進化を続ける営農型太陽光発電
田島 誠

理事・特任研究員

特定非営利活動法人 環境エネルギー政策研究所（ISEP）

営農型太陽光発電（agrivoltaics）とは「同一の土地で太陽光発電と農業を同時に行う土地利用形態」• 1981年 Fraunhofer ISEを設立した
アドルフ・ゴッツバーガー(AdolfGoetzberger) 提唱• 2003年 長島彬がsolar sharingと命名• 研究が盛んな欧米、韓国• 大規模商用施設の独、仏、中国• 普及先進国の日本(3000カ所, 120品目)©ISEP2

日本は設置実績で世界のトップ

3000

2653

2500
2000
1500
1000
500
0742

3300 1000
900
800
700
600
933 500
400
300
200
1000

■ 富山県を除く全国に設置
設置面積 (ha)

農地転用許可数 (件)

営農型太陽光発電

3500

営農型太陽光発電

出典：農林水産省, 営農型発電設備の設置に係る許可実績（都道府県別）について（平成31年３月末現在）, 2019.より筆者作成■ 7年間で2,653農場 (741.6ha)
うち、2,591農場 (98%) が存続

11.8%が「荒廃農地」

出典：農林水産省農村振興局, 営農型太陽光発電設備設置状況等について（令和元年度末現在）, 農林水産省, 2021.を元に筆者改変

3

世界に広がる営農型太陽光発電

既存 (17カ国)計画 ( 7カ国)

出典: Map obtained from the “Global Solar Atlas 2.0, a free, web-based application is developed and operated by the company Solargis s.r.o. on behalf of the World Bank Group, utilizing
Solargis data, with funding provided by the Energy Sector Management Assistance Program (ESMAP). For additional information: https://globalsolaratlas.info

4

なぜ、営農型太陽光発電が注目されているのか？
太陽光発電や農業にまつわる問題

営農型太陽光発電が提供するサービス土地利用コンフリクト
生物多様性・生息域の消失問題を解決してくれるから地球温暖化の悪影響
農業の低収益性
農業離れ
5農業と太陽光発電に適した土地がなくなってきている
平地面積に占める太陽光発電設備容量
印

米

太陽光発電と農業の適地は同じ
特に日本は、、、

日

独英仏中

国土面積
(万km2)

3836

24

54960 329 963• 平地面積が最も狭い

平地面積(万km2)

1325

21

37740 357 653• 平地に占める太陽光発電容量が平地面積の割合
(%)

3469

88

69

777868平地面積あたりの太陽光設備容 426 184
量 (kW/km2)

6326241110

出典：経済産業省資源エネルギー庁, 2030年における再⽣可能エネルギーについて, 経済産業省, 2020より筆者作成

最も高い

適地の喪失
土地利用コンフリクト
6営農型太陽光発電は、土地利用効率を向上する（小麦の例）

同じ面積の土地から100％小麦 ＋ 100％電力

160％小麦 ＋ 160％電力© Happy Pictures/shutterstock
出典：Fraunhofer ISE, Harvesting the Sun for Power and Produce –Agrophotovoltaics Increases the Land Use Efficiency by over 60 Percent, Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems
ISE, 2017.

7

太陽光発電によって、生物多様性や生息域が失われている• 二次林・人工林＞人工草原＞畑＞水田→里山と農地が失われている• 大規模(>10 MW)より中規模(0.5~10 MW)の方がダメージが大きい

出典：J.Y. Kim, D. Koide, F. Ishihama, T. Kadoya, J. Nishihiro, Current site planning of medium to large solar power systems accelerates the loss of the remaining semi-naturaland agricultural habitats, Science of The Total Environment, (2021) 146475 を元に筆者改変

8

営農型太陽光発電は、生物多様性を保全する

出典：J.F. Weaver, Minnesota gets its first large-scale energy storage system (and you get free solar
honey!), pv magazine, pv magazine, 2018. https://www.pv-magazine.com/2020/11/18/agrivoltaicbeekeeping-project-in-spain/

太陽光発電

出典：P.S. Molina, Agrivoltaic beekeeping project in Spain, pv magazine, pv magazine, 2020.
https://www.pv-magazine.com/2020/11/18/agrivoltaic-beekeeping-project-in-spain/

受粉者が絶対必要な農業

出典：L.J. Walston, S.K. Mishra, H.M. Hartmann, I. Hlohowskyj, J. McCall, J. Macknick, Examining the Potential for Agricultural Benefits from Pollinator Habitat
at Solar Facilities in the United States, Environmental science & technology, 52 (2018) 7566-7576.

受粉者に優しい太陽光発電(Pollinator-Friendly Solar)

出典：Pollinator-Friendly Solar Scorecards, Fresh Energy. https://fresh10
energy.org/beeslovesolar/pollinator-friendly-solar-scorecards

地球温暖化によって、農作物の収量が落ちる
トウモロコシ減収の原因(アジア太平洋地域)
過度の湿気
霜/凍結
雹
7%

干ばつ

3% 風
2%

67%

その他
1%
病気
1%

作物

ストレス

収量減 (%)

小麦

干ばつ熱

5731

トウモロコシ 干ばつ熱

10%

8%

洪水

干ばつや熱ストレスによる作物の減収割合

害虫1%

出典：Australian Centre for International Agricultural Researchを元に筆者改変

米
ひよこ豆
大豆

ヒマワリ

63~87
42

干ばつ
熱53~92
50

干ばつ

46~71

干ばつ
干ばつ

45~6960

出典：S. Fahad, A.A. Bajwa, U. Nazir, S.A. Anjum, A. Farooq, A. Zohaib, S. Sadia, W. Nasim,S. Adkins, S. Saud, M.Z. Ihsan, H. Alharby, C. Wu, D. Wang, J. Huang, Crop Production
under Drought and Heat Stress: Plant Responses and Management Options, Frontiers inPlant Science, 8 (2017)を元に筆者改変
11気候変動は、作物の品質も低下させる
異常気象
干ばつ・熱ストレス
出典：https://www.agric.wa.gov.au/fire/managementgrapes-and-wine-after-smoke-events?page=0%2C1

温暖化

出典：K. Nicholas, Will We Still Enjoy Pinot Noir?, Scientific American, 312 (2015) 60-67.

12霜害熱ストレス• 直掛け（最も安価）を長く続けると新芽を傷つけたりいもち病を招く

コスト高

コスト高/低効果• 芽を痛めないように • 茶畑の周辺に霜害防遮光用の棚を作ると止の防霜ファンを設150万円～200万円/置して、駆動電力が反の費用がかかる要る• 35℃になる猛暑の夏の熱ストレスからお茶の木を守る
有効な対策がない

十分かつ効果的追加コスト無し

追加コスト無し

保護・冷却効果

営農型PV

不十分

遮光 (1ヶ月は必要)• 架台を遮光棚として活用できる• 寒冷紗の下に十分なスペースがあるので、新芽を傷つけることなく十分な期間遮光が可能

★

従来の農法

営農型太陽光発電は、作物と農家を守る

お茶の木を植えてから4～5年は収穫（＝収入）なし 売電収入がそれを補填• パネルが夜間の上昇気流を遮るため放射冷却が起きず霜が降りない

効果的な対策無し• 猛暑でも外部に比べてパネルの下は5℃気温が低い
13

営農型太陽光発電は、農産品の付加価値を高める
元々

高付加価産品• 抹茶 は碾茶を碾いて粉末にしたもの

更なるブランディング• 有機栽培COPYRIGHT © 2019 MATCHAFUL• 再生可能エネルギー• 健康志向マーケティング(意識の高い購買層)• 環境・健康・社会的意識の高いバイヤー• RE100 企業• SDGs/COP21• ESG 投資14

営農型太陽光発電は、様々な課題を解決する問題・課題

営農型太陽光発電が提供するサービス

土地利用コンフリクト

土地利用効率の向上

生物多様性・生息域の消失

生物多様性の保全

地球温暖化の悪影響

地球温暖化の適応策

農業人口の減少

農家経営の安定化と増収
15営農型太陽光発電には、多様な市場機会がある
農業システム農場

作物

コミュニティレベルから産業・商業規模まで• 一年生• 多年生（果樹等）• 得用作物

家畜
水上水産物

温室

野菜

規模

建物

• 国内・海外• 先進国・途上国

営農型太陽

得用作物

光発電が提

家畜

供する複数

水産物のサービス

加工タイプ

地域
16

養殖営農型太陽光発電
商用

オランダの水上ソーラー (27.4 MW)

中国の養殖ソーラー (320 MW)

出典：E. Bellini, Another 120 MW of solar aquaculture in China, pv
magazine, pv magazine, 2020.

ベトナムの養殖ソーラー (計画)

出典：Largest Floating Solar Park In Europe Connected To Grid In
Netherlands https://cleantechnica.com/2020/08/01/largestfloating-solar-park-in-europe-connected-to-grid-in-netherlands/

コミュニティ

©Energiefonds Overijssel

収入 (億円)養殖,5売電,45© Fraunhofer ISE

出典：https://www.ise.fraunhofer.de/en/businessareas/photovoltaics/photovoltaic-modules-and-power-plants/integratedphotovoltaics/agrivoltaics/aqua-pv.html

出典：A.M. Pringle, R. Handler, J.M. Pearce, Aquavoltaics: Synergies for dual use ofwater area for solar photovoltaic electricity generation and aquaculture, Renewable andSustainable Energy Reviews, 80 (2017) 572-584 より筆者作成

17養殖営農型太陽光発電の利点
利点

説明

発電量の増加水と風による冷却効果による。両面モジュールを用いれば水面からの反射光で発電量は更に増える

設備寿命の延長

駆動温度が低くなるため水質の向上

藻の繁殖や水温上昇を抑制することによる土地利用効率の向上

蒸散の防止

パネルの汚れの防止

発電収入＋養殖収入により収入も向上

設備のデザイン如何だが水資源の保全に貢献
土の飛散などは無縁。水鳥の糞等は増える可能性も初期投資額の低減

既存のダム湖や溜め池を活用する場合や、陸上とは違い整地、基礎工事、架台等が不要

魚介類の増収上記の水質の向上等に加えてLEDライト等を自家駆動することによる

出典：[1] F. Haugwitz, Floating solar PV gains global momentum, pv magazine, 2020.; [2] A.M. Pringle, R. Handler, J.M. Pearce, Aquavoltaics: Synergies for dual use ofwater area for solar photovoltaic electricity generation and aquaculture, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 80 (2017) 572-584.より筆者作成
18©Next2Sun

垂直型
従来型

電力価格（2017年5月26日）

スポット価格 (ユーロ/MWh)

特定発電量 (kW/kWp)

牧畜営農型太陽光発電

出典：Next2Sun提供資料を元に筆者改変 19

あなたの地域でも、営農型太陽光発電を導入しよう！

まずは、入門書やガイドブックを★おすすめ！
・『日本を変える、世界を変える！「ソーラーシェアリングのすすめ」』リックテレコム
・『コミュニティパワー エネルギーで地域を豊かにする』学芸出版社

脱FITモデルをできれば地域で →コミュニティ・エネルギー

社会的受容性を高める取り組みも20ご清聴ありがとうございました。