ヨーロッパを中心とした世界の脱炭素の動きに合わせ、日本も2030年に温室効果がガスを46%削減し（対2013年）、2050年にはカーボンニュートラルを実現するという目標が打ち出されています。
特に注目されているのが、太陽光発電やバイオマス発電といった再生可能エネルギーによる発電です。
ですが、太陽光発電は土地を削り出し大量の太陽光パネルを設置する施設（メガソーラー）があちこちで建設され地域住人との問題になっています。
そんな中、2021年には環境相の小泉進次郎氏による「『屋根置き』といわれる自家消費型の太陽光（パネル）が切り札だ」という発言も話題になりました。
実際、住宅の屋根の上にソーラーパネルを設置する方法で太陽光発電を上手く活用している地域があります。
それは沖縄の宮古島です。ここではメガソーラーの問題点や宮古島の再生エネルギー活用に関する取り組みを簡単にまとめています。
メガソーラーの問題点
メガソーラーとは？
メガソーラーとは大量の太陽光パネルを並べて作った、発電規模1,000kw以上の発電システムを指します。
国が再生エネルギーの活用を推進し、電力会社に再生エネルギーの利用を規定した背景もあり太陽光発電の買い取り価格が上がり、売電することで収益を得られる時代になりました。
そのような背景の中でメガソーラーは利益を生み出す収益システムとしてあちこちで導入されました。
メガソーラーの問題点
メガソーラーは儲かる反面地域に大きな問題をもたらします。大きく次の5つが問題視されています。
- 景観と自然を壊す
- 土砂災害
- 反射光の危険性
- 電磁波などの騒音問題
- 大量廃棄と有害物質
景観と自然を壊す
メガソーラーは人口物です。自然のように日常の景色に溶け込み癒しを与えてくれるものではありません。
メガソーラーを建設するには大規模な土地が必要です。このためメガソーラーの設置には、まずはもともとある自然を破壊し更地にしなければいけません。
エコと言う観点であれば本来残すべき自然を破壊し、儲け優先になっているのがメガソーラーの実態でもあります。
土砂災害
雨が降った時に山が崩れないのは木や草が根を張っていて土砂が流れるのを防いでいるためです。
ですが、メガソーラー設置のために木を切り倒し草を抜いて土を掘り返すと土がむき出しになり、大雨などで土砂が流れやすくなります。
実際メガソーラーを建設したことで土砂災害の苦情が最も多く寄せられています。
埼玉県嵐山町など太陽光パネルが設置されたすぐ傍で土砂崩れが発生するなど、実際の被害も出てきています。
反射光の危険性
太陽光パネルは光を反射します。このため日当たりや設置角度によっては反射光が近隣の民家にあたることもあります。
実際、姫路市では2015年に太陽光発電所から反射した光で熱中症になったとして、太陽光パネルの一部撤去と損害賠償求める裁判が行われています。
電磁波などの騒音問題
太陽パネル自体が音を出すことはありませんが、そこで発電した直流電流を送電用の交流に変換するためにパワーコンディショナー（通称パワコン）が使われています。
パワコンは種類によっては高周波の電磁波を発することがあり、それが「キーン」という騒音として人の耳に届くことがあります。
高周波音はめまいや吐き気などの健康被害をもたらすことがあります。
大量廃棄と有害物質
太陽光パネルは永遠に電気を生み出す無限装置ではありません。人工物である以上寿命があります。
その寿命は20~30年と言われています。
国内では2012年に太陽光発電によって発電した電気を買い取る、FIT（固定価格買取制度）が導入されて以降、太陽光パネルの設置が急速に進んできました。
このため20年以降になると大量の太陽光パネルの廃棄物が出ることになります。2038年頃には約80万トンの廃棄が出ると予想されています。
太陽光パネルの種類によっては鉛、セレン、カドミウムなどの有害物物質が含まれています。
太陽光パネルが適切に廃棄されなかった場合、これらの有害物質が漏れだし公害を引き起こすリスクがあります。
宮古島の太陽光発電
電力自給率3%から50%へ
宮古島ではエコアイランド宮古島2.0という計画が発表されています。
内容は、2018年度に3％しかなかったエネルギー自給率を、2030年に22％、2050年に50%にしようという壮大な取り組みです。
観光客や移住してくる人が増える中、電力需要が増しています。現状では島で必要な電力の9割を化石燃料に頼っている状況です。
サンゴ礁などの美しい景観が売りである宮古島にとって、地球温暖化による環境破壊は危機的なものです。そういった背景の中で打ち出されたのがこの計画です。
太陽光パネルの運用方法
宮古島で行われている太陽光パネルの設置や電気の販売などの運用方法は画期的です。
市営住宅の屋根の上に一面太陽光パネルを敷き詰めています。設置費用は市が負担しているため、住人の負担は0円です。
合わせてエコ給湯器も無償で設置しています。
事業の収益モデルは、そこから使った分の電気とお湯の料金を支払ってもらうという契約です。給湯代は相場の1~2割安く設定されているため利用者にもメリットがあります。
太陽光パネルの発電量は20kw相当のもので、市営住宅40棟に設置されています。
無線通信で状態を遠隔監視・コントロールできる機能も備わっています。
売電を利用しない
現在太陽光発電などの再生可能エネルギーを導入しているところは発電した電気を国が定めるFIT（固定価格買取制度）を使って電力会社に売電して収益を立てているところがほとんどです。
ですが、このFITの買い取り価格は年々下がり続けています。元々、30円台で買い取りされていたものが、今では10円台まで落ち込んでいます。
また、電力の買い取り期間は10年間と決まっています。
このため、宮古島ではFITを利用せず自家消費として使っています。
昼間に太陽光パネルで発電した電気をエコ給湯器の電源として使いお湯を沸かしています。
通常のガス給湯器はお湯を使うときにお湯を沸かします。ですがエコ給湯器の場合は温かいお湯をためておく貯湯槽を持っているので、お湯を沸かす時間と使う時間を分けることができます。
蓄電池は価格が高いため大量の導入は困難ですが、より安い価格のエコ給湯器を導入することで、エコ給湯器を蓄電池のように使うことができます。
実際導入費用は半額程度です。昼間に得た太陽光のエネルギーを夕方や夜に使えるようにしています。
電気の流れは、売電から自家消費に切り替わる。
一般住宅向け太陽光パネル＋蓄電池
一般住宅向けに太陽光パネルと蓄電池を無料で設置するプランを新たに作りました。
市営住宅に展開している太陽光パネル＋エコ給湯器と同じように、使った分だけ電気代を払ってもらう仕組みです。
電力会社から購入する電気代よりも安い価格で電気を供給することができます。
これが可能になったの背景には大きく４つの理由があります。
- 太陽光パネルの性能向上。
- 太陽光パネルの価格が安くなった。
- 施工費が下がった。
- 蓄電池の価格が下がった。
太陽光パネルの性能向上
太陽光パネルが太陽の光を電気に変換するときにエネルギーの損失が起こります。この変換するときの効率（変換効率）を上げるため世界のあらゆる機関や企業が研究に励んでいます。
変換効率は太陽光発電に使われる材料によっても異なります。企業によって導入している材料も違います。
下図は太陽光発電に使われる主な材料毎の変換効率の推移です。これを見ると年々変換効率が上がり、よりたくさんの発電ができるようになっていることがわかります。
太陽光パネルの価格が安くなった
太陽光パネルは性能が向上するだけでなく価格も大きく下がっています。理由は太陽光発電の需要が増えたことで企業間の価格競争が起こっていることです。
より安く安定的に生産する技術が研究＆導入されています。
2001年と比較して1kwの発電に必要な太陽光パネルの価格は7割も安くなっています。
施工費が下がった
太陽光パネルの価格が下がっただけでなく、設置する際に必要になるパワーコンディショナー（パワコン）などの周辺機器の価格や設置にかかる工事費用も下がっています。
2001年時点と比較して半額以下で設置できるようになっています。
このように、太陽光パネルを設置して運用するまでのコストが下がったことで導入が容易になっています。
参考：経済産業省（https://www.meti.go.jp/shingikai/santeii/pdf/063_01_00.pdf）
変換効率の向上は今も続けられており、世界中での更なる需要増加による大量生産により価格はまだ下がると想定されています。
蓄電池の価格が安くなった
蓄電池の技術革新も進んでいて、2015年と比較して蓄電量に対する価格は2019年には約半分になっています。
太陽光発電によるお金の循環
電力の元となっている化石燃料は日本にはないため海外の産油国から購入します。これは、日本国内のお金が海外に流れ出ていることを意味しています。
島内に太陽光発電を設置すれば、電力はそこで生み出され、かつ整備などの雇用も生まれます。
つまり、これまでのお金が外に出ていく仕組みから、地域内で循環できる仕組みへと変換することができるわけです。
これは地域にとってとても大きなメリットになります。
- 地域内の資源とお金の流れを変える。
- 資源とお金を地域内で回す。
EV車による動く蓄電池計画
宮古島の目標の一つに、2050年までに島の全ての車を電気自動車にすることが掲げられています。
EVとはElectric Vehicleの略で電気自動車のことです。
電気自動車推進の目的
電気自動車を強く推進する理由はガソリンなどの化石燃料を使わないためエコである点に加え、動く蓄電池として使えるという点がとても大きいです。
しかも、蓄電池としての価格は蓄電池単体で購入するよりも、電気自動車として購入した方が安いというメリットがあります。
補助金制度を利用すると1kwhあたりのコストは一般家庭向け蓄電池よりも電気自動車の方が2倍以上安くなっています。
しかもタイヤが付いているので動かすことができます。
電気自動車の中には屋根に太陽光パネルを設置しているものもあり、走りながら蓄電できる機能を持ったものもあります。
発電して余った電気を使って家電を使うこともできます。
購入の補助制度
電気自動車の購入時は電気自動車本体とV2Hと呼ばれる充電システムに対して国からの補助金が約40~80万円出ます。
これに上乗せして宮古島では+10万円の補助金を出しています。
島内での充電を容易にするために、無料で充電できる充電スポットを10か所、1回300円の有料充電スポットを6か所設置するなど、電気自動車普及に向けインフラの整備も進めています。
災害時の非常用電源
太陽光という自然エネルギーを使った発電は電気代が安くなり環境にも優しいだけでなく、災害にも強いという特徴があります。
宮古島は台風の影響をとても受けやすい地域です。最近でも台風により電線が切れたりして4日間停電が続くなどの被害が出ています。
ですが、そんな時に太陽光パネルや電気自動車があると、太陽光で発電できるのでスマホの充電や冷蔵庫などの家電を動かすことができます。
実際、停電した際に電気自動車に延長コードをつないで、冷蔵庫を動かしていた人たちもいます。
まとめ
太陽光発電は世界の流れから見てもとても注目されています。
日本では周りを見渡したときに住宅の屋根に太陽光パネルが載っている光景はそれほど多くはありません。
ですが、宮古島が太陽光パネルを住宅の屋根に乗せた暮らしが実現可能で大きなメリットがあることを証明するモデル都市となっています。
宮古島のクレバーな取り組みを真似て、各地域でもエコで経済的にも強いエリアが増えることを心より願っています。
参考
この記事は環境省 気候変動対策検討委員の山口豊さんが書いた「再エネ大国日本への挑戦」の内容の一部を引用＆参考にしたものです。
本書は他にも再エネの細かい事例や日本で起こっている災害の状況が記されていてとても魅力的な内容となっています。
本記事に少しでも興味を持たれた方は実際に手に取ってみることをお勧めします。
