女川２号機再稼働なら山手線内側面積超のパネル不要に

東北電力が東日本大震災以降、稼働停止中の女川原発２号機を、今年９月を目標として再稼働させる方針を示したようです。本来ならば２月中に完成する予定だった火災防止対策工事の完了時期が６月に後ろ倒しされたのですが、それでも再稼働すれば、山手線の内側面積を超えるソーラーパネルが不要になります。

女川２号機再稼働で山手線内側面積超えるパネルが不要に！？

日本経済に、少しずつですが、良い兆候が出てきたのでしょうか。遅ればせながら、少しずつ、原発の再稼働が進んでいるようです。

東北電力が19日、東日本大震災以降稼働を停止している女川原発のうちの２号機について、火災防護対策工事の完了時期を、これまで予定されていた2024年２月ではなく、６月を目指していくこととし、あわせて発電機を並列して発電を開始する「再稼働」の時期を９月と想定していると発表しました。

女川原子力発電所２号機における安全対策工事完了時期の見直しについて【※ＰＤＦ】

―――2024/02/19付　東北電力ＨＰより

女川原発といえば、東日本大震災の際に安全に運転を停止しただけでなく、地元の人たちの避難場所にもなったという、いわくつきの安全な施設ですが、それだけではありません。

東日本大震災以降、東通原発とともに、完全に稼働を停止してしまうという憂き目にも遭っているのです。

廃止措置中の女川原発１号機を除く３つの原子炉（東通１号機、女川２号機、３号機）は、認可ベースで出力が275万kWであり、仮に設備利用率が70％だとすれば、これら３つがフル稼働することで、年間で168.6億kWhもの電力を生み出す計算です。

また、今回の女川２号機に関しては出力が82.5万kWですので、やはり設備利用率を70％と仮定すると、年間で生み出す電力は65億kWhです。

ちなみに「メガソーラー」と呼ばれる出力1,000kWの太陽光発電施設は平均して２ヘクタールの面積が必要とされているそうですが、設備利用率を15％と置いた場合の年間で生み出す電力は131.4万kWhですので、女川２号機が生み出す電力はその3,850倍、という計算です。

もしも太陽光発電施設のみを使って女川原発２号機と同じ電力を生み出そうとすれば、必要な面積は7,700ヘクタールであり、山手線の内側の面積（約6,300ヘクタール）を軽く超えてしまいます（しかも、現実には雪国の太陽光の発電効率はさらに落ちるため、設備利用率15％という想定も高すぎます）。

言い換えれば、あくまでも「計算上は」、女川原発２号機の再稼働により、山手線の内側面積を軽く超えるソーラーパネルが不要になるといえるのです。

発電の無駄が多い太陽光

ただし、以上はあくまでも「計算上」の話ですが、原発再稼働の利点は、それだけではありません。ベースロード電源としても有益だからです。

このベースロード電源の論点とあわせて、太陽光発電について考察するうえでは、いくつかの論点を整理することが必要です。

なにより重要な話があるとすれば、電力に関する「地産地消」の原則です。というのも、発電所から電力を供給する地点までの距離が長ければ長いほど、失われる電力量が増えてしまうという「送電ロス」の論点を考慮する必要があるからです。

これをまとめると、現在の技術では蓄電はまだまだ容易ではなく、電力は消費する直前に、消費する場所にできるだけ近い地点で生み出す必要がある、ということであり、先日の『これだけある！太陽光発電の問題』でも取り上げた、「捨てざるを得ない電力」という論点に繋がっていきます。

先日の復習ですが、太陽光発電には「発電量を人為的にコントロールできない」という大きな問題点があります。

まず、太陽光発電施設の発電量は、日照時間と大きな関係があります。日の出とともに発電を始め、日中に発電量が最大となり、夕方にかけて発電量が減っていき、日没とともに発電量がゼロになるからです（当たり前の話ですが）。

ただ、話はこれに留まりません。

たとえば天気が良いと「発電し過ぎ」という問題が生じますし、天気が悪いと「予想よりも発電量が足りない」という問題が生じる可能性があります。

このうち、発電量が足りない場合には火力発電の発電量を増やせば良いのですが、発電量が増え過ぎた場合は、電力の「制御」――平たく言えば、「捨てること」――が必要となるのです。なぜなら、送電容量をオーバーすれば、電力系統そのものがダウンしてしまう可能性もあるのです。

優先給電ルールと太陽光

もちろん、電力をいきなり捨てるわけではありません。ここで出てくるのが「優先給電ルール」です。

優先給電ルールとは、出力制御をおこなう必要がある場合には、大まかに①火力（石油、ガス、石炭）の出力制御や揚水の活用、②他地域への送電、③バイオマスの出力制御、④太陽光・風力の出力制御、そして最後に長期固定電源である水力、原子力、地熱の出力制御――の順で制御をすることをさします。

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）

なぜ長期固定電源である水力、原子力、地熱の出力制御が最後に行われるのかといえば、そもそもこれらの電源は出力制御自体が技術的に困難だからです。すなわち、いったん出力制御を行ってしまうと、元の発電量に戻すのが大変な電源は、ベースロード電源に相応しいものです。

これとは逆に、火力発電は炊き増しや制御が比較的容易である、という特徴があり、これに水力発電の揚水や蓄電池への活用、他地域への送電などにより調整を行うわけですが、どうしようもなければ太陽光発電などの出力制御を行わざるを得ません（とりわけ「他地域への送電」も、送電ロスを考えたら非効率な話です）。

太陽光の制御、すなわち「捨てる電力」が多いのは当然

これをわかりやすく図示したものが、次の図表です。

図表　電力供給のイメージ

（【出所】資源エネルギー庁）

これによると電力供給は、発電量がほぼ安定している水力、原子力といったベースロード電源の上に、火力や太陽光などの発電が乗っかっている、というイメージです。太陽光自体は日照時間中でしか発電がおこなわれませんが、発電量自体も天候により安定しません。

だからこそ、まずは火力発電の制御で（あるいは図には掲載されていませんが水力発電の揚水への出力利用などで）供給側を調整するのですが、日照量が増える日中は、どうしても太陽光による発電量が余ってしまうことがあります。

ちなみに以前も紹介した朝日新聞の次の記事によると、2023年は太陽光などの出力制御が急増し、１年間を通じて制御された電力量が全国で19.2億kWhと、過去最大だった2021年と比べても３倍に達したのだそうです。

「捨てた」再エネ電気、45万世帯分　出力制御急増で　朝日新聞集計

―――2024年2月10日 5時00分付　朝日新聞デジタル日本語版より

これだけ見ると大変な電力量ですし、実際、朝日新聞によるとこれは約45万世帯分の年間消費電力量に相当する、などと記載されています（なぜ19.2億kWhが45万世帯分の年間消費電力に換算されるのかはよくわかりません。各家庭が使用する電力は「毎月約356kWh」という想定なのでしょうか？）。

ただ、実際のところ、太陽光発電というものが性質として、発電量を人為的コントロールすることができず、かつ、時刻と天候にも左右されるなど、大変非効率な仕組みであることを踏まえると、「電力を捨てざるを得ない」というのは、いわば太陽光発電の宿命のようなものでもあります。

正直、「捨てた電力」などとするタイトルを読むと、せっかく太陽光という環境に優しいエネルギー源の電力が生み出されているのに、九州電力の不作為によってこれが捨てられているかのような印象を受けますが、そもそも太陽光発電という仕組み自体が「作り過ぎた電力を捨てざるを得ない」という性質のものなのです。

そもそも現実の電源と比べ、太陽光は必要なのか

もっとも、「優先給電ルール」を踏まえれば、太陽光パネルがこれ以上必要なのか、という点については、やはりよくわからなくなってきます。

電力各社のウェブサイト等を参考に、運転中と定期点検中の原子炉の出力を集計すると、認可ベースでざっと3300kW程度ですので、これらがすべて稼働し、設備利用率が70％だった場合、年間発電量は2000億kWh少々で、2022年の日本全体の発電量（1兆0082億kWh）の約20％に相当します。

また、2022年までの実績で見ると、水力が700～800億kWh、火力が7500～7800億kWh程度ですので、もしも発電量が１兆kWhで足りるのだとしたら、太陽光発電（2022年実績で926億kWh）は不要となる可能性すらあります。

もしも原子力発電がフル稼働した場合、原子力、火力、水力だけで、発電量が優に１兆kWhを超えてしまうからです。原子力と水力であわせて2500～3000億kWhを「ベースロード電源」とすれば、火力の発電量を7000～7500億kWhに減らしても、十分に電力需要が賄えます。

しかも、2022年実績で、太陽光以外の再生可能エネルギーの発電量は500億kWh近くに達しています（ちなみに再エネのなかで、太陽光以外で最も多いのはバイオマスで、その発電量は2022年実績で371億kWhだったそうです）。

太陽光などの再エネが1500億kWhの電力を生み出してくれるのは有難い、という見方もできる反面、とりわけ太陽光発電については発電量のコントロールが難しく、電力系統の維持・安定という観点から、実務上の障害となっている可能性があるのです。

しかも、2022年実績で1000億kWh近い電力を生み出した太陽光発電自体は、発電量が正午前後に集中するほか、天候によっても左右されてしまいます。

なかなかに難儀なシステムです。

本当に環境に優しいのか

冒頭で取り上げた、「女川２号機再稼働なら、単純計算でも山手線の面積を超える太陽光パネルが不要になる」という論点は、単なる年間発電量ベースのみで見た話であり、それ以外に電力の安定供給という利点が考慮されていません。

つまり、原発再稼働は、太陽光パネルという不効率な仕組みを払拭する、大きな利点を日本経済にもたらすのです。

しかも、そもそも太陽光パネルは、電力を生み出す際に地球温暖化ガスなどを排出しないという利点がある、などとされていますが、生産する際や輸送、耐用年数が終わって破棄する際などの処分まで含めて考えると、これが果たして本当に環境に優しいのか、よくわかりません。

また、最近だと杜撰な太陽光パネル設置工事が各地で問題となっているようですし、太陽光パネルを設置するために森林が切り倒されているという本末転倒ぶりや、保水力の低下からでしょうか、台風シーズンなどには日本各地で水害が頻発しているなどと指摘されることもあります。

現状で、各家庭が決して安くない「再生可能エネルギー賦課金」を負担させられているわりに、電力供給の安定にもまったく寄与しない太陽光発電を、これ以上推進することが、我が国の国益につながるようにはどうも思えません。

こうした視点からは、「太陽光発電」騒動は、後世からは「民主党政権の負の遺産」と評価される可能性が極めて濃厚ではないかと思うのですが、いかがでしょうか。