デンマークのエネルギー政策と 北方都市への教訓

デンマークのエネルギー政策と
北方都市への教訓
吉田文和
北海道大学名誉教授
CHP普及の目的：デンマーク
• 1973年の石油危機が出発点、1979年の熱供給法が
基礎をつくる、石油・石炭から天然ガスとバイオマスへ、
地域暖房からCHPへ、消費者価格の低減、地域暖房
会社へのメリット、CO2,NOX低減、自治体が接続義務
を決める、
• 経済的インセンティブ、CHP電力への補助、CO2税、そ
の税収で補助する。低利有利、地域暖房110年の歴
史、自治体の保証、2011年には熱の62％が地域暖房
による（1980年31％）、1次エネルギー消費の17％を
占める、地域暖房は76％がCHPから。電力の63％が
CHPから。
• 「エネルギー2020」を決定し(2012年3月)、 2020年まで
に1次エネルギー(電力や都市ガス等に転換前のエネ
ルギー)供給中の再生可能エネルギー比35%目標
デンマーク熱供給法（1979年）
第1条： 第1項 本法の目的は、環境に優しく、
最も社会経済的に、建造物の暖房と温水供給
のエネルギー利用を促進すること、そして、この
領域におけるエネルギー供給の際の化石燃料
依存を減少させることである。
第2項 熱供給の計画は、第1項中で述べた目
的に一致して、できる限り熱と電力の併合生産
の向上を配慮して図られるべきである。
CHP: From Cities to Nationwide Coverage
Changes in the electricity generation layout during the last 25 years
CHP-efficiency has lowered DK’s Gross Energy Demand by 11%
CHP電力の買取保証：デンマーク
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現存する分散型天然ガスCHP=0.08DKK/kWh
産業用天然ガスCHP=0.07DKK/kWh,6年間
バイオガスCHP＝0.60DKK/kWh,20年間
2013年からは0.793DKKか0.431DKK/kWhかを選
択、0.26DKK追加、6kW以下は1.30DKK/kWh
• 木質バイオマス、麦わらCHP=0.60DKK/kWh
20年間（2004年4月21日以前稼働）
2013年からは0.15DKK/kWh追加
・天然ガス・バイオガスCHPは両方加算
集中型CHPが半数、残りを小規模、自立型CHP
バイオガス及びバイオマスのガス化ガスによって生産される
電力価格構成モデル
(現行、補助金財源：電力ＰＳＯ, 交付対象：電力生産者)
モデル２
(FIP)
モデル１
(FIT)
補助金Ａ
（固定：0.26 kr./kWh）
補助金Ｂ
（固定：0.10 kr./kWh）
0.802 kr./kWh
補助金Ｃ（変動する）
変
動
天然ガス価格と基礎価格
の差に応じて毎年１月１
日調整。(ref. §43e-2)
変
動
補助金Ａ
（固定：0.26 kr./kWh）
２０１６～１９年
毎年１月１日0.02
kr./kWh 減額。 (ref.
§43e-4)
価格指数調整
(ref.§43a-6)
市場価格と0.802
kr./kWhとの差。
補助金Ｂ
（固定：0.10 kr./kWh）
補助金Ｄ
（固定：0.436 kr./kWh）
(ref.§43a-1)
市場価格（変動する）
Nord Poolスポット・プ
ライス。(ref.§51-2-1)
市場価格（変動する）
モデル１（ＦＩＴ）からモデル２（ＦＩＰ）に移行するように規制を調整。
（エネルギー２０２０合意）
高井久光作成
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デンマークのCHP促進策
• 暖房燃料への税金施策：暖房設備のCHP 化を促進するた
め、発電用の燃料には税金をかけず、暖房に使う燃料に
かかる税金を高くすることとした。
• 購入義務付け：2005 年まで、需要家は、最寄りのCHP ユ
ニットで発電された電力の購入が義務付けられた（現在は
廃止）ので、大型で集中型のCHP プラントを含め、すべて
のCHP 事業者は、その恩恵を受けた。
• バイオマスおよびバイオガス CHP のプレミアム：バイオマ
スおよびバイオガスを燃料とする（元来発電所だった）集
中型CHP プラントは、すべての需要家が支払う電気代の
中からプレミアムを受ける。
• DHの半分はバイオマスかバイオガスを燃料にしている。
District Heating in Denmark
230 DH plants and
670 CHP plants
地域暖房網の所有、管理、
接続義務（デンマーク）
接続／接続され続ける義務：地方自治体に、すべ
ての住民が、天然ガス供給あるいは地域暖房ネッ
トワークのいずれかに接続することを要求する権
限を持たせた。
この接続義務は新規および既存の家屋ともに発生
するが、既存の家屋に関しては、（接続までの時間
的猶予を与えるために）、住人への通知後9 年以
内に接続するものとした。
この接続義務が、DH システムの拡張を促し、DH
ビジネスが商業ベースで成り立つことを保証し、そ
のための資金調達も容易にした。
デンマーク事例：Assens 地域暖房調査
• 3150人のメンバー、1961年設立、はじめは石油
だき、1984年に石炭ボイラー追加、1988年に木
質CHPへ転換（チップはデンマーク75％、バルト3
国25％）、5km,天然ガスパイプはない。設備補
助金はないが、政府の買取保証60オーレ（12円
/kWh）,借金保証、地域暖房ネットの安さ（1m2-3
万円）、non-profit なので、利益上げたら借金返
す。木質チップは、自動化挿入。全体の熱効率
は、90％。固定価格買取のために電気を多く生
産したい。
• 1家庭当たり20万円程度・年間かかる
Supply Zones Established in 1980-90’s
280 Biomass Plants in Denmark
Wood or straw:
• 200 district heating plants
• 15 CHP plants
Biogas:
• 33 CHP
Municipality Solid Waste:
• 24 CHP plants
• 8 district heating plants
12% of the electricity consumption
and 26% of space heat consumption
from biomass, incl. organic waste.
Many large-scale CHP’s around major cities will convert to biomass in next 10 years,
as many large cities adopt low carbon or zero carbon climate strategies
制度上の教訓と課題（デンマーク）
• 教訓①風力の出力に応じてCHPをコントロールする。ヒート
プンプをCHPユニットに追加する、
• 教訓②電力貯蔵への投資はしすぎない、しかしCHP、ヒー
トプンプ、運輸ユニットを安定的にグリッドに含めることが
大切。
• 教訓③CHP,ヒートプンプ、運輸のクローズドシステムのフレ
キシブル運用で、利益があがる。
• 教訓④再生可能エネルギーの利用として、バイオマスは
限られているので、風力電気などで再生可能エネルギー
のガスと液体に替える。
• 100％再生可能エネルギーには、スマートエネルギーシス
テムが必要である。
• 第4世代のDH（地域暖房）計画：①世代は蒸気、②世代は
高温高圧、③世代現在、④世代はバイオ燃料を運輸に使
い、風力発電でメタノール、バイオ燃料をつくり、自動車用
燃料にする。そのコスト、雇用効果を検討する。
デンマークCHPの見学から
・無理に電力を貯蔵することを考えずとも、CHPの場合熱（＝熱
水）で貯める方が効率的である。
・時間帯別の電力市場があれば、市場価格がインデックスに
なって、電力供給の逼迫度に応じて電力と熱生産のどちらを重
点に運転するか、最適運転が実現できる。
・必ずしも施設を所有していなくても、適切な契約さえ結べれば、
他主体の所有するCHPを電力需要に応じて遠隔操作で運転で
きる。
・同様に、時間帯別の電力市場があれば、設備投資を最小限
のシンプルな構造にして、電力需給が逼迫＝市場価格が高値
のときにだけ稼動するバックアップ火力の会社が存立しうる。
内村鑑三の教え Lesson of Kanzo Uchimura
(Independent Evangelist)
• 「デンマーク国の話」（1911年）『岩波文庫』
• デンマークはドイツに負けて、人の教育と国土の再開
発で国の危機を乗り越える
• 再生可能エネに言及、足元から資源を探す、地元学
• Use of local RE
• 人の再教育、職業訓練 Development of human
resource and Local resource
• みんなで議論、民主主義 Democracy and Discussion
• 「危機」はチャンス、電力危機をきっかけに省エネと再
生可能エネルギーで地域再生に Crisis is a chance for
the change
まとめ：北方都市への教訓
・CHP普及の目的を明確にする⇒気候変動対策、
エネルギー効率向上
・CHP電力の買取保証制度、設備投資の補助
金制度などの枠組み制度の確立
・DH地域暖房網の所有、管理、接続義務⇒デ
ンマークの高普及率の背景
・規制緩和（道路占有・パイプ施設基準など）の
必要性
・電力自由化、電力価格の変動影響の検討が
必要