2016年2月２９日

一般社団法人 日本風力発電協会

http://jwpa.jp

風力発電の導入拡大に向けて～ JWPA Wind Vision Report ～

JWPA Wind Vision 策定の主旨1

課題の大分類と解決策の提示課題の大分類と解決策の提示

No. 課題 解決策の提示

1 経済的自立電源への進化 中長期的な発電コスト低減の施策

2 系統調和型風力発電 時間軸で見た現実的な系統連系対策

3 高信頼性実現、雇用創出への貢献 安全性・信頼性向上、人材育成、資金調達等の諸施策

「風力発電導入ポテンシャルと中長期導入目標 V4.3」（2014年6月 JWPA発表）

「長期エネルギー需給見通し（2030年エネルギーミックス）」（2015年7月 経済産業省決定・公表）

議論過程における各種課題抽出

課題解決のための具体的施策 電力の安全・安定供給／国民負担の抑制

（一社）日本風力発電協会（JWPA基本理念）（一社）日本風力発電協会（JWPA基本理念）

1. 風力発電の拡大により、我が国のエネルギーセキュリティ向上ならびに温暖化を始めとする地球規模環境問題の解決に貢献する。

2. 風力発電に関わる全ての関連産業、企業が集結し、国内外の風力発電導入拡大に取り組むとともに風力関連産業の健全な発展を図る。

3. 我が国を代表する風力発電産業団体として、その責務を強く自覚し、行動する。4. 内外に影響力を行使できる機能・能力を持つとともに、説明責任を果たし法令を遵守する。

目 次

１．風力発電導入拡大へ向かう世界の動向

２．日本における風力発電の導入拡大に向けて

３．風力発電導入拡大のシナリオ

(1) 導入拡大を牽引する原動力

(2) 導入拡大の地域別シナリオ

４．導入拡大と発電コストの低減

５．系統連系（課題の克服に向けて）

６．リパワリングの推進

７．洋上風力推進のための環境整備

８．その他、導入拡大実現のための課題

11.36 13.41  14.82  16.22  17.43  18.37 

1.08 1.51 

1.82 2.12 

2.43 2.74 

3.04 

6.17 8.44 

10.46 12.17 

13.76 

1.37 

3.97 

5.60 

7.28 

9.00 

10.66 

0%

5%

10%

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20%

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50%

0.00

5.00

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15.00

20.00

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35.00

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45.00

50.00

2013 2020 2025 2030 2035 2040

その他 太陽光地熱 風力バイオマス 水力再エネ電源比率

１．風力発電導入拡大へ向かう世界の動向

• IEAの推計によると、風力発電は2040年にかけて10億kW以上の伸びが見込まれる（非再エネ電源を含む全電源中で最大）

• 関連投資は2.5兆ドルと見込まれ、主たるGDP上位国が風力発電導入を推進• 2015年12月のCOP21（パリ協定採択）を受けて更なる導入の拡大が見込まれる

世界の再エネ電源導入見込み

出典：World Energy Outlook 2015, IEA うち、”New Policy Scenario”REN21 Renewables 2015 Global Status Report

GDP ： 2位 1位 4位 14位 9位 5位 11位 6位 8位 7位 3位

累積導入量 ： 1位 2位 3位 4位 5位 6位 7位 8位 9位 10位 19位

（日本）

+0.2

世界の風力発電導入量上位10カ国（2014年）

（イタリア）（カナダ）（イギリス）（アメリカ）（中国） （ドイツ） （インド）（スペイン） （ブラジル）（フランス）

2014年新規導入量

累積導入量

万kW

12,000

10,000

8,000

6,000

4,000

2,000

+2,320

+490

+530

~0 +230

+170+190 +100 +10 +250

+20

世界の電源投資推計（2015年～2040年）

兆ド

ル（20

14年

レー

ト）

送配電再エネ電源原子力化石燃料

風力は今後電源の中で最も多額（2.5兆ドル）の投資が見込まれる

主たるGDP上位国が風力発電導入を推進風力は2040年にかけて全電源中で最も多くの導入量が見込まれる

非再エネ電源の2040年にかけての伸びは、石炭：6.2、石油：▲1.8、天然ガス：10.3、原子力：2.2 （いずれも億kW）

（億kW）

年

3

２．日本における風力発電の導入拡大に向けて

• エネルギー基本計画を踏まえ長期エネルギー需給見通しにおいて示された、我が国風力発電の導入見通し2030年1,000万kWは2020年以降早期に達成見込み（※2015年末導入量303.8万kW ＋ 環境アセス中案件（2016年1月末時点）706.5万kW ＝ 1,000万kW超）

• 引き続き、次の段階である2030年3,620万kWの導入達成に向けて業界を挙げて全力で取り組んでいく

0

1,000

2,000

3,000

4,000

5,000

6,000

7,000

8,000

2000

2002

2004

2006

2008

2010

2012

2014

2016

2018

2020

2022

2024

2026

2028

2030

2032

2034

2036

2038

2040

2042

2044

2046

2048

2050

累積

導入

量[万

ｋＷ

]

風力発電導入ロードマップ：ビジョン

浮体式風力

着床式風力

陸上風力

実績 年度 合計 陸上 着床 浮体 ［億kWh］

2010 248 245 3 0 43

2020 1,090 1,020 60 10 230

2030 3,620 2,660 580 380 840

2040 6,590 3,800 1,500 1,290 1,620

2050 7,500 3,800 1,900 1,800 1,880

風力発電導入実績と導入目標値［万kW］

発電電力量

2015年度末：303.8万kW

アセス案件追加：約1,010万kW

4

国の風力発電導入見通し：1,000万kW（長期エネルギー需給見通し）

３．風力発電導入拡大のシナリオ(1) 導入拡大を牽引する原動力

発電コスト(原価)の低減

系統の整備・強化

リパワリングの推進

洋上風力推進の環境整備

サプライチェーンの確立

• グリッドパリティ実現による自立化• 導入・市場拡大による量産効果• 発電効率・稼働率・設備利用率の向上

• 好風況地への立地促進、広域運用による発電コスト低減と平滑化効果

• 効率的な出力抑制や精緻な出力予測による広域運用の最適化

• 大型・高効率風車採用による発電電力量の最大化と発電コストの低減

• 豊富・良好な風資源の最大限活用による導入量と発電電力量の最大化

• 部品生産・組立・メンテナンスまで、産業として一貫した体制を整え、コストダウンと新しい産業・雇用の創出を実現

風力発電の導入拡大

• 日本の風力発電導入拡大を牽引するドライビングフォースは下記の５点• これらの着実な実現により、我が国における風力発電の継続した導入拡大を実現

5

３．風力発電導入拡大のシナリオ(2) 導入拡大の地域別シナリオ

• 風力3,620万kWのうち、陸上風力2,660万導入実現の地域別シナリオは下記のとおり• 各エリアにおける新規設備認定ペースの維持、及び比較的伸びしろの大きい九州エリ

アについて導入加速化の追加措置（政策的支援など）を想定• 地域の連系可能量を大幅に超過するエリア（北海道、東北）については、関東エリア

への送電（広域運用）を想定

（短期：～５年程度）• 既存系統での最大限の広域運用、

揚水活用・火力等の最大抑制、系統の最適制御・実証等により、風力発電の連系可能量を継続して拡大（JWPA試算値：53頁参照）

（中長期：５～１５年程度）• 2030年ベストミックスの実現（再生

可能エネルギー電源比率22～24％）に応じて最適な送電網が形成される

• 地域間連系線は最大で、北海道・東北間：270万kW、東北・東京間：320万kWの増強を想定

参考：「地域間連系線等の強化に関するマスタープラン研究会 中間報告書」（2012年4月、経済産業省）

6

150

600

42202

73

285

+4003

+270

+320単位：万kW

エリア内受入容量

連系線による他エリアへの供給等

エリア内受入容量（加速化効果）

陸上風力合計：2,660万kW

地図引用元：電源開発株式会社HP（ http://www.jpower.co.jp/bs/souhenden/about.html ）

59

64+48

+25

109+10

４．導入拡大と発電コストの低減

• 2020年頃までは復興や東京オリンピックの特需による建設コストや資材費の上昇により風力発電所の導入コストの大幅な低下は難しい見込み

• 2020年以降は設備利用率向上や量産効果・技術革新によるコスト低減が進み、2030年までに発電コスト※は最大8～9円/kWh程度まで低下する見通し

陸上風力発電導入量（時期）

資本費 運転維持費

271万kW（2013年3月）

30万円/kW 6,000円/kW/年

294万kW（2015年3月）

31.6万円/kW 11,000円/kW/年

1,000万kW（2020年）

26.3～27.1万円/kW

4,800～5,220円/kW/年

2,660万kW（2030年）

23.9～25.3万円/kW

4,098～4,590円/kW/年

経験曲線でのコスト試算（累積生産量拡大効果※）

技術面でのコスト試算（個別技術改善効果※）

7

※利益等を含まない純粋な発電原価

2030年までの風力発電コストの低減見通し

※累積生産量拡大効果と個別技術改善効果は全く異なるアプローチでのコスト試算となるまた、個別技術改善効果はあくまで各要素の最大値合計であり、実際は要素ごとに達成度は異なる

項目 発電コスト改善効果

受風面積50％拡大 -1.99円/kWh

長寿命化（20年→25年） -1.88円/kWh

CMS採用による稼働率・設備利用率向上 -1.69円/kWh

ナセル20％軽量化 -1.28円/kWh

メンテナンスの効率化 -0.51円/kWh

風車効率向上5％ -0.39円/kWh

タワー高25％増加 -0.25円/kWh

5

7

9

11

13

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21

2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030

風力発電コスト 石炭火力コスト

0

1,000

2,000

3,000

4,000

風力発電導入量見通し（右軸）

円/kWh 万kW

卸電力市場価格想定

（＝グリッドパリティの達成）

オリンピック、復興需要に伴う

工事単価高騰の影響

５．系統連系（課題の克服に向けて：短期）

• 風力の導入量と出力抑制率の検討を行った結果、日数単位による出力制御方式よりも時間単位による出力制御方式の方が、出力抑制率が低い（抑制時間が少ない）ことが分かった

• JWPAの提案する、エリア一括かつ時間単位で出力上限を抑制する制御方式により、太陽光とほぼ同程度の導入が可能

エリア 風力導入量

出力抑制率（抑制日数）

＜日数単位＞

出力抑制率（抑制時間)

＜時間単位＞

北海道 150万kW25.4％(74日）

8.5％（739時間）

東北 600万kW18.6％(41日）

4.0％（370時間）

九州 900万kW 27.9％（54日）

8.2％（648時間）

太陽光

風力

太陽光設備容量＝3,812.4万kW風力設備容量 ＝3,567.8万kW

極稀に風力と太陽光共に高出力の場合がある⇒出力抑制で対応可能

ドイツにおける太陽光と風力の発電電力の実測事例（2014年）

各エリアにおける風力導入量と出力抑制率の試算例（JWPA）

風力発電と太陽光発電は補完関係にある→ 系統の効率的なシェアが可能、導入拡大が互いの支障になり難い

既存設備の最大限の活用により、風力適地（北海道・東北・九州）において、太陽光とほぼ同程度の風力発電の導入が可能

※ 本シミュレーションでは、2013年度の需要実績に対して残余需要値（需要電力から太陽光及び風力の発電出力を差し引いた残りの需要）が設定した下限値を下回らないよう、太陽光及び風力の発電出力を抑制する方式を採用し、風力については、各電力会社の管内を一括して発電出力の上限を時間単位で抑制する制御方式（最大出力抑制制御方式）を採用

※ なお、本シミュレーションは、下げ代不足の解消を念頭に「最低残余需要値の維持」のみに着目した静的な需給バランスの検討であることから、下記の事項は考慮していないため、実際の風力の導入量及び出力抑制率（出力抑制時間）については、本シミュレーション結果とは異なる可能性があることに留意①年度毎の需給状況の変化 ②需要予測、太陽光出力予測及び風力出力予測の誤差（太陽光及び風力が最大出力（2σ相当）に上振れする可能性等を含む） ③火力や水力など従来型電源の起動・停止等に要する時間的な制約等 （2013年度における発電設備容量及び運用方式、最低残余需要、太陽光導入量及び出力抑制時間等については、第3回系統WGで示された値をベースに試算）

8

出典: 電気事業連合会、日本の送電ネットワーク、http://www.fepc.or.jp/enterprise/supply/soudensen/sw_index_01/index.html をベースに加工

上北

西野

秋田

西当別

大野

函館

下北

岩手

宮城

西仙台

南相馬

南いわき

新いわき

新古河

新今市

新茂木

東群馬

西群馬

新新田

新坂戸新所沢

新多摩

新秩父

新富士

新信濃F.C.

佐久間F.C.

東清水F.C.

信濃

東部

北部

岐阜

中能登

加賀

越前

豊根

三重

東近江

嶺南

新生駒

南京都

京北

南福光

紀北

能勢

西京都

阿南東予

讃岐

川内

阿波

西播

東岡山新岡山

豊前

南早来西双葉

山崎

日野西島根

北九州

西九州 中央

熊本

中九州

南九州宮崎

東九州

脊振

新山口

西島根

新広島新西広島

東山口

智頭

駿遠東栄

主要変電所

稚内

新設が望ましい基幹変電所

交直変換所

50万V送電線15.4-27.5万V送電線直流送電線

整備・強化が必要な基幹系統

広域機関の本来の機能発揮による既

存の系統インフラ活用による導入拡大

北海道を始めとする「風力発電重点整備

地区」の選定

電力の安定供給や広域的取引の環境整備に必要な基幹系統の整備・強化

9

他電源の開発計画（廃止・更新等）に合わせて、新規の風力発電の系統接続を順次進めていくことにより、導入拡大が可能となる

重点整備地区等、その地域の特性に合わせた風力発電の効率的配置を促すことで導入拡大が図られるとともに、関連産業の集積等による地方活性化・地方創生への貢献が期待される

電力の安定供給や広域的取引の環境を整備するためには、地域間連系線をさらに充実する必要があるとともに、地域内の送電網整備を確実に進めていくことが肝要

５．系統連系（課題の克服に向けて：中長期）

６．リパワリングの推進

• 2020年前後より、我が国で設備寿命（約20年）を迎える風力発電所が年々増加• 円滑なリパワリングのための事業環境整備（系統連系、設備認定、買取価格、土

地利用許認可等）により、導入済み風力発電の設備容量以上を確実に確保

10

1  1  2  4  8  14 31 

46 68 

93 108 

149 167 

188 

219 

248  256  264  270 292 

0

50

100

150

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350

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500

2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035 2036 2037 2038 2039 2040

［万kW

］

設備寿命を迎えた風力発電設備については適切な更新が必要（事故防止、発電能力向上、中長期的なコスト低減）

我が国の風力導入量拡大に伴い、リパワリング市場も継続して拡大

国内サプライチェーンの構築により、風力適地である地方を中心に一定かつ長期の産業需要・雇用を創出

７．洋上風力推進のための環境整備11

稚内港（1万kW）

石狩湾新港（10万kW）

瀬棚港（0.12万kW）

むつ小川原港（8万kW）

秋田港（0.3万kW）（6.5万kW）

酒田港（1万kW）（1.5万kW）

村上市岩船沖（22万kW）

鹿島港（3万kW）（25万kW）

銚子沖（0.24万kW）※

下関市安岡沖（6万kW）

北九州市沖（0.2万kW）北九州港・沖（50万kW）

五島市椛島沖（0.2万kW）※

福島沖（0.2万kW）※（1.2万kW）

能代港（8万kW）

実績： 5.3万kW計画：139.2万kW

• 洋上風力発電は、風況が良好なため設備利用率が高く大規模開発が可能• 導入拡大のためには、国主導によるゾーニングの実施、一般海域利用のための

環境整備、系統・港湾インフラ整備、規制緩和等の事業環境整備が不可欠

年度2015～2030年

15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

200万ｋW 620万kW 850万kW 1000万kW

| | | |↓ ↓ ↓ ↓

｜ ｜ ｜↓ ↓ ↓

事業者公募 ▼エリア1公募 ▼エリア2公募 ▼エリア3　 公募

エリア1 工事↑

エリア2 工事 ｜｜ ↑

エリア3 工事 ｜ ｜｜ ｜ ↑｜ ｜ ｜

SEP船等特殊作業船整備

エリア1

エリア２

エリア3

拠点港の整備 エリア1 エリア2 エリア3 エリア4

エリア4

風車設置エリアゾーニング エリア1 エリア2 エリア3 エリア4

環境アセス実施利害関係者調整

エリア1 エリア2 エリア3

一般海域利用ルール化

送電線整備枠組み

建設工事

洋上風力発電の導入拡大に向けたスケジュール

出典：長期エネルギー需給見通し小委員会（第４回）等

出典：JWPA作成

８．その他、導入拡大実現のための課題12

規制・制度の見直しと緩和（風力適地拡大）

• 環境アセスメントの迅速化・合理化• 第一種農地転用許可制度の円滑・確実な運用• 農地・森林における風力発電の設置に係る諸規制の緩和• リプレース・リパワリングの円滑な実施に向けた規制・制度の見直し（※再掲）• 洋上風力発電に関わる規制・制度の整理（※再掲）

風力発電に係る技術開発の継続（コスト効率化）

• 国際標準への準拠及び我が国の実情（気象条件等）との適合の両立

風力発電プロジェクトマネジメントスキルの向上（品質向上）

• 開発から運転保守までの計画的な人材の育成

サプライチェーン確立と風力発電関連産業育成（国内産業育成）（※再掲）

資金調達に係るコスト抑制・効率化、及び多様化（投資促進）

地球温暖化対策への貢献、地元との共生、社会受容性の向上（国民理解）

ご清聴ありがとうございました

銚子沖洋上風力発電実証研究設備 出典：JWPA 2013年フォトコンテスト 優秀作品