風力発電の導入と電力供給量

デンマーク政府及び国民は、1970 年代の石油供給危機の教訓を活かし、国内資源の利用をもとにエネルギー自給を増やすための努力と、その後における二酸化炭素及びメタンガスによる地球の温暖化問題への対策として、風力発電そしてバイオガスプラントの導入また廃棄物のリサイクル化を進める一方、可燃廃棄物の燃料化に努めてきました。

この政策導入の中から風力発電の導入策の結果について、成果を見てみたいと思います。下記図表はデンマークの消費電力に占める風力発電の割合の推移です。

デンマークの電力消費に占める風力発電の比率推移

 政府目標:2020年50%

上記図で見る通り、デンマークの電力消費量に占める風力発電の割合は 2006 年の 17%からほぼ毎年増え続け、2018 年のそれは 41%となっています。

図表の中でその年によって比率が上下しているのは風車の台数が減ったのではなく、風が吹かなかったのが理由です。例えば 2018 年の電力消費量に対し風力発電の占める割合いが前年に比べ少なかった理由の一つは、5 月から 8 月雨が降らない高温の天候が続き、風の吹かない日が多かったためです。

デンマークの風力発電設備量は近年増え続け 20191 月現在、一人当たりの設備量は約1kW となっています。一方でデンマークの電力エネルギー源として使われている化石燃料が、風力発電の増設と共に減っています。その結果、二酸化炭素の排出量も減って来ています。また、風力発電の売電価格は2008 年を天井に 2015 年の平均売電価格は1キロワット時(以下 kWh と表示)当たり 15 オーレ(約 2.7 円)まで下がりましたが、その後数年は値上がりし 2018 年のそれは kWh 当たり 30 オーレ(約 5.4 円)となっています。

風力発電の発電に伴う燃料費用ゼロ、発電に伴う公害そして廃棄物の出ないことが受け入れられているためか、世界最大の風力発電機メーカーべスタス社の業績は伸び続け、2018 年受注量は 12,000 MWを越えたと言わています。そしてまた過去 40 年のべスタス社の納品実績は設備量で 1 億kW(100G)台数で 66,000 台に達したと報告されました。この業績結果はべスタス社の株価でも見ることが出来ます。 2014110 日付けべスタス社の株は一株 194.7 クローネで、201919 日で 515.8 クローネと 2.5 倍に上がりました。

デンマークの風力発電量推移

単位:10億kWh

 

デンマークの風力発電量は 2006 年の約 61kWh から 2018 年のそれは約 140kWh なりました。

この 140kWh の電力を、石炭火力発電所で発電した場合における石炭の消費量は、約 465 万トン*で、排出する二酸化炭素の量は約 1,080 万トン**、燃え殻約 75 万ン、他 SO2 (二酸化硫黄) 1,000 トン、Nox (酸化窒素2,590  トンとなります。石炭のトン当たりの輸入価格は約 95 ドルとして:480 万トン×95 ドルで 45600 万ドルの節約が出来ています。

*1kWh の発電に必要な石炭量は 332 グラム(g)、よって 140kWh×332465 万トン、

**石炭火力発電所から出る二酸化炭素の排出量は kWh 当たり 772 グラム、よって 140kWh ×772g=1,080 万トン。

 

デンマークにおける風力発電の平均売電価格:単位オーレ(約0.17

2018年平均売電価格:30×0.175.1

 

デンマークの洋上ウインドファームについて

表:デンマークにおける洋上ウインドファームの建設年及び設備量など

名称

建設年

台数

()

一基当たり

の定格出力

kW

定格出力

計kW

年間見込み

発電量

MWh

設備利用

率(注)

1.      Vindeby

1991

11

450

2017年解体

 -

 

2.      Tunø

1995

10

500

5,000

12,500

33

3.      Middelgrund

2000

20

2,000

20,000

93,660

27

4.      Horns Rev 1

2002

80

2,000

160,000

600,000

45

5.      Rønland

2003

8

2,150

17,200

80,886

49

6.      Nysted

2003

72

2,300

165,600

596,000

37

7.      Samsø

2003

10

2,300

23,000

77,650

38

8.      Frederikshavn

2003

3

2,533

7,600

24,000

35

9.      Horns Rev 2

2009

91

2,300

209,300

800,000

53

10.   Hvidovre

2010

3

3,600

10,800

32,100

37

11.   Sprogø

2009

7

3,000

21,000

66,000

33

12.   Rødsand II

2010

90

2,300

207,000

800,000

43

13.   Anholt   *

2013

111

3,600

399,600

1,800,000

54

14.   Horns Rev 3 **

2019

49

8,300

406,000

1,700,000

48

Total (20191月現在)

 

554

 

1,652,100

 

 

注:設備利用率とは発電量を設備量に年間時間数を掛けて割った数値。

  *1.05kr/kWh (kWh当たりの落札価格約18) 

  ** 0.77kr/kWh.kWh当たりの落札価格約13円).三菱べスタス社の風車採用

洋上ウインドファームの設備利用率は同じ機種の風車を陸内に設置した風車に比べ多く、上記表で見る通り、洋上ウインドファームで設備利用率が40%超えている場所は5カ所もあります。洋上にウインドファームを建てる意味は景観や騒音問題から回避するだけでは無く、設備利用率も多いからです。

 

今年(2019年)120日に工事が完了したデンマークの洋上ウインドファームHorns Rev 3の設置場所と風車の配列そしてウインドファームの概要は以下の通りです。

 

洋上ウインドファームHorns Rev2, 3の設置場所と風車の配列

   Horns Rev 3 8,300 kW 49基 

   Horns Rev 2 2,300kW91 

Horns Rev 3 に設置された風車は三菱べスタス社の風車 8.3MW(8,300kW)です。三菱べスタス社にとっては、20144 月創業*以来初めてデンマークのウインドファームに風車を納品することになりました。今後同社の風車は世界各地の洋上ウインドファームに設置されることになると思います。その中には、日本でも洋上ウインドファームの建設計画が出ているようですので、三菱べスタス社の機種が採用される可能性もあると推察しています。そんなことで、1991 年以降デンマークが取り組んできた洋上ウインドファームのノウハウが日本でも活かされるのであれば幸いです。

  * 三菱べスタス社は 20144 月三菱重工とデンマークの風力発電機メーカーべスタス社(Vestas Wind  System)が出資してできた会社で、20191 月現在のデンマークにおける従業員数は約 3,000 人。2017 年の売上高約 53 千万ユーロ、2018 年の売上高は前年比 77%プラスの約 94 千万 ユーロ となっている 

 

 

2019123日