データをもとに考える電源構成の再構築

統計データで見る世界各国の電源構成

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      統計データで見る世界各国の電源構成 (2013年2月16日)


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COP21 主要国の削減目標-2030年の排出量比較


はじめにスウェーデン
  国民投票で1980年に原発の全廃を決めたスウェーデンの電力の38%は原発によっています。統計データを見ると、80年以降の電力需要の増加は、主に原発によって賄われていることが分かります。80年に258億kWhであった原発の発電電力量は、90年には647億kWh、2004年には最大の736億kWhと3倍近くを記録しました。なお、全廃期限であった2010年は、1997年に撤回されました。
  バイオマス・廃棄物による発電比率が高い(8%)ことも紹介されます。スウェーデンの一次エネルギー供給 (グラフを見た後は、グラフ上部の戻りの矢印をクリックし、このページに戻って下さい) を見ると、温暖化防止への関心が高まる以前の1970年代から、バイオマス・廃棄物のエネルギー利用が進んでいます。バイオマスを利用しやすい国情であることが分かります。



  図-1のスウェーデンと対比するため、参考として、図-2には日本の電源構成の推移を示しました。福島第一原発の事故により、2011年には、原発の発電電力量が減少し、火力発電が急増していることが分かります。



このページの内容
  このウェブ・ページでは、エネルギー統計により、世界各国の電源構成を示します。一次エネルギー供給は、消費サイドの状況に依存しています。例えば、自動車で使用するのは殆ど石油になります。一方、電力は風力でも原発でも、使用する上では違いがありません。選択の自由度が大きいため、世界各国の電源構成は、種々の要因に左右されることになります。

  この
ウェブ・ぺージの特徴は、国際エネルギー機関(IEA)の統計グラフにリンクを貼ることで、1971年からの各国の電源構成の推移グラフを見ることができることです。IEAの統計のウェブサイトには、Graphsというページがあり、140カ国余りの国について、5~7種類のエネルギーに関する統計グラフが掲載されています。そのグラフにリンクを貼ることで、下記で取り上げる国々について、電源構成の推移を示しました。

  各国の電源構成は、1960年代の石炭から石油へのエネルギー転換、その後の原発や天然ガスの使用拡大、二度の石油危機、スリーマイル島とチェルノブイリの原発事故、地球温暖化防止の世論の高まり、近年の石油価格の高騰などの影響を受けてきました。注意深く電源構成の推移を見れば、各国がどの要因を考慮し、また、考慮しなかったかが分かります。

  例として、韓国の電源構成を示します。クリックして、
IEAの綺麗なグラフを見てください (グラフを見た後は、グラフ上部の戻りの矢印をクリックして、このページに戻って下さい) 。京都議定書のCO2排出削減義務を負わない韓国は、90年代以降の経済成長と電力需要の増加を、主に安価な石炭火力の増強で対応したことが読み取れます。

  このページでは、インターネットで無償でダウンロードできるデータを用いています。エネルギーの統計データとして、よく知られているのはIEAです。しかし、IEAの情報の多くは有償です。そのため、主に米国エネルギー情報局(米EIA)のデータベースInternational Energy Statisticsの2010年のデータを用い、2011年のデータがある場合には併記しました。なお、米EIAのデータベースには火力発電の内訳が無いため、石炭火力、石油火力、ガス火力のデータは、IEAのElectricity/Heat in 2009を用いています。



発電電力量の多い国
  2010年実績で、発電電力量が多い上位30カ国を図-3に示しました。
  米国と中国が飛びぬけて多いことが分かります。日本はGDPの順位と同様に世界3位です。人口では中国に近づいているインドの発電電力量は、まだ、中国の1/4以下です。


  以下の掲載情報では、各国について、各電源による発電電力量の比率を示しています。但し、発電電力量があまり小さい国について、比率を論じても意味が乏しいと考え、発電電力量が上位60の国について検討しました。



  図-4には、これら30カ国の発電電力量に基づく電源構成を示しました。
  内訳については後述しますが、全般的に、火力発電が中心であることが分かります。また、水力発電が大きな比率を占めている国も目に付きます。
  風力発電や太陽光発電は、世界的に見れば、まだ、電力供給で実質的な役割を担っていないと言えると思います。







一人当たりの電力消費量
  人口が多い国は、概して発電電力量も多くなるのは当然です。上記と同じ30カ国について、図-5に人口一人当たりの電力消費量を示しました。
  一人当たりの電力消費量は、先進国が高くなっています。日本は9番目です。フランスやドイツと同じような水準であり、気候風土の違いの影響も無視できないと思いますが、概ね似たような豊かさと省エネの水準にある証左と思います。
  台湾や韓国が日本より多いのは、少し意外な感じがしますが、省エネが進んでいないためだと思われます。

  一人当たりの電力消費では、中国は日本の約1/3、インドにいたっては1/10以下です。図-5に示したのは、比較的大きな国です。国連の加盟国数は190余りですから、多くの発展途上国が、今後、もっと豊かになり、エネルギー消費、電力消費を増加させることになると思います。
  自国の電源構成を検討する際には、世界のエネルギー需給に対する影響にも配慮する必要があると思います。




水力発電
  水力資源は発電に優先的に利用されています。図-6には、水力発電比率が高い国を示しました。
  パラグアイ(電源構成)は発電電力量の全て、ノルウェー(電源構成)は95%が水力発電です。
  2010年実績で、ブラジル(電源構成)が79%、コロンビア(電源構成)が72%、ベネズエラ(電源構成)が66%、カナダ(電源構成)が59%と続いています。南米は水力資源が豊富な地域のようです。
  日本(電源構成)は水力資源が豊富な感じがしますが8%です。発電電力量の絶対値が大きいためもあると思います。




石炭火力
  石炭は安価な化石燃料です。天然ガスのようにクリーンではなく、石油よりもハンドリングが面倒
で、石炭灰の処分も必要になります。しかし、その欠点は、火力発電所のような大規模設備で使用する場合には、致命的な欠点ではありませんでした。但し、先進国を除くと、石炭火力に充分な環境対策が施されていないのが実態です。また、先進国でも、日本を除くと多くの石炭火力に排煙脱硝設備(NOx低減)は設けられていません。
  地球温暖化防止に関心が高まるまでは、石炭は火力発電に適した燃料でした。右図に示すように、石炭火力は世界全体の発電電力量の40%と、電源構成で最大の比率を占めています。
  概して、石炭資源が豊富な国々では、電力の安定供給と経済性の面から、石炭火力を中心とした電源構成が採用されています。
  図-7には、石炭火力の比率が高い国を示しました。南アフリカ(電源構成)は93%、エストニア(電源構成)は92%、ポーランド(電源構成)は89%と高い比率です。
  石炭火力を電源構成の中心としている国は多く、風力発電で知られるデンマーク(電源構成)も49%が石炭火力です。また、図-7には含まれていませんが、ドイツ(電源構成)も石炭火力が43%で、国内で産出する低質の褐炭を主な燃料に使用しています。
  中国(電源構成)インド(電源構成)も、経済成長による電力需要の増大を、主に石炭火力で賄ってきました。両国とも、かなりの石炭生産量がありますが、輸入もしており、今後の電力やエネルギー需要の増加には、多様なエネルギーで対応する計画のようです。
  京都議定書でCO2排出削減義務がある国は、90年代半ば以降、石炭火力の増加を抑制しているようです。


原発
  水力や石炭資源の乏しい国では、中心となる電源は、種々の事情で選択されることになります。原発を選んだ代表的な国はフランス(電源構成)です。2010年の原発割合は76%です。ベルギー(電源構成)が52%、ウクライナ(電源構成)が48%、ハンガリー(電源構成)が42%、スイス(電源構成)が39%、そして最初に紹介したスウェーデン(電源構成)の38%と続いています。

  電源構成の推移のグラフからは、原発が減少する顕著な傾向は読み取れません。CO2の排出削減のために原発が維持されているものと想像されます。
  先に推移グラフを紹介した韓国のように、原発が増加している国も見られます。また、中国やインドは、現状の原発比率は低いのですが、今後の電力需要の増加の一部を原発で対応する計画としています。


石油火力
  石炭や天然ガスに比べて、石油は使いやすい燃料です。石炭から石油への燃料転換が概ね終わった1970年頃には、石油火力が主流でした。
  その後、二度の石油危機を経験し、更に、近年は石油価格が高騰しています。石油を発電に使い続けている国は、やはり産油国です。図-9には、石油火力の比率が高い国を示しました。
  石油以外にどのような燃料が使用されているのか、参考までに、イラクの電源構成クウェートの電源構成リビアの電源構成サウジアラビアの電源構成をIEAのグラフで示します。


ガス火力
  CO2排出量が少ない天然ガスは、地球温暖化防止の観点から、今後、使用が拡大すると思います。シェールガスの開発が、更にそれを大幅に促進するでしょう。
  但し、天然ガスを輸入して利用するのは簡単ではありません。日本のように、-160℃以下のLNGとして輸入するためには、産出国側には1千億円規模の液化プラントを建設する必要があります。輸送には専用のLNG船を用意し、輸入国側には、低温のLNGタンクを建設することが必要になります。
  他国を通過する長距離パイプラインで輸入する場合には、国際紛争時に攻撃目標となる可能性があるため、戦略的な考慮も必要になります。
  図-10には、ガス火力の発電比率が高い国を示しました。上位は天然ガスの産出国です。重要な情報ではありませんが、オランダも天然ガスの産出国で、ガス発電比率は60%を超えています。参考までにオランダの電源構成を示します。


電源の多様化
  安定に電力を供給する有効な方法は、電源を多様化することです。
  水力資源に恵まれている国は、それを優先的に利用すべきです。石油は主要電源に用いるのには、価格が高くなりすぎました。選択できる多様化電源としては、石炭、原発およびガスになります。
  IEAの2009年の電力統計データで、発電電力量が多い70カ国余について調べてみました。石炭火力の比率が20%以上の国は、33カ国、原発比率が18%以上の国は19カ国、ガス火力の比率が13%以上の国は50カ国でした。これら3条件を満たす国は、8カ国とあまり多くないのですが、その電源構成を右図に示しました。
  殆どが先進国です。1970年代の石油危機以降の日本のエネルギー政策がそうだったのですが、これらの国々では、当面の電力コストだけでなく、電力の安定供給の観点で電源構成が構築されていることが窺われます。


  次は、中核を担う電源ではありませんが、地球温暖化防止の観点から、導入拡大が求められている風力、太陽光、バイオマス・廃棄物の発電です。

風力発電
  デンマークは、風力発電の導入が進んでいることがよく知られており、2011年実績で、風力発電の比率は29%になっています。
  図-11に風力発電の導入が進んでいる国を示しました。ポルトガルが18%、スペインが15%、ドイツが8%です。欧州大陸の西岸の国々で、偏西風を有効に利用できることが、風力発電の利用率を高めることにつながると言われます。
  デンマークには、大規模な洋上風力発電があることも紹介されます。デンマークが面した北海に遠浅の海があることが理由のようです。
  上述したように、デンマークの石炭火力の比率は49%(2009年)と高く、CO2排出削減のために最大限の努力をしている訳ではありません。
  日本の2011年の風力発電の比率は0.4%に過ぎません。風力発電の導入が進まない理由の一つとして、適した立地が少ないことが指摘されています。それを補うため、洋上風力発電の開発も進められています。しかし、建設費が高くなるため、太陽光発電と比べて発電コストが低い風力発電のメリットが失われてしまいます。


太陽光発電
  太陽光発電は、固定価格買い取り制度(FIT)などにより、急速に導入が進みました。それでも、2011年実績で、太陽光発電の比率は最高の国でも4%以下です。風力発電に比べると、導入量はずい分少ないことが分かります。一番の理由は、太陽光発電の発電コストが、風力発電よりかなり高いためです。
  日本では再生エネルギーとして、概して風力よりも太陽光への関心が高いのは、風力発電の立地が限られているためです。
  太陽光発電の導入が進んでいる国として、好況で余力のあるドイツは別にして、EUで財政危機が言われる南欧のスペイン、イタリア、ギリシャの導入比率が高いのは、何かの関連があるのではと邪推したくなります。
  日本の太陽光発電の比率は0.4%です。2012年7月から、固定価格買取制度が開始され、太陽光発電に対しては、42円/kWhという高い買取価格が設定されたため、今後は導入が進むと思います。
  近年、海外では太陽光発電の設備価格は、急速に低下しています。太陽電池モジュールなどは国際的に取引される商品ですが、海外の価格低下は、日本にはあまり反映されていないようです。その件については、下記のウェブ・ページで紹介しました。
    ドイツの太陽光発電の設備価格は20万円/kW前後


バイオマス・廃棄物発電
  バイオマス・廃棄物発電の比率が高い国は2011年実績で、フィンランド(電源構成)が15%、デーンマークが14%、スウェーデンが8%、オーストリアが11%などとなっています。日本の2%と比べてかなり高い値です。
  バイオマス・廃棄物発電は、バイオマスと廃棄物の二つに分けて考える必要があると思います。日本の値は、主に廃棄物発電です。
  一方、欧州北部の国で、バイオマス・廃棄物の発電比率が高いのは、スウェーデンについて前述したように、地球温暖化に関心が高まる以前から、バイオマスのエネルギー利用がかなり行われていたためと想像されます。根拠として、フィンランドの一次エネルギー供給デンマークの一次エネルギー供給オーストリアの一次エネルギー供給を示します。 
  地球温暖化防止のために、国情を無視してエネルギー・システムを構築しても、効果的なシステムにはなりません。


電気料金
  図-14に、主な先進国の電気料金を示しました。2009年、11年、12年の3つの電気料金を示したのは、3者を比較する目的ではありません。ウェブに公表されているデータに、あまり適したものが見つからなかったので、3種のデータを合わせて、最近の電気料金は概ねこの程度であることを示したものです。

  家庭用電気料金は、全ての税を含んだ値です。一方、産業用電気料金は、環境税などは含んでいますが、付加価値税(VAT)や消費税は除いています。消費税等は消費者が負担するもので、企業の支払い分は立て替えるだけだからです。
  IEAのElectricity Information 2010、 IEAのKey World Energy Statistics 2012、 EurostatのEnergy statistics-prices、の3つの出所の値を用いていますが、IEAとEurostatでは、各国平均の電気料金単価の求め方は異なります。なお、Eurostatのデータは、ユーロで示されていたものを米ドルに換算したものです。また、例えば、米EIAのデータベースで、米国の各州、各電力会社の平均の電気料金単価を調べると、大きなバラツキがあること分かります。図-14は、そのような各国の電気料金について、平均的単価を示したものです。



  家庭用電気料金が高い国としては、デンマーク、ドイツ、ベルギー、スペイン、イタリアなどが上位です。電気料金を決める要素は、発電費用、送電・配電費用と、各種の税があります。税はエネルギー・環境税と、消費税・付加価値税に分けられます。これら5カ国はEU加盟国であり、その統計サイトのEurostatのデータで、家庭用電気料金を税とそれ以外に分けて図-15に示しました。
  デンマークとドイツは、税抜き部分である発電費用と送配電費用は、それほど高くありません。デンマークは税部分が半分以上を占めています。付加価値税も25%です。ドイツのエネルギー・環境税のなかには、近年増加が著しい再生可能エネルギーの買取制度(FIT)の賦課金も含まれています。
  ベルギーやスペインは、発電費用が高いことが分かります。イタリアはエネルギー・環境税の部分が電力料金を押し上げています。

  家庭用電気料金が安い国は、米国と韓国です。米国(電源構成)は、石炭火力が約45%、ガス火力が約22%、原発が約20%などですが、発電用の燃料価格が安いことが大きな理由です。
  韓国は上記で紹介したように、発電コストが低い石炭火力と原発が合わせて約8割を占めています。また、発電設備の負荷率が高いことも指摘されていますが、一方で電力不足の側面もあります。発電費用も低いのですが、日本に比べて電気料金が極めて安いのは、政策的に低く抑えているためです。

  産業用電気料金は、家庭用よりかなり安いことが図-14で分かります。また、産業用電気料金の高さは、家庭用とは関連が薄いように見えます。
  産業用電気料金が安い理由は、付加価値税を含まないことに加え、家庭用より送配電費用が低いためです。しかし、それらの差以上に、多くの国では産業用電気料金は、家庭用より安くなっています。エネルギー・環境税の部分が低くなっている国が多く、国際的産業競争力を考慮した政策などに起因しているようです。なお、日本の電気料金は、家庭用と産業用の各々の発電および送配電コストを反映するように、電気料金を設定するように決められています。

  産業用電気料金が高いのはイタリアです。上記のEU5カ国について、図-16に、産業用電気料金を税とそれ以外に分けて示しました。イタリアの産業用電気料金が高いのは、発電部分とエネルギー・環境税の両者が高いためであることが分かります。
  イタリア(電源構成)は、1987年に原発の閉鎖を決めており、水力発電も約18%あるのですが、ガス火力が約50%、石炭火力が約15%、石油火力が10%弱などの電源構成です。近年の輸入燃料価格の上昇が発電費用を高くしています。加えて、上記で紹介したように、太陽光発電の導入量が多く、その費用も電気料金を押し上げています。イタリアは15%前後の電力を外国から輸入していますが、電力不足の状況にあると言われます。原発を閉鎖した後、適切な電源ミックスを再構築することが重要であることが分かります。

  このウェブページは、電気料金について詳しく紹介するためのものではありません。一例として、近年、再生可能エネルギーの導入増加により、電気料金の上昇が著しいドイツの電気料金の推移を示すことに留めます。



おわりに
  このウェブ・ページは、世界の電源構成をありのままに紹介することが目的ですから、最初に紹介したスウェーデンの例は、特に重要ではありません。なお、国民投票で原発全廃を決めたことよりも、全廃を決めたのにも拘わらず、その後、原発比率が3倍に増加した経緯のほうが、日本にとって有用な情報なのかもしれません。

  エネルギーは食料と同じくらい、国家にとって重要な事項です。上記各国の電源構成からは、電力の安定供給や経済性が重視されていることが分かります。地球温暖化防止に対する配慮も益々求められるでしょう。しかし、世界では、CO2排出量が多い石炭火力が最大の電力源であり、CO2排出削減に最大限の努力が払われている訳ではないことも見えてきます。今、日本にとっては、安全性の観点が極めて重要になっています。

  既存の原発が、過去12~13万年以内に動いた断層の上に建っていないか、真剣な検討が進められています。一方、30年以内に、M7クラスの首都直下地震が発生する確率は、70%程度と信じられています。その場合の死者は約1万人、負傷者が約21万人、建物の全壊・焼失が約85万棟という想定も見られます。東京23区に住むことも、原発の30km圏に住むことも、危険性があります。どちらの危険性がより高いかは、それほど簡単には判断できないような気もします。安全についてよく考えることが必要だと思います。

  電力の安定供給、経済性、温暖化防止、安全性の全ての項目についてベストである電源はありません。従って、国家の電源構成は、確かな根拠をもとに多面的な検討を行い、総合的に判断して方向付けをする必要があると思います。


  太陽光発電の買取制度に関心がある方は、下記ページをどうぞ
    ドイツの事例をもとに考える日本の太陽光発電(2013年8月)