 ポット移動動力 ドライミスト、 換気用モーター他 合計 自然光+人工光併用型の熱付加 300 W/㎡ a (ピーク負荷(700W/㎡)時は窓を開放するなどして対応) 面積 500 ㎡ b 全熱付加 150,000 W c=a*b ヒートポンプ(冷凍機)のCOP 3 d ヒートポンプ動力 50,000 W e=c/d 稼働時間 6 hr f 年間消費電力量 109,500 kWh/年 g=e*f*365/1000 LED照明(PPFD=200相当) 100 W/㎡ h 全照明負荷 50,000 W i=h*b 稼働時間 24 hr j 年間消費電力量 438,000 kWh/年 k=i*j*365/1000 移動動力 4,200 W l (ポット数:1ポット/㎡、ポット質量:15kg/ポット、ポット移動速度:0.1m/s) 稼働時間 8 hr m 年間消費電力量 12,264 kWh/年 n=l*m*365/1000 モータ動力 1,000 W o 稼働時間 8 hr p 年間消費電力量 2,920 kWh/年 q=o*p*365/1000 全電力負荷 105 kW r=e+i+l+o 年間消費電力量 562,684 kWh/年 s=g+k+n+q (ウ) 再生可能エネルギー導入の可能性 植物工場に再生可能エネルギーを導入する場合、次のような可能性が考えられる。 A. 光源へのクリーンエネルギーの導入(太陽光発電で日中発電・蓄電し夜間にLEDに使用)。 B.冷熱源としての雪氷熱の利用(冬に蓄えておく) C.地中熱直接熱交換(地下にパイプを埋めて空気循環)による冷房補助 A..【太陽光発電+蓄電池のコスト】 <照明用ソーラーパネル> 負荷:50kW 夜間稼働時間:12hr 1kW のソーラーパネルの 1 日あたり発電量を 3kWh/kW 日(NEDO 及びメーカーより) と設定すると、必要なソーラーパネル容量は、 50kW×12hr/3 =200kW となる。 1kW のソーラーパネル価格(設置コスト込み)を 60 万円(新エネルギー財団)とする と、 ソーラーパネルのコスト:200kW×60 万円/kW=1 億 2,000 万円 <蓄電池> 必要なバッテリー容量:50×12=600kWh 蓄電池のコストを 4 万円/kWh に設定(経産省より) 蓄電池のコスト:600×4=2,400 万円 総コスト:1 億 4,400 万円(制御部等のコストは含まない) 206 B.【雪による冷房のコスト】 150kW 負荷: 運転時間: 6hr 運転期間: 60day 必要なエネルギー:54,000kWh/年 雪氷熱冷房1kWh あたりのコストを 6.5 円に設定(新エネ雪氷利用研究会,スウェーデ ンの事例)し、システム耐用年数を 20 年と仮定すると 総コスト:54,000kWh/年×6.5×20 年=702 万円 ただし、国内の他事例によると 1kWh あたり 1,000 円というデータもあり、この場合の 総コストは 10 億 8,000 万円となる。コストは、雪をどのように保存するかに大きく依存す るため、詳細な検討が必要である。 (3) まとめ 植物工場における再生可能エネルギーについて、現時点ではコストを増加させる要因と なってしまうため、将来的な課題としてとらえる必要がある。また、今後の分散型電源の 大幅導入を考えると、スマートグリッドにおける発電の変動を平準化させる機能としての 役割も期待される。 地域特性 栽培品種 再生可能エネルギー 植物工場 持続可能なエネルギー源 スマートグリッドの需要側としての可能性 地域の巻き込み <エネルギー供給側> 小水力発電 風力発電 太陽光発電 スマートグリッド 熱の利用 植物工場 <エネルギー需要側> エネルギー需要 ・農業施設 ・工場等 図 123 再生可能エネルギーの平準化における植物工場の可能性 207 5.2.3 地域への導入に向けて (1) 先進事例調査 (ア) 横手精工ヒアリング 秋田県横手市には、主にアイスプラントを生産する植物工場(完全制御型)を有する横 手精工がある。寒冷地における植物工場の事例として、その動機・ねらいや可能性・課題 についてヒアリングを行った。 (a) 動機・目的 将来訪れる食料危機に備え、横手盆地の豊かな水や田園地帯を活かせる工業と農業を融 合させた新しい産業のスタイルを創造するために設置。高まる食の安全・安心・健康志向、 冬期間に仕事ができない地域農業の現状に対応するために、付加価値の高い農業を提案し ていく。 (b) 取り組みステップ ① 社員が所有していた水田を借り、コメ作りを始め農業に対しての理解を深める。 収穫した米は、取引先に贈答用として提供したり、社員食堂用として販売する。 ② ものづくり企業が持っているノウハウが最も活かせる栽培方法として、水耕栽培を検討する。 ③ 水耕栽培の実験開始。 ④ アイスプラント・低カリウムほうれん草の生産など、高付加価値の商品づくりを開始。 ⑤ コスト減や量産化などの課題を抱えながらも、H22年より近隣の直売所でアイスプラントの生産 を開始。 (c) 今後の課題 ① 販路を固める。 ② 採算ベースのステップを念入りに検討する。 ③ 企画、実施の過程で賛同者を巻き込む ④ 医療分野などと結び付き、アレルギーの対応など特殊性の高いニーズへの対応を目指す ⑤ 小回りの効く機械を作り、ニーズに細やかな対応ができるものを目指す。 (2) まとめ 以上のヒアリングからは、地域において植物工場を導入する際には、地域農業における ノウハウと現状、さらに工業分野が持っているノウハウが融合されるようなしくみを作る ことが重要であることが分かる。また、工業分野が農業分野に参入することにより、工業 的な視点で農業を見ることにもなり、マーケットインの発想が農業分野へも反映される。 工業的な視点や発想は、医療分野の農業分野の融合など、地域農業において更なる技術 や人材が投入されることにもなり、地域にとっては大きな意味を持つ。 208 5.2.4 東根市における植物工場導入の可能性の検討 (1) 検討会の実施 果樹に関する植物工場は導入事例がなく、農業者等の関係者にとってなじみのないことから、植物工 場に関する情報提供と関係者との意見交換を目的に、東根市における果樹への植物工場導入可能性検 討会を実施した。講師に東京農工大学荻原教授を招き、果樹植物工場の情報提供と意見交換を実施し た。 (ア) 開催概要 テーマ:「東根市における果樹への植物工場導入の可能性」 日時:平成 23 年1月 26 日(水)14:00~16:00 場所:東根市役所東 タントクルセンター2階「ミーティングルーム7」 講師:東京農工大学大学院 農学博士 荻原勲教授 スケジュール: 1.開会 2.検討会の目的と進め方について 3.荻原教授による「果樹の植物工場導入」の可能性に関する講話と意見交換 (イ) 参加者 東根市生活環境課、農林課、商工観光課、東根市農業協同組合、東根市果樹研究連合会 (ウ) 主な意見 (a) 荻原教授 今後の我が国のあり方を見通した際、エネルギー問題、食糧問題は重要な課題であり、この問 題の解決なしには次につながらないと考えている。これから、農業と工業はそれぞれが発展を目 指すのではなく、融合し、共に発展していかなければ次の展開はない(農工融合)。植物工場を 1 つのキーワードとして、様々な分野の人材が参入するメリットがあるものと考えている。 植物工場を検討する際の 1 つの目標が果樹の野菜化である。果樹は新規参入者が少ないのが 現状である。これには果樹が成園になるまで 3~4 年を要し、それまで収穫が出来ず生計として 成り立たないという面があると思われる。ヨーロッパの場合は、3 年性の苗を植えて収穫するシス テムとなっているため、すぐに成立つ仕組みとなっている。また樹の更新も早い。日本の場合は ヨーロッパに比較して品種の更新が遅いという点がネックになっている。 世界初のさくらんぼ植物工場をつくろうとした場合には、フレームワークの作成が不可欠となって くる。最終目標を定め、何が課題で、どのような工程が必要なのかをわけて検討する必要がある。 導入に至るステップを把握しながら、外部の識者の意見を取り入れながら進めていくことが必要 である。 (b) 参加者 植物工場を何のためにやるのかという点が最も重要である。観光のためか、後継者育成のため かという点が検討すべき点であろう。それにより付随してくる部分もあるだろう。植物工場に対し て大きな可能性は感じた。(果樹研究会) 209 農業に従事するものとして、自然との調和を考えるが、近年では気象条件の変化で生計が厳し い現状もある。そういう意味でも植物工場の導入が、地域の雇用面の安定化、活性化に資する 面があるのではないかとの期待も持っている。(果樹研究会) メリットとして、ライフサイクルの短縮化が非常に魅力的に感じた。研究が進めばそこで蓄積され た栽培技術等の成果を農家へ還元できるものが多いと思われる。コストの障壁がなければ東根 市としても欲しい施設だと感じた。(農林課) 植物工場で出来た果物が食味がどうなのかという点が気になった。果物は嗜好品であるため、 消費者にどう評価されるのかという点が重要であると思われる。植物工場の導入により、研究施 設としての導入の他、観光面で「いつでもさくらんぼ狩りができる」といった PR につなげていくこ とにより地域の魅力作りにつながるのではないかと感じた。(農林課) 観光という面では、後から波及する成果だろうとも感じたが、植物工場の導入に関しては、工業 団地を有しているため、興味を持つ方も多いのではないかと考えられる。植物工場の可能性に 関しては、苗木の更新につながるという点で新しい発見があった。(商工観光課) (エ) まとめ 農業と工業のコラボレーション(工業技術の農業への適用)の可能性、後継者育成の手 段としての植物工場、地域活性化を多面的な関係者が議論する手段などと、 「植物工場を導 入」が、地域活性化にとってどんな意味を持つのか、といったテーマが、検討会の中心題 目となった。 地域の果樹栽培に付加価値をつける手段として植物工場を捉えた場合、その手法や、地 域活性化における位置付けを、より具体的に検討することが次年度以降の課題である。 (2) 今後の展開方策 果樹の植物工場は栽培技術が確立していないため長期的なスパンでの検討が必要である。 また、導入に際し高額の初期投資が必要であり、組織的な検討も必要である。検討会では 初期段階での関係者との意見交換として有効であり、今後の気運の醸成に役立った。今後、 研究会を発足し、継続して植物工場を検討していくことが必要と考えられる。 果樹栽培の品種の更新など、果樹栽培の基幹的技術の蓄積とも関連することから、県農 業総合研究センター等の県内研究機関との連携した取組も必要となる。東京農工大学も、 東根市における植物工場の導入に関心を示しており、研究会と連携することも可能と考え られる。 また、農業と工業の連携の視点からは、山形大学工学部において有機ELを活用した栽 培技術の研究も進められており、これらの関係者も含めた検討を進めていくことが考えら れる。 210 5.2.5 最上町における植物工場の導入可能性の検討 (1) 雇用者数の増加 最上町においては、冬の農業による周年農業を導入することにより、冬場の雇用を確保 することが期待される。レタス工場を例にした植物工場における雇用者数は、規模により 5 ~33 人を見込むことができる。 表 144 植物工場における雇用者数 日産株数 株/日 労務費 円/年 雇用者数 1,000 3.0 6.0 30.0 6,000,000 6,000,000 6,000,000 1.0 1.0 1.0 4,000,000 4,000,000 8,000,000 人 1.0 1.0 2.0 人 5.0 8.0 33.0 円/年 雇用者数 人 販売・事務 円/年 雇用者数 雇用者数計 10,000 労働単価 7,200,000 14,400,000 72,000,000 人 工場責任者 2,000 2,400 千円/年 6,000 千円/年 4,000 千円/年 - (2) 栽培品種の検討 周年農業を検討する際に、採算が取れる栽培品種を選ぶことが重要である。現在、最上 町では東北大学農学部と連携して菌床きのこの検討を行っている。その中で、採算が取れ ており寒冷地に対応している品目として、㈱雪国まいたけで栽培されているマイタケに着 目して、検討を進めている。 まいたけはしいたけ等の他のきのこと比較して農業収入が高い(表 145)。その主な要因 は、単位あたりの生産量である「単重」7が、他のきのこが 400g に対して、まいたけは 730g と高いことがあげられる。 表 145 栽培きのこの経営収支 粗収益(千円) 経営費(千円) 雇用労賃 種菌費 菌床材料費 光熱動力費 機械修繕費 建物維持費 賃借料・料金 荷造り運賃手数料 所得(千円) 培養用地面積(m2) 発生用地面積(m2) 年始め保有菌床数(10個) 年間使用菌床数(10個) 出荷数量(kg) 総投下労働時間(時間) 家族 雇用 出所:農林水産省H20年 7 生しいたけ(33) (%) 9,306 7,187 77 488 5 95 1 3,119 34 1,064 11 386 4 316 3 455 5 781 8 2,119 23 378 435 1,398 1,653 10,708 3,413 2,804 609 なめこ(14) (%) 12,495 10,175 81 2,050 16 363 3 2,526 20 1,722 14 679 5 435 3 269 2 1,542 12 2,320 19 132 236 5,286 11,458 27,231 6,029 3,265 2,764 栽培きのこ経営体の経営収支 ひとつの箱(ブロック)から生産されるキノコの重量 211 まいたけ(9) (%) 42,604 36,280 85 8,923 21 861 2 7,388 17 5,661 13 2,549 6 3,180 7 489 1 1,606 4 6,324 15 320 364 17,499 24,013 54,472 9,015 3,175 5,840 ぶなしめじ(14) えのきだけ(13) (%) (%) 41,348 30,710 34,476 83 24,115 79 5,246 13 2,500 8 1,795 4 753 2 7,246 18 7,313 24 6,801 16 3,178 10 2,620 6 2,226 7 2,022 5 888 3 1,552 4 1,466 5 2,041 5 3,469 11 6,872 17 6,595 21 255 148 184 256 18,686 7,446 61,001 42,798 98,749 103,589 9,895 7,193 4,467 4,330 5,428 2,863 (3) 今後の展開方策 植物工場に関する地域の考え方は様々であり、認知度も低いことから地域を巻き込みながら検討を進 めていく必要がある。植物工場は地域の資源をより有効に活用するための手段であって、単なる箱モノ・ 技術としてのみ見ることは「地域に根差した植物工場」「地域社会に必要とされ求められる植物工場」の導 入とはならない。地域に真に必要とされ、地域活性化につながる植物工場とは、その立地、地域の活用 資源、人材、販路等を含めた包括的な検討がなされた独自性の高いものとなる。 最上町においては、周年農業について東北大学農学部と連携して検討を開始し、その中では、町に ある埋没コスト(そこにある有用な資源:土地や機械、農業のノウハウを持った労働力など)をうまく活用し、 初期投資やランニングコストを最大限抑えることで、採算性を向上させる検討が進められている。例えば、 最上町には前森牧場という町所有の土地があり、ここに町から無償で土地を貸与するなどの支援がある。 また、農業のノウハウを持った人材の活用など、植物工場と地域の有用資源のバランスを検討していく必 要がある。 これらの検討とあわせて、長期的なスパンで植物工場の導入を検討していくことが求められ、植物工場 では、地域の農業技術と工業分野の技術が融合されるしくみを作っていくことが必要になる。検討は、工 学系の研究者、農学系の研究者、地域農業に詳しい農業者、販路等の確保ができる商工業者、行政関 係者等を加えて広範に進めていく必要がある。 212 6. スマートグリッド・スマートコミュニティ形成の可能性 6.1 実証調査事業の概要 6.1.1 ねらい 再生可能エネルギーの導入拡大に向けてスマートグリッド及びスマートコミュニティの事業化の可能性 について検討する。 6.1.2 調査対象地域 (1) スマートグリッド 対象地域として風力発電を早くから導入している庄内町を対象としてスマートグリッドの可能性を検討 した。現在 11 基の風力発電が稼働しており東北電力に売電しているが、送電系統の容量が少ないため、 東北電力側で容量を増設しない限り、風力発電の増設は難しい地域である。既存電力系統にできるだけ 依存しないスマートグリッドの可能性について検討した。 (2) スマートコミュニティ スマートコミュニティについては県内及び置賜地域について検討した。 東北電力系統 風力発電 蓄電池 スマート グリッド 太陽光発電 小水力発電 バイオマス発電 需要側 負荷 図 124 調査の概要 213 ! 検証のポイント ○スマートグリッドの導 入の可能性検討 6.2 調査結果 6.2.1 スマートグリッドについて (1) 定義 スマートグリッドとは、「電力と情報の双方向ネットワークを整備し、リアルタイムにエネルギーの需給調 整を行う賢い電力網」と定義される。一方、国や企業によってスマートグリッドのねらいは異なり、米国では 電力網の信頼性の向上を目指したり、欧州では大量の再生可能エネルギーが導入できるよう供給変動を 吸収するためのシステムとして導入を進めたり、ネット系企業では IT 技術による新サービスの創出をねら いとしている場合もある。 表 146 スマートグリッドのねらいと各国の動向 電力網の信頼性 向上 制御システムの導 入等により電力網 の信頼性の向上 やピークカットを実 現することが狙い 電力料金の着実 な回収 スマートメーターの 設置により不払 い・未払いを減ら し電力料金の回収 率向上が狙い (例)米国の電力会 社、米国の IT ベン ダー (例)米国、イタリ ア、新興国などの 電力会社 再生可能エネルギ ー導入 大量の再生可能 エネルギーが導入 できるよう供給変 動をうまく吸収する ためのシステム構 築が狙い (例)欧州(特に北 欧系)の電力会社 電気自動車のイン フラ整備 路上に駐車される 電気自動車に充 電するためのイン フラを整備すること が狙い 新サービスの創出 (例) 欧州(仏・伊 など)の電力会社 (例)米国のネット 系企業 電力情報を活用し た新たなサービス を創出することが 狙い (2) 我が国におけるスマートグリッド (ア) 新成長戦略の位置づけ 我が国においては、平成 22 年 6 月 18 日に閣議決定された新成長戦略において、7つの 戦略分野が示されている。そのひとつであるグリーン・イノベーション分野においてスマ ートグリッドの導入が位置づけられている。 グリーン・イノベーションによる環境・エネルギー大国戦略として、電力供給側と電力 ユーザー側を情報システムでつなぐ日本型スマートグリッドにより、効率的な電力需給を 実現し、家庭における関連機器等の新たな需要を喚起することで、成長産業として振興を 図る。さらに、成長する海外の関連市場の獲得を支援することが示されている。 (イ) 我が国で注目される分野 国際電気標準会議(IEC)ではスマートグリッドに関する標準化の検討がなされている。 IEC では下図に示す通り 8 つの分野がスマートグリッドとして定義されている。このうち 我が国では電力系統の自動化や品質管理については既に対応済みであり、分散電源の管理、 スマートな計量、デマンドレスポンスの分野が注目されている。 214 スマートグリッドの定義 我が国で注目されている分野 ■分散電源の管理 IEC の定義 風力発電や太陽光発電などの分散型電源を管理する方法。我が国 ①電力系統の自動化(network automation) では一部で蓄電池を併設した制御が行われているものの、今後の大き な課題となっている。 ②電力品質の管理(power quality management) ■スマートな計量 ③分散電源の管理(distributed generation management) 電力系量のデジタル化や通信機能などがついたスマートメーターを普 及させるもの。我が国では、試験的にスマートメーターから配電ネットワー ④スマートな計量(smart metering) ク内の中継機までは無線または PLC(電力線搬送通信)を用い、中継器 ⑤デマンドレスポンス(demand response) から電力会社までは光ファイバーで通信する実証実験が行われている。 ⑥予防保全(preventive maintenance) ■デマンドレスポンス デマンドレスポンスとは、電力使用料がピークに達したときにオン・デマ ⑦停電の管理(outage management) ンドにユーザー側の電力消費をスマートメーターを通じて削減できるよう にする仕組み。 ⑧エネルギー貯蔵の管理(energy storage management) 図 125 スマートグリッドの定義と我が国で注目されている分野 (ウ) 再生可能エネルギー導入におけるスマートグリッドへの期待 太陽光をはじめとする再生可能エネルギーの大量導入により、電力ネットワークに余剰 電力の発生、電圧の上昇、周波数調整力の不足といった課題が生じる。電力ネットワーク の負荷を軽減しつつ、必要となる社会コストを最小化し、再生可能エネルギーを最大限活 用できるエネルギーシステムの構築に向けてスマートグリッドが有望視されている。 (エ) 新たなエネルギーシステムの必要性 再生可能エネルギーの大量導入が進むと、従来の中央制御型の電力システムでは対応で きず、分散制御型と中央制御型が両立し、地域レベルで発電と需要をコントロールする双 方向型のエネルギーシステムが必要となってくる。 従来まで 今後 中央制御型 分散制御型と中央制御型との両立 大規模集中電源が主力 需要サイドに分散型電源が新たに導入 需要にあわせ中央が電源ごとの経済性、 運転特性を踏まえ、給電指令(一方向型) 安定供給や経済性のためには系統全体の状況とも 連動し、地域レベルでも主体的に地域内の発電や需 要を IT や蓄電池を活用してコントロール(双方向型) 図 126 今後の新たなエネルギーシステム 215 図 127 スマートグリッド技術ロードマップ 216 (オ) 農林分野での取組 農林水産省では平成 22 年 12 月に「食」に関する将来ビジョンを公表し、 「食」と「地域」 の再生に関する施策の充実をはじめ、 「食」の基盤強化に向けた推進体制を構築することを 推進している。この中で 10 個の成長プロジェクトが示されており、その一つに「再生可能 エネルギーの導入拡大」が位置づけられている。農山漁村において、スマートグリッド技 術等を活用し、電力、熱、バイオ燃料を農山漁村施設(民家、温室、畜舎、水利施設、ト ラクターや漁船等)に効率的かつ安定的に供給し、快適な生活環境、良好な生産・作業条 件を実現する農山漁村(スマートビレッジ)を育成することが示されている。現在、スマ ートビレッジの実現に向けて基礎的な調査が開始されている。 217 6.2.2 庄内町におけるスマートグリッドの検討 (1) 庄内町の現状 (ア) 新エネルギーの導入状況 庄内町は平成 17 年 7 月 1 日に旧立川町と旧余目町が新設合併して誕生した町である。立 川地域は春から秋にかけて「清川だし」という東南東の局地風が吹き、冬は逆に北西の季 節風が吹くという平野では稀な強風地域で、その風を利用した風力発電事業が旧立川町時 代から取組まれている。 表 147 庄内町における風力発電の設置状況 事業主体 庄内町 ㈱たちかわ風力発電研 究所 ㈱立川シーエスセンター 設備概要 設置年 備考 100kW×3 基 1993 風車村(一部売電) 1,500kW×1 基 2001 狩川地内(売電) 35W×2 基 2000 南部山村広場(街路灯) 400kW×2 基 600kW×4 基 1,500kW×1 基 1996~ 狩川地内(売電) 2003 狩川地内(売電) 出典:庄内町環境白書平成 22 年度版 (イ) 次世代エネルギーパーク構想の検討 平成 19 年度に庄内町次世代エネルギーパーク整備事業の事業化調査を実施しており、そ の中でウインドーム立川を中心とした笠山周辺の公共施設を対象としたマイクログリッド を検討した。 表 148 庄内町次世代エネルギーパーク構想 新エネルギー設備(小規模マイクログリッド) 100kW×2 基 30kW 50kW (50kW) 風力発電 太陽光発電 燃料電池又は天然ガスコージェネ設備 蓄電システム 専用配電線、コントロール設備等 (発電量合計 280kW) 利用施設(需要設備) ウインドーム立川 自然実習館 上水道笠山配水場 温水利用施設(モデル温室・温浴施設等) 105kW 54kW 50kW 21kW (設備容量 230kW) 218 (40kW) (20kW) (30kW) (20kW) (契約電力 110kW) (2) スマートグリッドの検討 (ア) 新たな風力発電のポテンシャル 庄内町の期待可採量は 1,177,987GJ と算定されている。これは 2,000kW の風力発電設備 で 19 本分に相当する。 1,177,987GJ×1,000×0.277kWh/MJ÷365 日÷24hr÷2,000kW=19(本) 一方、電力需要をみると庄内町全体で 373,683GJ となっており、電力需要の約 3 倍のポ テンシャルを有することとなる。 庄内町の風況は最上川沿いに新庄方面から吹き下ろす「清川だし」と呼ばれる局地風が 発生するため夏場に安定した発電を行うことができる。狩川周辺が最も発電に適した地域 である。 至 酒田方面 エネルギー需要の見込める地域 屋内運動場 カントリーエレベータ― カントリーエレベータ― 温水プール 約 10km 風力発電の可能な地域 清川だし 至 新庄方面 図 128 庄内町の現況 スマートグリッドを想定する場合、発電規模と相応の需要設備をセットする必要がある。 狩川周辺は農業地帯であり、大きな電力需要が見込めない。 将来的な電力需要として、米の保冷庫や電気自動車などが想定されるが現段階では現実 的に需要を見込めない段階である。 風力発電の可能な狩川周辺からエネルギー需要の見込める余目地域まで約 10km の距離 がある。ここまで自営線を敷設するには、送電線の敷設単価を 1km 当たり 10,000 千円/km とすると約 1 億円のコストがかかり、この分が風力発電コストに上乗せされることになり、 219 エネルギーを利用する側にもメリットが生まれてこない。 (イ) ドイツでは需要シフト 再生可能エネルギーの導入が進んでいるドイツでは、主に北部で風力発電等の供給が盛 んである。電力需要の大きな南部地域までの送電系統が脆弱であり、電力系統を充実させ る計画も進められているものの費用と期間がかかるため、再生可能エネルギーの需給バラ ンスが崩れてきている。現在ドイツのスマートグリッドの中心的なテーマとして「需要シ フト」と呼ばれる電力需要の掘り起こしを行っており、再生可能エネルギーの余剰電力を 吸収する取組が進められている。この状況は風力発電のポテンシャルの大きい庄内町にも 当てはまり、参考事例として掲載する。 (a) E-テリジェンスのスマートグリッドの取組 ●地域特性 北海沿岸の小都市クックスハーフェンは人口 5 万人の町で、風力発電施設が多数立地し ており、地域のエネルギー供給事業者 EWE AG の風力エネルギー設備容量は 2.5GW にの ぼる。この他、太陽光発電、バイオマス発電等により地域の電力需要の約 50%が再生可能 エネルギーで賄われている。漁港であることから多くの冷蔵倉庫を有し、温泉施設、コー ジェネレーションで運用されるプール等を有する。 ●プロジェクト概要 このプロジェクトは、エネルギー生産者、需用家、エネルギーサービス提供者、系統運 用者を透明性に富む電子電力市場に統合する取組である。エネルギー生産者と需要家は、 「スマートグリッド」を通じて地域の電力市場へと統合され、大口需要家が有する制御能 力も利用される。例えば、風力発電量の変動を平準化するため、港に設置されている冷蔵・ 冷凍倉庫が余剰電力を冷熱に変換して利用することにより蓄電施設の役割を果たしており、 地域の電力制御を行っている。 (倉庫会社「エルビン・ゴース(Erwin GOOSE)」の冷蔵倉 庫(容積、約 15 万 6,000m3)。 現在需要家である約 2,000 世帯の参加家庭を募集し、一般家庭を巻き込んだ実験を予定 している。 220 風力発電施 バイオマス発電 余剰電力売買市場 冷蔵倉庫 需要家 出所:e-Telligence プロジェクト HP「Project Summary eTelligence」 図 129 E-テリジェンスの電力市場統合イメージ図 ●参加主体 プロジェクトの参加主体は、エネルギー供給事業者である EWE AG 主導のもと、研究機 関、エネルギー・IT 分野の事業者で構成される。 中心メンバーとして、energy & meteo systems GmbH、BTC AG、フラウンホーファー・ エネルギーアライアンス、エコ研究所、OFFIS 情報工学研究所がある。 参加パートナーとしてプール運営会社、冷蔵・冷凍倉庫(前述の Erwin GOOSE)、港湾 管理事業者、住宅建設管理会社、風力発電・バイオガス・太陽光発電・熱電併給施設の運 用者の合計 6 社、クックスハーフェン市、エネルギー技術の研究所等 6 つの企業と研究機 関が参加8している。 ●庄内町への適用の可能性 上記のドイツの事例では、大量の風力発電の受け皿として冷蔵・冷凍倉庫に需要シフト を行っている。大口の電力需要家として酒田港まで対象範囲を広げれば、電力需給の平準 化は可能になるものと考えられるが、自営線の設置によるコスト負担がさらに大きくなる ことから、将来的な課題として取り上げていくことが現実的である。 一方、地域の活性化方策として、新たに電力需要の大きな産業を導入していくことが考 えられる。秋田県の大潟村では、小型の直流式マイクログリッドの導入実験を始めている。 現状では道の駅の構内で小型の発電設備による電気を利用するモデルであるが、米粉の加 工施設にも拡大していく構想を有している。地域産業に必要な電力として再生可能エネル ギーの利用を視野に入れた取組を行っている。大潟村では、小さな単位(コロニー)でマ イクログリッドの導入を順次進めていき、将来的に地域全体に普及していくことを目指し ている。 したがって、風力発電の可能な狩川周辺において、地域振興につながる新たな電力需要 8 ジェトロ ベルリンセンター報告書「- 東部 5 州を中心とした - ドイツの新エネルギー産業クラスター」2009 年 7 月 221 を生み出していく検討を進めながらスマートグリッドを導入していくことが重要と考えら れる。 (ウ) 今後の展開方策 庄内町において、電力需給バランスのとれた小規模なマイクログリッドを組んで、徐々 に拡大していくことが現実的であると考えられる。次世代エネルギーパーク構想の実現と あわせて、今後もスマートグリッド研究会を立ち上げ、風力発電の導入拡大を目指してい く。 (a) 次世代エネルギーパーク構想の実現 市民ファンドや公民連携融資等のしくみを活用し、次世代エネルギーパーク構想に示さ れた小規模マイクログリッドを実現させる。 (b) 研究会の参集 現在、庄内町新エネルギー推進委員会を中心に新エネルギー総合利用計画の改定作業を 進めており、この委員会を活用し、今後のプロジェクトメンバーを参画する。 山形大学工学部などの研究者や、風力発電供給者、電力会社、電機メーカー、産業振興 担当課等を参集して研究会を発足させる。 <検討テーマ> 次世代エネルギーパーク構想の具体化 ・財源調整(市民ファンド構築) スマートグリッド 研究会 スマートグリッドの具体化 ・産業振興を目指したエネルギー需要の創出 ・需給バランスに見合った新規風力発電の導入 ・電力需給の平準化 図 130 スマートグリッド検討会の検討テーマ 222 6.2.3 スマートコミュニティの検討 (1) スマートコミュニティについて (ア) スマートコミュニティとは スマートコミュニティとは、環境への配慮と快適な生活を両立するため、多岐にわたる 技術を組み合わせたシステムとしての社会インフラのことである。太陽光発電など発電出 力の安定しない再生可能エネルギーを大量導入する際に、電力系統との連系や需要の制御 により、再生可能エネルギーを有効・効果的に導入することを可能にするスマートグリッ ドや、蓄電池や省エネ家電、スマートメーターなどを組み込んだスマートハウス、次世代 自動車や都市型鉄道の交通システムなど、スマートコミュニティには公共サービスまで含 めた環境エネルギー分野のさまざまな技術やノウハウが投入される。 スマートコミュニティ 新しい情報ネットワーク(第 2 のインターネット) 新しいエネルギーシステム モノとモノ、モノとヒトをつなぐ新しい情報ネットワ ーク(モノのインターネット) エネルギー機器と情報ネットワークが融合した システム 集中電源、分散電源、蓄電池を統合化したエ ネルギーシステム 太陽光発電の大量導入を支えるエネルギーシ ステム エネルギー運用に需要家も参加可能なシステ ム 新しい交通システム 快適性と省エネを両立した新しい街づくり 蓄電技術をコアにエネルギーと交通が融合し たシステム 自動車がセンサーとしてネットワーク化されたシ ステム IT 技術を活用して、利便性が高く、環境にやさ しい交通しシステムも誕生 自然との共生、人間同士のつながりを重視した 新しいコミュニティの構築 快適性向上と省エネを両立した生活空間 図 131 スマートコミュニティの概念 (イ) スマートコミュニティ・アライアンス 我が国において、官民連携組織であるスマートコミュニティ・アライアンスが、2010 年 4 月に NEDO を事務局として設立された。参加企業は、電力、重電・機器メーカ、IT、不 動産デベロッパーなどが参集し、海外案件獲得のための各国の動向把握や、国際標準づく り、ロードマップの作成、家庭内エネルギー情報の見える化・評価等の取組が進められて いる。 223 図 132 スマートコミュニティ・アライアンスの組織図 経済産業省では、2009 年度末に関連企業を集めたスマートコミュニティ関連システムフォーラムを設 置し、その中でスマートコミュニティのイメージを提示している(図 133、図 134)。 NEDO 再生可能エネルギー技術白書(平成 22 年 7 月) 図 133 新しい街づくりとしてのスマートコミュニティのイメージ 224 NEDO 再生可能エネルギー技術白書(平成 22 年 7 月) 図 134 新しい街づくりとしてのスマートコミュニティのイメージ スマートコミュニティにはエネルギーシステムに加えて、交通、上下水道、ごみ処理、情報、建物、社会 制度などの社会システム全般が含まれており、単にインフラ整備にとどまらず、街づくり全体を対象とした ものである(図 135)。 出典;経済産業省「次世代エネルギー・社会システム協議会」(2010 年 1 月) 図 135 我が国におけるスマートコミュニティのイメージ 225 (2) 県内でのスマートコミュニティの可能性の検討 スマートな社会が目指すべき姿は、低環境負荷であり、自然資源・エネルギー・廃棄物の流れを高度 にマネジメントして無駄を少なくした社会である。 ①流れをよくする ②流れを少なく済ませる スマートコミュニティは、情報ネットワークとエネルギーシステム、交通システムを融合した新しい社会イ ンフラであると同時に、快適性向上と CO2 排出量削減を両立した新しい街づくりのコンセプトの提案とい える。 上記の「①流れをよくする」「②流れを少なく済ませる」の観点から、県内で想定されるスマートコミュニ ティの将来像について検討する。 下表にスマートコミュニティで考えられている構成要素と一般的な特徴を示し、山形県の特徴を活かし た取組の可能性について整理した。 表 149 スマートコミュニティの構成要素と山形県の特徴(その1) スマート ハウス スマート 店舗・ 工場 スマート ス ク ー ル 9 一般的な特徴 再生可能エネルギーを最大限に活用して、 自動的に需要調整ができるシステムを導入 することにより快適性を犠牲にすることなく需 給を調整 余剰電力を地域内で有効利用することによ り、賢く需給調整を実施する。 家庭における太陽光発電と電気自動車によ る発電・充電システムを導入 するとともに、家庭内の消費電力をコントロー ルする HEMS を導入 V2G9を活用して、駐車場を巨大な電力貯蔵 庫とみて小型揚水発電所のように活用 消費者が家庭で充電した電力を売買 消費パターンに応じて適正な省エネをアド バイス 太陽光発電が大量に設置されている学校を 地域のエネルギー供給拠点として活用 エネルギーの供給動向を児童の教育に活 用することにより、地域の環境意識を向上 山形県の特徴を活かした取組の可能性 山形県では積雪が多く、冬季における太陽 光発電について寒冷地仕様の太陽光パネ ルを設置 熱利用について豊富に存在する木質等の バイオマスを熱利用 地域の熱供給インフラ(サーマルグリッド)を あわせて整備 カーシェアリングや乗り合い乗車など交通シ ステムを合わせた合理的な購買のしくみを 構築 環境教育、食育など地域コミュニティと連動 した取組を展開 V2G とは Vehicle to Grid の略で、プラグインハイブリッド自動車や電気自動車(EV)から生まれた電力を電力網(ス マートグリッド)に送る技術のこと。 226 表 150 スマートコミュニティの構成要素と山形県の特徴(その2) 交通シ ステム 蓄電池を搭載した路面電車の導入 電池交換式の電気バスの導入 情報 通信 システム 地域の情報・エネルギー・交通を最適に管 理するコントロールセンターを整備 山形県内は車両の移動距離が長いため、回 数を減らす、多人数で利用するなど新たなし くみを構築 積雪が多いため、除雪のロジスティックスを 整備 郵便物や介護サービスなど各家庭を巡回す るサービスを情報化し、効率的なサービスを 提供 地域コミュニティの基盤が強固であり、カー シェアリングや相乗りシステムを整備 地域コミュニティの基盤が強固であり、これら を活用した情報システムを整備 食文化や地域文化を相互に発信できる情報 網を整備 以上の山形県の特徴から、今後山形県内で想定されるスマートコミュニティの将来像を図 136 に示す。 これらの将来像については、都市計画、交通、宅地開発などのインフラ整備に加えて、環境、福祉、地域 活性化の観点もあわせた総合的な街づくりとして検討していくことが望まれる。 バイオマス等の熱利用 地域コミュニティ 分散型電源 ・太陽光 ・風力 ・小水力 ・バイオマスなど スマートスクール ・地域のエネルギー拠点 ・地域コミュニティとの連携 農林畜産 バイオマス利用 スマートハウス ・太陽光パネル(寒冷地仕様) ・電気自動車による蓄電 ・家電需給コントロール ・木質バイオマス利用(ペレット等) 除雪ロジスティクス整備 雪氷熱利用 交通システム サーマルグリッド スマート店舗・工場 ・駐車場で V2G 活用による蓄電 ・新たな購買システムの構築 ローカルグリッド 蓄電池 地域・食文化 環境教育 福祉 情報発信 コントロール センター ナショナルグリッド (従来の電力系統) 情報通信システム 図 136 山形県内におけるスマートコミュニティの将来像 227 カーシェアリング 乗合乗車システム 地域巡回サービス 6.2.4 置賜地域における検討結果 置賜地域では、経産省次世代エネルギー・社会システム実証事業への参加の準備をきっかけとしてス マートコミュニティ形成に向けた検討が進められている。ここでは、将来的なスマートコミュニティ形成に向 けた基礎的検討を行う。 置賜地域におけるスマートコミュニティの検討状況を図 137 に示す。現在、米沢市内を中心に、「高齢 化と積雪に対応した社会システムモデル」、「米沢平野農畜産業活用モデル」などのテーマについて、ス マートコミュニティの検討が行われている。 ここでは、現在検討が進められている各発電等の技術について、基礎的な検討を行った。 図 137 置賜地域スマートコミュニティ検討図 228 (1) 検討結果 (ア) 天然ガスコージェネレーションの概要 八幡原工業団地周辺には、天然ガスパイプラインが高畠町に敷設されている。パイプラ インの中継基地から天然ガスを移送し、工業団地内で天然ガス発電を行い、工業団地内の 工場に電力・熱供給することを想定して、年間発電量、経済性(イニシャルコスト、ラン ニングコスト) 、CO2 削減量について検討した。 天然ガスコージェネレーションシステムとは、天然ガス等の燃料を用い、ガスエンジン、 タービンなどの原動機による発電とともに発生する排熱を利用し、冷暖房施設、給湯、蒸 気等の用途に有効利用するエネルギーシステムであり、天然ガスを燃料とするガスタービ ンを発電設備としたコージェネレーションシステムの場合、総合エネルギー効率は、70~ 80%となる。 (a) 前提条件 ここでは「米沢八幡原工業団地への天然ガスコージェネレーションシステムの導入可能 性調査報告」2002 年より、八幡原工業団地の年間電力需要量・熱需要に可能な限り対応す る天然ガスコージェネレーションシステムの導入を想定し、産業用分野において最も導入 されている 4,000kW/台~10,000kW/台の平均容量を有するガスタービンを原動機で構成さ れるシステムの導入を検討した。 表 151 八幡原工業団地の年間電力・熱需要量等の設定 項目 電力・熱需要等 八幡原工業団地における年間電力需要量 181,939MWh/年 八幡工業団地における年間熱需要 1,301,386GJ/年 備考 ※米沢八幡原工業団地への天 然ガスコージェネレーションシステ ム導入可能性調査報告より(以 下、導入可能性調査報告) 年間 LPG 需要約 3,220t 年間A重油需要約 29,100kl (導入可能性調査報告より) 表 152 導入を想定したシステム 項目 天然ガスコージェネレーションシステム (ガスタービン+蒸気タービン(コンバインド)) 年間運転時間 システム要件等 33MW (9,320kW×4 台) 365 日×24 時間 年間発電量 182,120MWh/年 年間利用熱量 1,338,027GJ/年 総合効率 80% 229 備考 ※導入可能性調査報告より 設備稼働率 63%、発電効率 35% と仮定 設備稼働率 63%、熱利用率 45% と仮定 (b) 経済性試算 天然ガスコージェネレーションシステムは、イニシャルコストの面では、一般に従来シ ステムに含まれない熱・電気をともに供給することになるため、従来システムに比較し、 割高になる。発電容量当たりのイニシャルコストは、15 万~30 万円/kW とされ、規模が小 さい程、上限の値に近づく10(ここでは、16.4 万円/kW で試算)。また、発電設備までのパ イプライン敷設費、関連施設整備を含めた場合、200,000 万円程度のコストが加算される こととなる。実際の導入計画の策定においては、当該地域の電力負荷、熱負荷の変動を考 慮した設備規模を検討する必要がある。 ランニングコストの面では、天然ガス等の燃料費、人件費、保守費等の支出に該当する ものが経費に含まれる。ここでは、従来システムで賄う全ての電力、熱需要に対応するこ とを想定しているため、別途外部からの購入電力料金、重油等の燃料代を含んでいないが、 実際の運営にあたっては、年間を通じて熱・電力の需要の比率は変化し、その量も一定で はないため、そのエネルギー収支のバランスに対応した計画・稼働が求められる。 表 153 イニシャルコスト 項目 ①設置費用等 1-1 設置費用等…a 1-2 助成金補助金等…b 費用等 360,800[万円] 541,200[万円] △180,400[万円] 備考 a+b 発電容量当たりイニシャルコスト:16.4 万円/kW ※導入可能性調査報告より(パイプライン敷設工事 費を除く) 設置費用の 1/3 の補助金を仮定 表 154 ランニングコスト 項目 ②年間運営経費 2-1 燃料費…a 費用等 136,465[万円] 157,169[万円] 2-2 経費等…b (固定費・メンテナンス費用) 2-3 排熱利用のメリット…c ③発電原価 10 70,356[万円] △91,060[万円] 19.8[円/kWh] 備考 a+b+c 182,120MWh × 0.211Nm3/kWh 3 26,194,806Nm 天然ガス単価:60 円/Nm3 ※業務用大口契約と仮定 既存事例より設置費用の 13%と仮定 既存事例より 5[円/kWh]と仮定 ②÷年間発電量 エネルギー総合工学研究所「新エネルギーの展望 コージェネレーション技術」2002 年 3 月 230 = (c) CO2 削減効果 従来システムにおいて、購入している電力、燃料等に係る CO2 排出量に対し、天然ガス コージェネレーションで全ての熱・電力を賄うことが可能とした場合、最大で 28.3%の CO2 削減効果を見込むことができる。 表 155 天然ガスコージェネレーション導入による CO2 削減効果 項目 ○天然ガスコージェネレーション導入前 電力消費量…b 燃料消費量…c ○天然ガスコージェネレーション導入後 発電・熱利用…c ○CO2 削減効果 CO2 排出量等 備考 173,668tCO2/年 a=b+c 85,147tCO2/年 ※年間電力需要を全て購入電力により賄 うものと仮定 =181,939MWh ×0.468kgCO2/kWh 88,521tCO2/年 ※年間 LPG 需要約 3,220t×3.00tCO2/t =9,660tCO2 年間A重油需要約 29,100kl× 2.71tCO2/kL=78,861tCO2 (導入可能性調査報告より) 124,456tCO2/年 d 124,456tCO2/年 = 56,061,480N ㎥ ×2.22kgCO2/㎥ 49,212tCO2/年 a-d CO2 削減率:28.3% 231 (イ) 木質バイオマス発電 置賜地域では、広葉樹を中心に製紙用チップの生産が盛んであり、木質バイオマス資源 の活用も大きく期待ができる。ここでは、置賜地域における木質バイオマスの期待可採量 等から発電に活用する木質バイオマス量を想定し、木質バイオマス発電事業を実施した場 合の、年間発電量、経済性(イニシャルコスト、ランニングコスト) 、CO2 削減量について 検討した。 (a) 前提条件 置賜地域における木質バイオマスの期待可採量は以下の通りとなっている。仮に全ての 木質資源をエネルギー化し、置賜地域内のエネルギー消費に充てた場合、年間 1,266,985GJ の熱量を取り出すことができ、およそ 5.7%のエネルギー消費量を賄うことが可能である。 ここでは、多数の実用化事例のある直接燃焼方式の木質バイオマス発電の導入を想定し、 以下の要件のもとに試算した。 表 156 置賜地域における木質バイオマス資源の期待可採量 項目 期待可採量(GJ) ①木質バイオマス期待可採量 1,266,985GJ (650,931(t)) ②(参考)置賜地域エネルギー消費量 17,149,810GJ (参考)木質バイオマスエネルギー 地域内自給率 (b) 7.4% 備考 期待可採量(GJ):森林面積(ha)×純生産 量(t/ha)×単位発熱量(GJ/t)×人口林 率×主伐率×熱回収効率 資源エネルギー庁「都道府県別エネルギ ー消費統計(2008 年度)」より ①÷② 導入システム条件 木質バイオマス発電施設については、以下のシステムの導入を想定した。 表 157 システム条件 項目 システム要件等 様式 直接燃焼発電(蒸気ボイラ) 定格出力 1,000kW 稼働日数 330 日/年 処理規模 90t/日(製材端材、林地残材) 資源低位発熱量 9.8MJ/㎏ (c) 年間発電量 上記のシステム要件より、年間発電量は以下の通りとなる。施設内での電力使用量を除 く電力発電量は、年間 4,118,400kWh となる。 232 表 158 年間発電量 項目 施設規模 所内電力使用 送電電力 稼働日数 年間発電量 うち送電電力発電量 (d) 結果 90t/日 備考 480kW 520kW 330 日×24h 7,920,000kWh 4,118,400kWh NEDO「バイオマスエネルギー導入ガイドブック (第三版)」2010 年 1 月(以下、ガイドブック)より ガイドブックより 経済性試算 以下の経済性試算では、自社内で発生した木くずを用い、木質バイオマス発電の燃料と して使用し、施設内での使用した電力を除く電力を売電した場合の試算を行った。 表 159 イニシャルコスト 項目 費用等 建設費用 135,000[万円] 助成金・補助金等 △45,000[万円] 備考 施設規模当たりの建設費を 1500 万円/(t/日) とし試算 (ガイドブックより) 設置費用の 1/3 の補助金を仮定 表 160 ランニングコスト 項目 支出 費用等 23,795[万円] ①維持管理費 10,395[万円] ②メンテナンス費 ③その他経費 収入 ④売電収入 2,700[万円] 10,700[万円] 29,819[万円] 3,089[万円] ⑤処理収入 26,730[万円] 収支 6,024[万円] 備考 ①+②+③ 維持管理費単価を 3500 円/t とし、算出 建設費用の 2%相当とした。 人件費、灰処理等 ④+⑤ 売電単価を 7.5 円/kW とし試算(既存事例より) 木くず等の処理料金×処理量より算出。処理料 金の単価を 9000 円/t とし、仮に処理が必要で あった場合の費用を処理収入とした。 収入-支出 表 161 投資回収年数 項目 投資回収年数 (e) 算定式 (建設費-助成金・補助金等)/年間収支 14.9年 CO2 削減効果 東北電力からの電力供給を木質バイオマス発電による電力に置き換えた時の CO2 削減量 を推計した。年間 CO2 削減量は 3,707t-CO2 を見込むことができる。 表 162 木質バイオマス発電導入による CO2 削減効果 木質バイオマス発電量 7,920,000(kWh) 東北電力排出係数 0.468(kg-CO2/kWh) 233 年間 CO2 削減量 3,707(t-CO2) (ウ) メタン発酵発電 置賜地域にある堆肥センターと同規模の家畜排せつ物量を対象としてメタン発酵発電を 行った場合の、発電量、イニシャルコスト、ランニングコスト、採算性、CO2 削減量につ いて検討した。 (a) 前提条件 山形県置賜総合支庁産業経済企画課「平成 21 年度 地域のお宝発見(バイオマス賦存量) 調査事業」によると、置賜地域において堆肥製造を行う事業者のうち、規模の大きい施設 では、日量 39.4t の処理能力を有している(山形県酪農協同組合堆肥化施設) 。このことか ら、本試算では日量 40tの家畜排せつ物量を対象としてメタン発酵発電を行った場合の経 済的試算、および、CO2 削減効果について試算した。 (b) 発電量 メタン発酵発電の発電量を下表に示す。 表 163 年間発電量 項目 施設規模 バイオガス発生量 発電量 年間発電量 年間熱発生量 結果 40.0 718 64.9 560,736 2,024,810 単位 t/日(乳牛550頭分) Nm3/日 kW kWh/年 MJ/年 <算定式> 発電量=バイオガス発生量×メタン濃度(60%)×メタン単位発熱量(8,878kcal/Nm3) ÷24(h/日)÷換算エネルギー(860kcal/kw)×発電効率(0.35) 年間発電量=発電量×24(h/日)×360(日) 年間熱発生量=バイオガス発生量×メタン濃度(60%)×メタン単位発熱量(8,878kcal/Nm3) ×360 日/年÷換算エネルギー(238kcal/MJ)×熱効率(0.35) (c) 経済性試算 メタン発酵発電のイニシャルコスト(建設費)及びランニングコストを下表に示す。 表 164 イニシャルコスト 項目 建設費 積算基礎 施設規模(40t/日)×建設単価(470万円/t) (万円/年間) 18,800 表 165 ランニングコスト 項目 維持管理費 損害保険 支払利息 積算基礎 施設規模(40t/日)×維持管理費単価(7.5万円/t) 建設費×0.5% 建設費×2% メタン発酵発電の採算性を下表に示す。 234 (万円/年間) 300 94 376 表 166 採算性 項目 事業費 年間支出 年間収入 年間収支 投資回収年数 積算基礎 イニシャルコスト ランニングコスト 合計 年間発電量×売電価格(20円) 年間熱発生量×重油単価(67.8円/L) 年間収入-年間支出 建設費×補助率(2分の1)/年間収支 (万円/年間) 18,800 376 1,472 (1,121) (351) 1,096 8.6(年) <算定式> 年間重油代替量=年間熱発生量÷A 重油発熱量(39.1MJ/L) 発電により発生する熱を全て A 重油の代替として利用した場合を想定した。 (d) CO2 削減量 東北電力からの電力供給を上記メタン発酵発電による電力に置き換えた時の CO2 削減量 を算出した。メタン発酵発電を導入することにより電力 262.4t-CO2、熱 140.4t-CO2 のあわ せて 402.8t-CO2 の CO2 削減を見込むことができる。 表 167 メタン発酵発電を導入した場合の CO2 削減量 <電力> メタン発酵総発電量 (kWh) メタン発酵総発電同量 【東北電力】(kWh) 560,736 メタン発酵発電時 排出係数 (kg-CO2/kWh) 0 東北電力排出係数 (kg-CO2/kWh) 560,736 0.468 年間熱発生量 (MJ/年) 2,024,810 A重油代替量 (kL/年) 51.8 A重油排出係数 (tCO2/kL) 2.71 年間CO2削減量 (t-CO2) 140.4 年間CO2削減量 (t-CO2) 262.4 <熱> <算定式> (メタン発酵総発電量×メタン発酵時排出係数【カーボンニュートラルの観点からゼロとみなす】) -(メタン発酵総発電同量【東北電力】×東北電力の排出係数) 東北電力平成 21 年度排出係数:0.468 (kg-CO2/kWh) 環境省「温対法に基づく政府及び地方公共団体実行計画における温室効果ガス総排出量算定に用いる平成2 1年度の電気事業者ごとの排出係数等の公表について」より 235 (エ) 小水力発電 期待可採量から小水力発電の規模と基数を設定し、発電量、イニシャルコスト、ランニ ングコスト、採算性、CO2 削減量を検討した。 (a) 前提条件 本事業クリーンエネルギー資源量調査および、環境省「平成 21 年度再生可能エネルギー 導入ポテンシャル調査調査報告書」のうち、置賜地域における中小水力(期待可採量から、 建設単価が 100 円万円/設備容量 kW 未満を選択)の仮想発電所地点(※)を抽出する。抽 出された小水力発電の規模と基数は下表の通りである。 ※仮想発電所とは、環境省「平成 21 年度再生可能エネルギー導入ポテンシャル調査調査報告書」における諸条 件を組み込んだ理論値をもとに地理情報システム(GIS)の解析によって抽出された発電可能ポイントのこ とを示しており、実際に建設が実現可能かどうかは現地調査と建設設置計画の立案を経て精査する必要があ る。 表 168 抽出された小水力発電の規模と基数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 設置箇所 小国町1 小国町2 小国町3 小国町4 小国町5 小国町6 小国町7 小国町8 小国町9 小国町10 長井市1 長井市2 白鷹町1 米沢市1 米沢市2 設備容量(kW) 1,589 2,683 3,997 3,249 897 4,004 732 2,701 6,343 3,705 4,537 1,142 2,740 388 947 建設単価(万円/設備容量kW) 99 99 89 57 80 76 86 99 80 94 75 93 88 99 97 236 (b) 発電量 抽出された小水力発電の発電量を下表に示す。 表 169 小水力発電の発電量 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 設置箇所 小国町1 小国町2 小国町3 小国町4 小国町5 小国町6 小国町7 小国町8 小国町9 小国町10 長井市1 長井市2 白鷹町1 米沢市1 米沢市2 合計 年間発電量(kWh) 7,935,443 13,397,155 19,959,918 16,222,857 4,481,297 19,990,426 3,655,971 13,487,981 31,670,619 18,500,755 22,651,652 5,702,983 13,683,365 1,935,115 4,728,610 198,004(MWh) <算定式> 年間発電量(kWh)=設備容量(kW)×24(h/日)×365(日)×発電総合効率(0.6)×設備利用率(0.95) (※クリーンエネルギー資源量調査期待可採量算定式および、環境省「平成 21 年度再生可能エネルギー導 入ポテンシャル調査調査報告書」より) (c) 経済性試算 対象となる小水力発電のイニシャルコスト(建設費)を下表に示す。 表 170 イニシャルコスト 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 設置箇所 小国町1 小国町2 小国町3 小国町4 小国町5 小国町6 小国町7 小国町8 小国町9 小国町10 長井市1 長井市2 白鷹町1 米沢市1 米沢市2 合計 建設費(万円) 157,838 266,835 355,662 184,547 72,075 305,429 62,914 266,792 506,299 348,739 341,089 106,544 241,049 38,228 91,915 3,345,955 算定式: 設備容量(kW)×建設単価(万円/設備容量 kW) (※建設単価には、建物工事費・取水口工事・沈砂池工 事・開渠工事費・管路工事費・放水口工事・基礎工事費・設備費・電気設備工事費が含まれる。環境省「平 成 21 年度再生可能エネルギー導入ポテンシャル調査調査報告書」より) 237 対象となる小水力発電のランニングコストを下表に示す。 表 171 ランニングコスト 小国町1 小国町2 小国町3 小国町4 小国町5 小国町6 小国町7 小国町8 小国町9 小国町10 長井市1 長井市2 白鷹町1 米沢市1 米沢市2 修繕費 固定資産税 損害保険 維持管理費 合計 (事業費×1%) (事業費×2/3×1.4%) (事業費×0.5%) (事業費×2%) 789 737 395 1,578 3,499 1,334 1,245 667 2,668 5,915 1,778 1,660 889 3,557 7,884 923 861 461 1,845 4,091 360 336 180 721 1,598 1,527 1,425 764 3,054 6,770 315 294 157 629 1,395 1,334 1,245 667 2,668 5,914 2,531 2,363 1,266 5,063 11,223 1,744 1,627 872 3,487 7,730 1,705 1,592 853 3,411 7,561 533 497 266 1,065 2,362 1,205 1,125 603 2,410 5,343 191 178 96 382 847 460 429 230 919 2,037 出典:牛山泉(2009)『新エネ・省エネの経済的導入法』オーム社 の計算方法を参考に試算。 対象となる小水力発電の採算性を以下に示す。投資回収年数は 10~15 年程度であり、あ る程度の事業性は見込める結果となった。 表 172 小水力発電の採算性 小国町1 小国町2 小国町3 小国町4 小国町5 小国町6 小国町7 小国町8 小国町9 小国町10 長井市1 長井市2 白鷹町1 米沢市1 米沢市2 設備 容量 (kW) 1,589 2,683 3,997 3,249 897 4,004 732 2,701 6,343 3,705 4,537 1,142 2,740 388 947 建設単価 (万円/設備 容量kW) 99 99 89 57 80 76 86 99 80 94 75 93 88 99 97 イニシャルコスト (建設費) (万円) 157,838 266,835 355,662 184,547 72,075 305,429 62,914 266,792 506,299 348,739 341,089 106,544 241,049 38,228 91,915 238 ランニングコスト (万円) 6,997 11,830 15,768 8,182 3,195 13,541 2,789 11,828 22,446 15,461 15,122 4,723 10,687 1,695 4,075 収入(万円) (発電量×売 電価格20円) 16,924 28,572 42,568 34,598 9,557 42,633 7,797 28,765 67,543 39,456 47,731 12,017 28,833 4,386 10,314 年間 収支 (万円) 9,926 16,742 26,800 26,416 6,362 29,092 5,008 16,938 45,097 23,995 32,610 7,294 18,147 2,691 6,239 投資回 収年数 (年) 15.9 15.9 13.3 7.0 11.3 10.5 12.6 15.8 11.2 14.5 10.5 14.6 13.3 14.2 14.7 (d) CO2 削減量 東北電力からの電力供給を上記小水力発電による電力に置き換えた時の CO2 削減量を推 計した。小水力発電を導入した場合の CO2 削減量は 92,666t-CO2 を見込むことができる。 表 173 小水力発電を導入した場合の CO2 削減量 小水力総発電量 (kWh) 198,004,148 水力発電時排出係数 (kg-CO2/kWh) 0 小水力総発電同量 【東北電力】(kWh) 198,004,148 東北電力排出係数 (kg-CO2/kWh) 0.468 年間CO2削減量 (t-CO2) 92,666 算定式 (小水力総発電量×水力発電時排出係数【ゼロとみなす】) -(小水力総発電同量【東北電力】×東北電力の排出係数) 東北電力平成 21 年度排出係数:0.468 (kg-CO2/kWh) 環境省「温対法に基づく政府及び地方公共団体実行計画における温室効果ガス総排出量算定に用いる平成2 1年度の電気事業者ごとの排出係数等の公表について」より 239 (オ) 温泉熱利用(小野川地域全体で取組んだ場合) 小野川地域では現在1軒の旅館で温泉熱利用を行っている。この温泉熱利用を小野川地域全体で 実施した場合を想定し、イニシャルコスト、ランニングコスト、採算性、CO2 削減量について 検討した。 (a) 前提条件 小野川温泉鈴の宿登府屋旅館では、2010 年 2 月より、従来ボイラーによって熱源供給し ていた冷暖房および給湯を、温泉排湯を熱源としたヒートポンプ方式(通称、スパ・ヒー ポン)の供給に更新した。本試算では、同規模の温泉排湯利用型ヒートポンプ経済的試算、 および、小野川源泉協同組合加盟の 17 の宿泊施設(既設の鈴の宿登府屋旅館を除く)に導 入した場合の CO2 削減効果について試算した。 本来、同様の設備を導入したとしても、各宿泊施設における熱需要の違いがあるが、本 試算では鈴の宿登府屋旅館と同等とみなして試算した。 廃止 冷温発 生器 冷暖房 灯油 利用 ボイラー 貯湯・給湯 温泉 ヒート 排湯 ポンプ 利用 図 138 小野川温泉宿泊施設における温泉排湯を熱源としたヒートポンプの設置スキーム 240 出典:ゼネラルヒートポンプ工業ホームページより転載 図 139 温泉排湯を熱源としたヒートポンプのシステムフロー (b) 経済性試算 一宿泊施設当たりのイニシャルコスト及びランニングコストを下表に示す。 表 174 イニシャルコスト(一宿泊施設当たり) 項目 設備設置費 補助金 計 積算基礎 機器費用、設置費用含む 環境省自然環境局「温泉施設における温暖化対策事業」 (万円) 1,550 466 1084 出典:鈴の宿登府屋旅館導入事例より 表 175 ランニングコスト(一宿泊施設当たり) 項目 維持管理費 損害保険 電力料金(基本料) 電力料金(従量) 支払利息 合計 積算基礎 事業費×5% 修繕費・管理費含む 事業費×0.5% 30kW×1207.5円/1kw 186,953kWh×12円 事業費×2% (万円/年間) 54 5 4 224 22 309 出典:電力使用量は鈴の宿登府屋旅館導入事例より。そのほかは、牛山泉(2009)『新エネ・省エネの経済 的導入法』オーム社 の計算方法を参考に試算。 241 採算性については、設置前と設置後のランニングコストの差分を収益みなし、イニシャ ルコストの投資回収年数を算出し、採算性を評価した。以下にその結果を示す。投資回収 年数は 6.5 年で回収することができる結果となった。 表 176 採算性(一宿泊施設当たり) 項目 事業費 年間支出 導入以前の年間支出 積算基礎 イニシャルコスト ランニングコスト 維持管理費:54万円 灯油使用:28,952L×80円 電力料金:156,296kWh×12円 (万円/年間) 1084 309 474 ランニングコスト差額 投資回収年数 165 6.5(年) 出典:導入前導入後、灯油・電力使用量は鈴の宿登府屋旅館導入事例より。 (c) CO2 削減量 ヒートポンプ設置前と設置後のエネルギー使用量の差分から CO2 排出削減量を算出した。 一宿泊施設当たり 58t-CO2 の CO2 削減量が見込める。 表 177 一宿泊施設当たりの CO2 削減量 灯油(L) 設置前 設置後 削減量 排出係数 CO2排出削減量 電力(kWh) 28,952 156,296 0 186,953 28,952 -30,657 2.49(kg-CO2/L)(環境省) 0.468(kg-CO2/kWh)(東北電力) 72(t-CO2) -14(t-CO2) トータルCO2削減量 58(t-CO2) これを小野川温泉の全宿泊施設(17 施設)に同規模の設備を導入した場合の CO2 削減量 を以下に示す。全施設の合計で 986t-CO2 の CO2 削減量を見込むことができる。 表 178 全宿泊施設(17 施設)に同規模の設備を導入した場合の CO2 削減量 年間CO2削減量 (t-CO2) 積算根拠 CO2削減量 58t-CO2×17施設 986 (2) 今後の展開方策 置賜支庁を核としたスマートコミュニティ研究会を中心に検討を進める。山形大学工学部、米沢市、関 連企業と連携した研究を進める。 242