【総論】なぜ太陽光発電はダメで原子力こそ必要なのか

ゴールデンウィークに考えたい総論がひとつあるとしたら、現在の電力政策の課題です。安くもない再エネ賦課金を一般家庭から徴収し、電気代も高止まりさせておきながら、電力系統も不安定化しているわけですから、いったい何をやっているのかと呆れます。現実的な解決策は、再エネ賦課金制度を見直すことで、これ以上太陽光発電所（とくにメガソーラー）が増えるのを抑止するとともに、再稼働可能な原発を積極的に動かすことです。

日本の電力供給の実態

日本の電力供給の実態

ゴールデンウィーク中にあらたに当ウェブサイトを訪れてくださるようになった方もいらっしゃるようです。

せっかくのＧＷという機会ですので、本稿では「日本の電力政策の問題点」について、これまで当ウェブサイトで説明してきた内容のなかから主要論点を抽出し、再整理してみたいと思います。

まずは、日本の電力供給の実態から確認しておきましょう（図表１）。

図表１　電源別発電量の推移【億kWh】

（【出所】2009年までは資源エネルギー庁『令和４年度エネルギーに関する年次報告』第２部第１章第４節『二次エネルギーの動向』データ、2010年以降は『総合エネルギー統計』の『集計結果又は推計結果（総合エネルギー統計）』）

グラフから読み取れる統計的事実があるとすれば、次の３点でしょう。

原子力の発電量は激減したが…再エネはさほど伸びず

まずは１、原子力発電の発電量が、2011年以降、激減したこと。

原子力発電の発電量は、2010年は2882億kWhでしたが、翌・2011年には1018億kWhに、2012年には159億kWhに激減し、2014年にはゼロとなってしまいました。その後は徐々に増えつつあるものの、データがある直近の2021年で708億kWh、2022年で561億kWhに過ぎません。

これをグラフ化しておくと、図表２のとおりです。

図表２　原子力発電による発電量【億kWh】

（【出所】図表１に同じ）

次に２、再エネ（とくに太陽光）の発電量が2012年以降、急増したこと。

「新エネルギー」、あるいは再生可能エネルギー（太陽光、風力、地熱、バイオマス）の発電量は、2011年には281億kWhでしたが、2012年に309億kWh、2013年に385億kWh、と順調に増え、最新データの2022年時点ではじつに1421億kWhに達しました（図表３）。

図表３　新エネルギー（再エネ）による発電量【億kWh】

（【出所】図表１に同じ）

そして３番目、最も重要な点があるとしたら、それは原子力が減って再エネが増えたものの、再エネで原子力の穴を埋めることができていない、という事実です。

図表２に示した1992年から2010年頃までの原子力発電の年間発電量は平均して2446億kWhでしたが、図表３に示した通り、2022年における再エネの発電量合計は1421億kWhでしたので、ざっと1000億kWhほど足りない、という計算です。

火力に負荷がかかり過ぎていた

実際、火力発電による発電量を調べてみたら、2010年には7521億kWhだった発電量が、2011年には8754億kWhに激増し、最盛期の2013年には9573億kWhに達しました。直近の2022年では7356億kWhと、一時期より落ち着いたとはいえ、依然高水準です（図表４）。

図表４　火力による発電量

（【出所】図表１に同じ）

こうした統計的事実から判明することは、2011年以降、原子力の発電量が急減し、再エネによる発電量は急増したものの、再エネが原子力の穴を埋めるにはまったく至っておらず、その分が火力（とくにＬＮＧ）によって賄われている、という実態です。

客観的データで見る限り、原子力発電所を止めても大丈夫なほどに再エネの発電量が十分であるとは到底言えないことがわかりますし、また、原発を止めたことで火力による発電量を大きく増やさざるを得ない状況となったため、「地球温暖化ガスの排出量を減らす」という目標に逆行したことは間違いありません。

太陽光の問題点

太陽光発電には利点だらけ？

さて、再エネの中でもとりわけ発電量が多いのが太陽光ですが、この太陽光にもさまざまな問題があります。

太陽光は「（火力などと異なり）発電する際に地球温暖化ガスを排出しない」、「（原子力と異なり）発電する際に核のゴミなどを出さない」、「いったんパネルを設置すれば、少なくとも耐用年数期間内は太陽が出ている限り発電し続けてくれる」など、大変に優れた発電システムだ、などとされています。

また、屋根の上、ビルの窓や屋上、キャンピングカーの上など、従来であれば有効活用できなかったとされる場所にも設置することが可能ですし、とくに一般家庭などで屋根の上にソーラーパネルを設置するなどすれば、電力を電力会社が買い取ってくれるなどの仕組みもあるため、ちょっとした副収入も期待できます。

この「電力を買い取ってもらえる」という仕組みが、2012年に導入された、「ＦＩＴ」と呼ばれる電力の固定価格買取制度です（ただし、このＦＩＴ制度は今後、徐々に「ＦＩＰ」制度に基づく買取に置き換わっていくことが予定されています）。

少なくとも５つの問題点

ただ、現実問題として、太陽光発電には、少なくとも次の５つの問題点があります。

①出力が安定しない

太陽光発電所は太陽が出ているときに電気を生み出しますが、夜になると発電しなくなりますし、天気が悪いと発電量が減ります。逆に、天気が良好だと、想定以上に発電しすぎ、送電容量オーバーを起こしたり、電力系統の需給バランスを崩したりする原因になりかねません。

②安くない

太陽光発電所は割高に設定された買取価格を前提として採算が取れる仕組みであり、ＦＩＴ／ＦＩＰ制度の存在を前提として成り立っているという意味で、そもそも「安価な発電システム」ではありません。後述する通り、再エネ賦課金は2023年を除いて近年、上昇し続けています。

③効率が悪い

太陽光発電の出力は一般に１ヘクタールあたり500kW程度であり、しかも発電されるのは日照時間に限られ、発電量は天候に左右されます。このため、「設備利用率」はせいぜい15％前後に留まるそうであり、面積当たりの年間発電量で比べると、後述する通り、原発の180分の１程度に過ぎないという計算です。

④環境に悪い

「メガソーラー」などと呼ばれる一部の大規模太陽光発電所は、設置する際に森林破壊を伴うことも多く、森林の保水力を弱めたり、植物の光合成能力を奪ったり、釧路湿原や阿蘇地域といった名勝地での景観を損ねたりするなど、環境を悪化させていることが社会問題化しつつあります。

実例で指摘する「太陽光発電の危険性」

⑤極めて危険である

こうしたなか、５番目の「極めて危険である」、については、実例を交えて紹介しておきましょう。

最近、日本列島の各地で、太陽光発電施設そのものや蓄電施設などの火災が相次いでおり（図表５）、とりわけリチウム蓄電施設に関しては、いったん火災が発生すると燃え尽きるまで何もできない、といった問題点も生じているようです。

図表５　太陽光発電を巡る問題事例の一部

（【出所】各種報道等）

電力系統に負荷をかける→電力を捨てざるを得ない

続いて、上記５つのうち、とくに①～③の論点について、ざっと振り返っておきましょう。

まず、①に示した「出力が不安定だ」という問題点は、電力系統の維持に適さないという致命的な欠陥に結びつきます（『【総論】電力系統の維持に適さない太陽光発電の問題点』等参照）。

私たち一般人はあまり意識していないかもしれませんが、そもそもの「電力系統」というものは極めて精緻なものであり、これを問題なく維持し続けるためには、電力の需要と供給を一致させる必要があります。どちらかが崩れたら周波数が狂い、最悪の場合、広範囲な停電やブラックアウトなどにつながることもあるからです。

精密機器が壊れたり、医療事故が発生したりするかもしれませんし、社会への影響はシャレになりません。よく発展途上国では停電が頻発するとされますが、これらも多くの場合、供給側と需要側が一致していないことで生じているケースが多いのではないでしょうか。

これを踏まえて太陽光発電について検討していくと、「天気が悪くなれば発電量は減り、逆に天気が良すぎると発電量が増え過ぎる」、という性質が、電力系統に無駄な負担を掛けているであろうことは、容易に想像ができます。

「出力制御」とは、わかりやすくいえば「電力を捨てること」を意味しています。あるいは、「太陽光発電所で作られた電気の買取を電力会社がお断りする」、といった考え方です。送電容量を超えるわけにもいきませんし、需給均衡を図ることも重要だからです。

その際に適用されるのが「優先給電ルール」です。

優先給電ルール

1. 火力発電（石油、ガス、石炭）の出力制御、水力発電の揚水、蓄電池への活用
2. 他地域への送電（連系線）
3. バイオマス発電の出力制御
4. 太陽光発電、風力発電の出力制御
5. 長期固定電源（水力発電、原子力発電、地熱発電）の出力制御

（【出所】資源エネ庁等）

これによると、電力が増え過ぎたときには、まずは①発電量の人為的なコントロールが容易な火力発電で発電量を抑えることで出力を制御し、あわせて水力発電（揚水発電）の揚水、さらに蓄電池などへの蓄電を行って調整を図ります。

ただ、それでも電気が余る場合は、続いて②連携線を使って他地域に電力を送ることで対応します（あくまで私見ですが、上記①の手段よりも②の「他地域への送電」の優先順序が低い理由としては、遠方への送電はロスが大きいことが考えられます）。

また、それでも電気が余るときには③バイオマス発電の出力を制御し、太陽光や風力の調整はそのあとの４番目に行われます。また、原発の制御などが最後に置かれている理由は、長期固定電源はいったん止めると運転再開まで手間がかかるなどの事情によります。

すなわち、太陽光発電所が増え過ぎれば、優先給電ルールに従い、太陽光発電所で生み出された電力の「制御」（＝電気を捨てること）は増えていく一方ですが、これは現在の電力系統に太陽光発電が適合していないという証拠のひとつでしょう。

巨額の再エネ賦課金…太陽光に経済合理性がない証拠

続いて②の「安くない」、に関しては、再エネ賦課金の存在が動かぬ証拠です。

ここで以前の『なぜ石油価格が下がると再エネ賦課金の額は増えるのか』などでも指摘したとおり、そもそも再エネ賦課金は、電力会社が発電事業者（太陽光パネルを設置して発電している人たちなど）から買い取る費用を消費者に転嫁する仕組みです。

ただ、現実には「①買取費用」をそのまま徴収しているのではなく、ここから「②回避可能費用等」というものを引く必要があります。というのも、太陽光などの電力を買い取れば、電力会社としてはその分、火力発電所などを稼働させなくて済むからです。

つまりこの「②回避可能費用等」とは、わかりやすくいえば、「火力発電所などを稼働させなかったことで浮いた費用」などのことです。

そのうえで、この「①買取費用－②回避可能費用等」をその年度に予想される「③販売電力量」で割った値が、kWhあたりの賦課金、というわけです（※細かいことをいえば、これには事務コストなども上乗せされており、この部分についてもツッコミどころはあるのですが、本稿ではとりあえずこの論点は省略します）。

kWhあたり賦課金の計算式（概略）

（①その年度の予想買取費用等－②その年度の予想回避可能費用等）÷③その年度の予想販売電力量

じつは、2023年度（つまり2023年５月～24年４月）の賦課金は、1kWhあたり1.4円に抑えられていたのですが、その理由は、国際的な原油高などの影響もあり、この「②回避可能費用等」が高止まりすると見込まれて設定されていたためです（図表６）。

図表６　再エネ賦課金と①買取費用②回避可能費用

（【出所】再エネ賦課金については経産省、環境省ウェブサイト、各電力会社等の情報、①買取費用、②回避可能費用等については経産省ウェブサイトのほか、過去データについては報道等を参考に作成。横軸の数値は「年度」を意味し、「12」は「2012年８月～13年４月」、それ以外は各年５月から翌年４月までを意味する。たとえば「24」ならば「2024年度」、すなわち「2024年５月～25年４月」を意味する）

要するに、太陽光発電などに参入する事業者が増えれば増えるほど「①買取費用」も増え、また、石油・石炭・ＬＮＧ価格などが下がるほどに「②回避可能費用等」が減ってしまうため、この再エネ賦課金の額が右肩上がりで増えてしまっている、というわけです。

ちなみに2024年５月以降に適用される再エネ賦課金は1kWあたり3.49円ですので、たとえば毎月400kWh使用する家庭の場合だと、毎月1,396円、年間で16,752円という「余分なコスト」を負担することになるのです。これらは「世の中にＦＩＴ／ＦＩＰ制度がなければ発生しなかったはずのコスト」です。

もし太陽光発電などに経済性があるのならば、再エネ賦課金なしで、完全な市場原理で勝負しても勝てるはずですが、現実には太陽光発電は再エネ賦課金を原資にした事実上の補助金の存在を前提に事業が営まれている格好です。

原発と比べ面積当たり発電量は180分の１

さらに先ほど③に挙げた「効率の悪さ」は、原発と照らし合わせてみればよくわかります。

たとえば東京電力・柏崎刈羽原子力発電所は、１～７号機をすべてあわせて8,212,000kWの出力がありますので、これらが完全に運転を再開すれば、利用率が70％だったとしても、年間で503億5598万4000kWhの電力を生み出す計算です。

その柏崎刈羽原発の敷地面積は420万平米、つまり420ヘクタールですので、１ヘクタールあたり生み出す電力量は年間1億1989万5200kWhです。

先ほどの試算で「太陽光発電所は１ヘクタールあたりの出力が500kW程度」「設備利用率が15％程度」という仮定を置きましたが、この通りで年間発電量を計算すると、１ヘクタール当たり生み出す電力量は33万kWhに過ぎませんので、原子力発電と比べ、面積当たりの発電量はだいたい180分の１です。

すなわち、①出力が安定しないため電力系統にダメージを与えかねない、②コストが異常に高く再エネ賦課金で電気代を無駄に押し上げている、③発電効率が極端に悪い、④環境に優しくない、⑤危険性が高い――など、太陽光発電にはデメリットが大量にあります。

正直、素人考えだと、「日本列島を太陽光パネルで覆ってしまえば良いじゃないか」、「大量に発電し、蓄電しておけば良いじゃないか」、などと考えてしまいがちですが、現在の技術だと蓄電や遠方への送電が難しい、という事実を忘れてはなりません。

もちろん、送電も蓄電も技術的には可能ですが（実際、商社などが蓄電設備を全国各地につくろうとしている、といった報道も出て来ています）、現実には送電・蓄電にはロスが大きすぎるため、これらは補助金がなければ、本来、経済的には割が合わない行為です。

この点、技術的には送電ロスや蓄電ロスをゼロにする超電導システムなどの開発が待たれます。

こうした技術の開発に成功すれば、人類はエネルギー問題をほぼ解決できるからです。

たとえば▼サハラ砂漠にパネルを敷き詰め、それを世界中に送電する、▼宇宙空間にソーラーパネルを浮かし、マイクロウェーブで地球全体に送電する――、などの仕組みが実現すれば、将来、電気代・エネルギーコストはタダになるかもしれません。まさに夢の技術です。

原発から逃げるな！

そろそろ再エネ賦課金制度を見直すべき

ただ、現実の世界はＳＦ小説ではないのですから、電力についても①現在存在する技術のなかで、②経済的に採算が取れる手段を選択しなければなりません。

そのように考えていくと、やはり原子力発電所が最も現実的な選択肢でしょう。

原子力発電所は安価かつ安定的に電力を生み出すことができるからですし、『電気代を下げたいならば原発再稼働が手っ取り早いはず』でも述べたとおり、現実に原発を動かしている電力会社の電気代の方が安いという傾向があるからです（もちろん、さまざまな課題はあるにせよ、ですが…）。

また、「ピーク電源」に臨機応変に対処するうえでは、技術的には火力発電所に依存せざるを得ません。火力発電だと、発電量を人為的かつ迅速・確実に調整することができるからです。

少なくとも電力系統を維持したいのならば、優先給電ルール上、ベースロード電源としての原子力・水力、ピーク電源／ミドル電源としての火力発電所のミックスが現状の最適解であり、再エネはせいぜい、揚水式水力発電や蓄電池と並ぶ「補助的な電源」のひとつにすぎない、と見るべきではないでしょうか。

いずれにせよ、「太陽光発電をベースロード電源にする」という発想自体、現在の技術的・経済的な課題や制約などを知らない素人的な考えだと断じざるを得ませんし、こうした素人発想に基づいて作られた再エネ賦課金制度についても、そろそろ抜本的に見直すべきときが到来しているのではないでしょうか。

再稼働できる原発をすべて再稼働したら？

ちなみに最後に、もうひとつ、数値的なことを述べておきましょう。

原子力規制委員会や電力各社などのウェブサイトの情報をもとに、現在、「定期点検中」と称して稼働を停止している原子炉は全国で24基、出力は認可ベースで2486万kW。稼働率70％と仮定しても、年間発電量は1524億kWh（！）にも達します。

また、「廃止阻止中」の原子炉は全国で20基、出力は認可ベースで1317万kWですが、これらのうちとりわけ福島第二原発の４基（出力は合計440万kW）の廃炉をやめて再稼働すれば、稼働率70％ならば年間270億kWhの電力を生み出す計算です。

いずれにせよ、動かせる原発を再稼働するだけで、稼働率70％と仮定しても、現在の太陽光を含めた再エネによる発電量すべてに匹敵する電力が生まれるわけですから、なぜこれを「国策」として再稼働しないのか、理解に苦しむところです。

ただでさえ「円安による貿易赤字が問題だ」、などと（一部の人が）主張するほどの状況にあるわけですから、「円安対策で原発を稼働させよ」、といった主張が、もっと聞こえてくるのが自然なはずでしょう（なぜか「悪い円安」論者の方々が「原発を再稼働させよ」と主張しているケースは多くないようですが…）。

もっとも、「▼悪い円安、▼反原発、▼反ワクチン、▼護憲派、▼親露派」――といった方々は、じつは層としてかなり重なり合っているのではないか、といった気もしないではないのですが、このあたりについての検証は追々、じっくりと取り組んでみても面白いかもしれない、などと思う次第です。