再生可能エネルギー発電導入制度の経済分析
中央大学大学院経済学研究科 伊勢 公人
目次（仮）
1.

はじめに

2.

再生可能エネルギー発電導入制度の概要

3.

モデル分析

4.

パネルデータ分析

5.

おわりに

1.

はじめに
本稿の目的は，再生可能エネルギー発電の導入策が，価格したがって消費者余剰などの経済厚生と地球環境保全に対してどのような効果を持っているかを理論的，実証的に検証することである．言うまでもなく，風力や太陽光などの再生可能エネルギーを利用した発電は，発電時に地球温暖化ガスである CO2 などを発生させない．そのため，京都議定書の批准国を中心に，近年，その導入が進められている．
EUでは，その域内において，再生可能エネルギー指令1のもと，2010年までに再生可能エネルギーによる発電シェアを 21%まで高める目標が設定されている．京都議定書を批准していない米国においても，ブッシュ大統領の一般教書演説（2007 年１月）では，風力発電や太陽光発電の一層の利用拡大が強調された．米国では，連邦政府の具体的な政策目標はないものの，州によっては高率の利用目標が掲げられている．カリフォルニア，ハワイ，
メイン，ネバダ，ニュージャージー，およびニューヨークの各州では，いずれも総発電量の 2 割以上を再生可能エネルギーで賄うという数値目標を設定している．
ところで，一般には，再生可能エネルギー発電の平均固定費は火力発電等に比べて高いため，新規の導入が困難であると考えられる．したがって，再生可能エネルギーによる発電を推進し，以上で述べた目標を達成するた
めには何らかの公共政策が必要である．これに関して，欧米諸国では，発電事業者や電力の小売事業者に一定量の再生可能エネルギー電力の調達を義務付ける制度，ないしは再生可能エネルギーによる電力を化石燃料による電力に比べて高い価格で買い取ることを小売事業者等に義務付ける制度が実施されている．わが国では,前者の制度がとられ，2003 年に施行された「電気事業者による新エネルギー等の利用に関する特別措置法」（通称RPS 法2）に基づき，小売電気事業者に対して一定量の再生可能エネルギー電力の調達を義務付けている．
以上のような規制による手段のほか，自発的にクリーンな電力の購入を希望する消費者のために，再生可能エネルギーを利用して生産した電力を販売する，いわゆる，グリーン電力プログラムが電気事業者によって自主的に運用されている．
本稿では，以上のような諸制度が電力価格や各種電源の電力量に与える影響を分析していく．この点について，
1

正式名称は，Directive 2001/77/EC on the promotion of the electricity produced from renewable energy source in the internal electricity market.
200１年に施行された EU 再生可能エネルギー指令では，EU15 加盟国平均の総消費電力量に占める再生可能エネルギー発電の目標比率は 22％であった．しかし，2007 年のブルガリアとルーマニアの EU に加盟に先立ち，同EU 指令は 2006 年に一部改正され，目標比率は 21％に変更された．
2
RPS は Renewable Portfolio Standard の略である．再生可能エネルギーポートフォリオ基準(RPS)はもともと米国の制度を表す用語であるが, 「電気事業者による新エネルギー等の利用に関する特別措置法」には,米国での RPS と同様なルールが盛り込まれているため，通称 RPS 法と称せられている．

先ず理論モデルで考察を行った後，実証分析を進めていく．実証分析を行う目的は，理論モデルを検証するとともに，制度以外のファクターが与える影響を併せて考察することにある．当然のことながら，市場で実現される電力価格や電力量は，制度ばかりでなく，発電における利用技術，燃料費，一般的な経済要因などの諸要因に影響を受けている．
本稿による分析の特徴は，RPS などの規制による制度に加えて，グリーン電力プログラムによるボランタリーな制度が同時に実施され共存する電力市場の分析を行っている点である．これまでに行なわれた分析では，規制された制度ないしはグリーン電力プログラムのどちらかが電力市場へ与える影響は分析されているものの，双方が同時に実施された電力市場を分析した先行研究は筆者の知る限り存在しない．
以上の分析のために，本稿は以下のように構成される．先ず 2 節において，再生可能エネルギー発電導入のための制度について一般的な解説を行う．3 節では，再生可能エネルギー発電導入のための規制とボランタリーな導入施策が実施され，風力発電と火力発電から構成される電力市場において，どのような均衡が得られるのかについて，比較静学によるモデル分析を進める．4 節では，OECD 主要国のパネルデータを利用して，3 節で行った理論モデルによる考察を実証する．最後に，5 節で政策的インプリケーションを与える．

再生可能エネルギー発電導入制度の概要

2.

再生可能エネルギーは，消費時に温暖化ガスを排出しないために，環境保全に適したエネルギーである．ライ
フサイクルアセスメント (LCA) でみても，風力発電や太陽光発電による CO2 排出量は，火力発電と比較して，10分の 1〜100 分の 3 程度と小さなものとなっている(本藤・内山・森泉 (2000))．
しかし，外部費用を考慮しない場合，再生可能エネルギー発電の平均的費用は化石燃料を利用した発電に比較して高い．このため，補助金や，その他のインセンティブがなければ，コストの高い再生可能エネルギーを利用する発電施設に投資する民間事業者は限定的である3．
以上にみられる事情から，先進諸国の多数の国・地域では，再生可能エネルギー発電の普及のための公共政策がとられている．一般的には，公共政策の枠組みは規制とインセンティブから成り，その内訳は多様であるが，わが国の場合には以下の 2 つに集約されるであろう．
(1)

販売電力量の一定割合を再生可能エネルギーで賄うことを小売電気事業者に義務付ける RPS 制度(2)

再生可能エネルギー発電のための設備設置に対するインセンティブとしての補助金

わが国の場合 (1) の制度は 2003 年に導入され，端緒が開けたばかりであるが，諸外国ではすでに 1990 年代から導入が進んでおり，(2) は (1) の補完的な制度となりつつある．
RPS 制度は，米国での SO2 の排出権取引の成功をもとに，その取引方法を応用した制度となっている (Chupka(2003))．この制度では，すべての小売電気事業者4に販売電力量の一定量を再生可能エネルギー発電から賄うことを義務付け，その義務を他の小売電気事業者や発電会社との取引によって履行することも認められている．再生可能エネルギー発電事業者には，物理的な電気の価値と，環境貢献への価値 (以下，RPS クレジットという) に分けて，小売電気事業者と取引することもできる．再生可能エネルギー発電事業者は，RPS クレジットを最も高く評価する小売事業者に売却することで，収益最大化を図ることができる．
こうした RPS 制度の他に，再生可能エネルギー発電導入のための規制的措置には，欧州諸国を中心に導入されている「固定価格買い取り制度」がある （表 2 参照）．固定価格買い取り制度では，再生可能エネルギーによる3再生可能エネルギーによる発電量（水力発電を除く）が総発電量に占める割合は，2004 年の暫定実績で米国が 2.1%，旧 EU15 カ国が 4.4％，日本が 1.8%となっている (IEA(2006))．
4
義務付けの対象となる事業者は国・地域により異なり，発電事業者や配電事業者の場合もある．

発電電力を化石燃料による発電電力より高い水準の固定価格で買い取ることを電力会社に義務付けている．
以上のような供給側への働きかけのほか，すでに述べたように，消費者のボランタリーな貢献のための制度として，グリーン電力プログラムが電気事業者によって運用されている国もある．
以下では，再生可能エネルギー発電の中で中心的な存在になりつつある風力発電の導入において，先進的ないしは特徴的な取組みをみせる米国，ドイツ，およびデンマークの展開をみておこう．
表 2 固定価格買い取り制度とRPS制度の拡がり
固定価格固定価格制度名
RPS制度
買い取り制度買い取り制度
国名
国名オーストラリア○日本
オーストリア
○
韓国
○
ベルギー
△
ラトビア
○
カナダ
△
リトアニア
○
キプロス
○
ルクセンブルク
○
チェコ○
オランダ
○
デンマーク
○
ポーランド
エストニア
○
ポルトガル
○
フランス
○
スロバキア
○
ドイツ
○
スロベニア
○
ギリシャ
○
スペイン
○
ハンガリー
○
スウェーデン○
アイルランド
○
スイス
○
イタリア
○
英国
イスラエル
○
米国
○
(注) ○：導入済み．△：州または地方レベルでの政策．
(出所) REN21 Renewable Energy Policy Network(2006)．
制度名

RPS制度
○

○

○
△

2.1 米国1980 年代初めに最初のウィンドファームがカリフォルニア州に建設された．米国の風力発電設備は 1985 年に100 万 kW に達し，1999 年に 200 万 kW を超えるとその後急増し，2006 年には 1,000 万 kW を超えるに至った．
このような米国における風力発電進展の最初の大きな契機となったのは，外国石油への依存度低減や国内資源の有効利用，省エネルギーの推進などを目的として，カーター政権下の 1978年に成立した「公益事業規制政策法」（PURPA）5と言われる．
PURPA により，一定の条件を満たすコージェネや風力を含む小規模再生可能エネルギー発電施設は，連邦エネルギー規制委員会（FERC：Federal Energy Regulatory Commission）により認定施設（QF：Qualified Facility）として認可され，電力会社はこうした QF の発電電力を回避可能原価で買い取ることを義務付けられた．回避可能原価の定義や設定は各州の規制当局に委ねられたが，一般的概念としては電力会社が必要とする電力を QF から購入しなかった場合に負担したであろう費用とされた．カリフォルニア州やニューヨーク州等では QF 電力の買い取り価格が比較的高く設定されたことから，QF の開発が積極的に推進された．これに加え，買い取り契約の期間も長期になると 20〜30 年と QF にとって極めて特恵的条件で設定された．このような PURPA による QF 電力の買い取りは，固定価格買い取り制度の原型 (Prototype) ともいわれている (Mendonça (2007) )．
連邦政府による制度のほか，各州単位で RPS 制度の導入が進められている．2007 年 7 月現在，27 州およびワシントン DC で RPS 制度が導入されている．
以上のような連邦政府と州政府の施策に加えて，グリーン電力プログラムが電気事業者によって展開されている．
1993 年にはじめてこのプログラムが導入されて以来 10 年以上が経過したが，2006 年時点における導入状況は，
36 州の 600 以上の電気事業者 （2004 年現在の全米電気事業数は 3,276 社6） によって実施されている．同プログ
56

正式名称は，Public Utility Regulatory Policy Act である．
海外電力調査会編 (2006).

ラムへの加入者比率は，平均では 1.5％であるが，中には 10％を越すプログラムもある7．
2.2 ドイツ
ドイツでは，1991 年の「電力買い取り法」8の施行にともない固定価格買い取り制度が導入され9，それ以降，再生可能エネルギーの普及が急速に進んだ．特に，風力発電の設備容量は 1997 年に米国を抜き世界第１位となるなど，伸長著しい．この電力買い取り法は，既存の電気事業者以外の発電事業者（独立系発電事業者；Independent
Power Producer(IPP)）の水力，バイオマス，風力，太陽光による発電電力を電気事業者が買い取ることを義務付け，なおかつ再生可能エネルギーの種類に応じ，ドイツ全国の小売平均販売単価の 65％から 90％の範囲でそれぞれの買い取り料金を定めていた．他方，火力による卸価格は，ここで示した小売平均販売単価の約 3 割程度であった．このことから，再生可能エネルギー電力の買い取り価格は，相対的に極めて高く設定されていたことがわかる．
しかし，以上のような買い取り価格の水準においても，太陽光を利用する発電事業者はコスト回収することが困難であった．このために，ドイツ連邦政府は，2000 年より新たに「再生可能エネルギー法」 (EEG) 10を施行した（同時に電力買い取り法は廃止）．EEG では，ドイツ西部のアーヘン市で 1995 年に始まった「アーヘン・モデル」といわれていた買い取り方法を参考に制度設計が行われた11．アーヘン・モデルでは，風力発電設備や太陽光発電設備の設置者が，設備の運転期間内に資本・運転費，および適正な利潤を回収できるように，電力買い取り法による買電価格より高く設定した価格（総括原価方式12に基づく価格）で再生可能エネルギーによる発電電力を購入するよう電力会社に義務付けた制度であった．つまり，アーヘン・モデルでは，IPP が所有する再生可能エネルギーによる電源も電力会社の所有する電源と同様に総括原価方式により評価すべきと考えられていた．アーヘン市の電力会社は，アーヘン・モデルによる買電単価と「電力買い取り法」による買電単価の差額である超過コストに関して，全需要家の料金を一律数パーセント値上げすることにより，その全額を回収することが認められていた．
こうした制度は，アーヘン市だけでなくドイツ全国の各地方自治体にも波及した13．しかし，1998年に連邦法であるエネルギー事業法に電気事業の全面自由化14が規定されたため，供給事業者を変更する一部の消費者に総括原価方式による料金が適用できなくなり，アーヘン・モデルの存続が一時期，危ぶまれた．そのような状況の中，連邦政府は，アーヘン・モデルの内容を取り入れた再生可能エネルギー法（EEG）を制定し，2000年4月に同法を施行した．
EEG に基づく施策のほか，ドイツでも 1993 年からグリーン電力プログラムが実施されている．Wüstenhagen andBilharz (2006) では，2003 年現在，一般家庭の全消費者の 1.3%に相当する 49 万人がグリーン電力プログラムに加入していると推計されている．
以上の諸制度の実施後，特に EEG の施行後には，風力発電の導入容量は急速に増加し，2006 年末現在で設備容量は世界第 1 位の 2,062 万 kW となっている．
7

米国では，グリーン電力プログラムの実施を電気事業者に義務づけている州も存在する．
正式名称は, Gesetz über die Einspeisung von Strom aus erneuerbaren Energien in das öffentliche Netz (電気事業用系統への再生可能エネルギー電力の卸売りについての法律) である （通称,Stromeinspeisungsgesetz(電力買い取り法)）．
9
コージェネや再生可能エネルギーによる電力を電気事業者が回避可能原価で買取る自主的な制度は，ドイツでも 1978 年に始まっている．
10
正式名称は, Gesetz für den Vorrang Erneuerbarer Energien である．
11
アーヘン・モデルの詳細については，伊勢・明里 (1999) を参照されたい．
12
平均費用に適正と考えられる利潤を含めて認可料金を決める方式．経済学では，この料金算定方式をフルコスト原則と称していることも多い．
13
1999 年現在で 25 の地方自治体がアーヘン・モデルを導入，43 の自治体がアーヘン・モデル導入を予定（市議会で導入を決議）していた．
14
ここでの全面自由化とは，すべての消費者に供給事業者を選択する権利を与えることを意味している．
8

2.3 デンマーク
デンマークは世界で初めて風力発電を実用化した国と言われており，特に第一次石油危機以後，エネルギー自給の向上と環境保護のために，風力発電の導入に力を注いできた．1979 年には，風力などの再生可能エネルギー発電を導入するために，固定価格買い取り制度が導入された．当時の制度は，電気事業者による自主的制度であったが，1993 年にはこれが法制化された．
このような長い歴史を有する固定価格買い取り制度であるが，デンマーク政府は，1999 年より欧州各国が取り組み始めた電力自由化を契機に，風力発電事業にも競争原理を持ち込むことを目的として，2003 年から固定価格買い取り制度を廃止し，RPS 制度へ移行することを計画していた．しかし，風力発電設備の所有者や風力発電タービン製造業者の業界団体ばかりではなく，広く経済界からの強い反対に遭い，計画は凍結されることとなった．代わりに 2003 年から，風力による電力については，物理的な電力の価値と環境価値を分けて，環境価値の部分だけを固定価格とし，物理的な電力の価値については火力と同じ競争的な市場で価格付けが行なわれるようになった．
環境価値分の価格は，政府によって決定され，長期で固定されている．
デンマークでも，米国やドイツと同様にグリーン電力プログラムが実施されているものの，大きな進展はみせていない．1998 年に 3 つの自治体営電気事業者がグリーン電力プログラムを開始したが，その翌年の 1999 年には同プログラムは中止されるに至っている (Bird et al. (2002))．なお，デンマークの2006年の風力発電の設備容量は314 万 kW であり，ドイツ，スペイン，米国，インドに次いで第 5 位となっている．

3.

モデル分析
前節では，再生可能エネルギー発電導入に関わる制度を鳥瞰した．本節では，それらの政策効果を分析した先行研究の成果をまとめた上で，理論モデルによる分析を行う．
3.1 先行研究のレビュー
再生可能エネルギー発電を普及させるために実施される制度を経済学的に分析した先行研究は，政策自体の歴史が短いこともあり多くない．数少ない先行研究の分析対象をみてみると，そのほとんどが政策の導入ないしは強化が電力価格にどう影響を与えるかといった観点から研究が行なわれている．
例えば，Bye (2003) は，RPS 制度による再生可能エネルギー電力の調達義務の割合が拡大したときに，電力価格にどのような影響が表れるのかを比較静学により検討している．Bye は，調達義務の割合が拡大したときに電力価格が上昇するか否かは一概に決まらないとの結論を得ている．RPS 制度の場合，再生可能エネルギー電力の調達義務を負う企業と再生可能エネルギー電力を供給する電力会社の双方に同時に影響を与える政策であるため，両企業の供給曲線の傾きの大小が電力価格に及ぼす影響を決めるとされる．義務を負う企業が火力発電企業であるとすれば，この企業の供給曲線の傾きが再生可能エネルギー発電企業のそれより急であれば，再生可能エネルギー発電の調達割合が増えても小売電力価格が低下する可能性があることを Bye は示唆している．
Rathmann (2007) は，CO2 排出権取引が導入された環境下で，再生可能エネルギー発電の導入が小売電力価格に与える影響を分析している．通常，CO2 排出権価格は火力発電を行なったときの機会費用として卸電力価格へ転嫁される．しかし，追加的に再生可能エネルギー発電が行なわれると，火力発電が代替され CO2 排出が減りCO2 排出権価格が低下するため，卸電力価格もそれにともない低下し，小売電力価格が低減する可能性がある．
他方，再生可能エネルギー発電導入のための追加的費用は小売電力価格へ転嫁され，小売電力価格の上昇要因となる．したがって，再生可能エネルギー発電の導入が電力価格を低下させるか否かは，双方の効果の強弱によって決まるとされている．Rathmann は，どちらの効果が上回るかをドイツの電力市場のデータを利用してシミュレ

ーションし，再生可能エネルギー発電の導入が電力価格を引き下げるとの結果を得ている．
Bode and Groscurth (2006) は，固定価格買い取り制度が電力価格へ及ぼす影響を分析している．彼らの分析では，風力発電は燃料費がかからないために，短期限界費用で形成される卸電力価格を引き下げるので，風力発電導入のために高めに設定される風力による電力の買い取り価格を考慮しても，風力発電の導入が小売電力価格を引き下げる可能性を示唆している．それ以前の研究が風力発電の平均費用の高さだけを問題にして，アドホックに分析を行なってきたことを考えれば，彼らの研究は斬新である．しかし，限界費用をゼロとおいた彼らの仮定は幾分強いと思われる．
以上にみられるように，先行研究では RPS 制度ないしは固定価格買い取り制度のどちらかが導入されたときの電力市場への影響を考察している．本稿では，これらの規制による制度に加えて，ボランタリーな制度も同時に実施された場合に，各制度の枠組みよって供給される電力量および電力価格にどのような影響が及ぶのかを考察していく．
( 続く3.2では理論によるモデル分析，4節ではパネルデータを用いた理論モデルの実証．5節では本稿の結論と政策的インプリケーションを与える予定です．紙数の制約から，以上の点については，大会当日に配布予定のフルペーパーを参考にされたい．)
参考文献
Bird, L., R. Wüstenhagen, and J. Aabakken (2002), Green Power Marketing Abroad: Recent Experience and Trends,
http://www.osti.gov/bridge.
Bode, S and H. Groscurth (2006), Zur Wirkung des EEG auf den „Strompreis“, HWWA Discussion Paper 348.
Bye, T. (2003), On the Price and Volume Effects from Green Certificates in the Energy Market, Discussion Papers No.351,
Statistics Norway, Research Department.
Chupka, M.W.(2003),“Designing Effective Renewable Markets,” The Electricity Journal , 16(4), pp.46-57.
本藤祐樹・内山洋司・森泉由恵 (2000)，「ライフサイクル CO2 排出による発電技術の評価」電力中央研究所研究報
告 Y99009，財団法人電力中央研究所，2000 年 3 月．
IEA (2006), Renewables Information: 2006 Edition, OECD/IEA, Paris.
伊勢公人・明里史樹 (1999)，「EU 加盟国の再生可能エネルギー補助制度(上)」，『海外電力』，Vol.41，No.5，
pp.47-58．
海外電力調査会編 (2006)，『海外諸国の電気事業 第 1 編 追補版 2006 年』海外電力調査会．
Mendonça, M. (2007), Feed-in Tariff Accelerating the Deployment of Renewable Energy, Earthscan.
Rathmann, M. (2007), “Do support systems for RES-E reduce EU-ETS-driven electricity prices?,” Energy Policy, Vol. 35,
pp. 342-349.
REN21Renewable

EnergyPolicyNetwork(2006),

Renewables

2006

GlobalStatus

Report,http://www.ren21.net/pdf/RE_GSR_2006_Update.pdf.
Wüstenhagen, R. and M. Bilharz (2006), “Green energy market development in Germany: effective public policy andemerging customer demand,” Energy Policy, Vol.32, pp. 1,681-1,696.