プログラム番号 3.3

JEMA「2050 CN実現へのロードマップ」セミナー
2022年7月25日（月）イイノホール

太陽光発電・風力発電

一般社団法人 日本電機工業会
技術戦略推進部 礒 敦夫

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太陽光発電Copyright © 2022 The Japan Electrical Manufacturers' Association All Rights Reserved.

21.太陽光発電の電源構成と設備容量の目標設定
電源構成比(％)

年間発電電力量(億kWh)

2019

2030

2050

18

36～38

1,853

3,530

6.7

14～16

産業用

(5.2)

(10～11.6)

53
30
(23)

住宅用

(1.5)

(4～4.4)

(7)

(152)

再エネ
太陽光※4

2019

2030

設備容量(GW)

設備利用率(％)

2050

2019

2030

2050

2019

2030

2050

690

1,460

7,2004,030

50118

1614(538)(1,170) (3,085)

(37)

(84)

300
(217)

(18)

(16)

15
16(945)

(13)

(34)

(83)

(14)

(13)

13

(380)

2050年の電源構成比を30%に、また設備容量を300GWに設定し、さらにこれらの産業用・住宅用の内訳を個別に目標化した。
（左記の「JPEAビジョン」を参考に設定）

出典）太陽光発電協会（JPEA) 「JPEA ビジョン・PV OUTLOOK 2050」より
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32.太陽光発電 ロードマップ
2050CNに向けて、再エネ主力電源化に向けたロードマップを設定
大 中 小項 項 項目 目 目

2021年

2022年

2023年

2024年

2025年

設備容量

2026年
2031年
2041年
～2030年 ～2040年 ～2050年

13GW
事業者等支援による太陽光発電や蓄電池の導入促進

住宅用

住宅金融支援機構法の改正で既築住宅へ低利融資（国交省）

34GW

83GW

目標：新築戸建住宅の６割に設置

目標：一般的な住宅建築物に設置

省エネ基準適合義務づけ強化

規格・基準の整備でエネルギーマネジメントの導入強化

ZEH 標準化

次世代太陽電池によるZEH設置
拡大（コスト、壁面、耐荷重）

省エネ住宅普及 省エネリフォーム拡大

37GW

太陽光発電

再生可能エネルギー

ZEH-Mの実証

公共産
業
用

84GW

ZEBの実証

傾斜地、農地、水上施工ガイドライン

更新

導入加速補助金
廃棄費用積立制度

新規設置の拡大とガイドライン改正

ZEB 標準化

FIPの入札制を通じたコスト低減
ＩＳＯ策定 国際基準を活用した他国製品との差別化

217GW
次世代太陽電池によるZEB設置
拡大（コスト、壁面、耐荷重）

政策的設置（空港（2.3GW）公共施設（6.0GW）、温対法促進区域（4.1GW)、上下水道、公的住宅、道路・港湾・公園等

農水省・耕作放棄地運用見直し
農水省・営農ＰＶ導入実証支援 環境整備（耕作放棄地・荒廃農地の活用推進・アグリゲータ育成）
日中の電気代を安価に、蓄電池を発電事業に。エネルギー多消費拠点への再エネ導入義務化
導入量拡大に向けた技術開発（リサイクル・タンデム型）

共通・
新規

ペロブスカイト太陽電池 要素技術開発(基盤開発)
ペロブスカイト太陽電池 生産体制確立
ペロブスカイト太陽電池 派生技術開発（建材一体型等） 20円/kWh
14円/kWh
環境省・リユース促進ガイドライン

リサイクル・適正処理の仕組み
移動体用途開発 （車載用 EV充電設備用）

宇宙太陽光 無線送受電技術開発

国際連携・他用途展開 宇宙からの伝送実証

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宇宙太陽光 高効率化・低コスト化

実用化

43.太陽光発電 導入ポテンシャル
2050年の目標値に対し、国内には大きな導入ポテンシャルが存在
R3
カテゴリー

導入ポテンシャル
設備容量（GW）

官公庁

5.8

病院

2.8

学校

10.8

建

戸建住宅等166.9

物

集合住宅

8.4

系

工場・倉庫

25.2

その他建物

234.8

鉄道駅

0.5

建物系
最終処分場

土地
系

耕地
荒廃

計

455.2

一般廃棄物

298.6

畑

472.0

再生利用可能②

農地
水上

ため池

土地系

合計

大規模な用地は減少傾向であるが、建物や農地などへの中・小容量発電システムの導入が可能である。

4.4

田

すべて営農型
再生利用困難設備容量300GWに対し、既存の建物や土地を活用する想定で、1,460GWのポテンシャルが存在。

17.5
212.9
－計

(確認中)

1,005.4

1,460.7GW

出典）環境省「我が国の再生可能エネルギー導入ポテンシャル」より
https://www.renewable-energypotential.env.go.jp/RenewableEnergy/doc/gaiyou3.pdf 5

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4.様々な社会的ニーズに対応
個人住宅から発電事業まで、様々な用途・場面に導入可能
住宅にも電力消費の大きな施設にもビルにも水素製造によるエネルギー貯蔵にも出典）経済産業省「2050年カーボンニュートラルに伴うグリーン成長戦略」より

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5.設置場所の拡大に伴い、地域に応える安全性・信頼性の向上
これまでの土地・建物屋根から「水上・農地」などに設置場所を拡大
水上設置型や営農型太陽光発電システムなど特殊な設置形態に対応した「設計・施工ガイドライン」※により構造の安全性・信頼性を向上する。

イラスト出典）太陽光発電協会（JPEA)「「公共施設への太陽光発電導入について」」より

周辺住民に安心な発電システムの拡大※国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO)の特殊な設置形態（傾斜地設置型・営農型・水上設置型）の太陽光発電システムの設計ガイドライン2021年版
架台の構造設計例

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6.運輸部門に拡大する太陽光発電システム
電力（エネルギー転換部門）に加えて多用途に活用する太陽光発電
二酸化炭素排出量の多い「運輸部門」の「電化・電動化」が加速される。
これに伴い、駐車／走行中に自ら発電して蓄える「車載用太陽光発電システム」が拡大する。

日本の部門別二酸化炭素排出量出典）温室効果ガスインベントリオフィス／
全国地球温暖化防止活動推進センターウェブサイト（https://www.jccca.org/）より

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6.運輸部門に拡大する太陽光発電システム
メリット：太陽電池のEV搭載で、自ら蓄電池に充電できることにより① 走行距離の拡大⓶ 充電頻度の低減・充電時間の短縮➡EVの普及を促進することにより、「運輸部門の電化・電動化」に寄与
EV向け曲面太陽電池での取り組み

新たな測定・評価のルールづくり（JEMA取組み）
平板ならどこでも同じだが、曲面の場合は光のあたる角度がパネルの位置で異なる

日米欧亜の試験機関でラウンドロビン測定し測定方法を検証

運転中は向かう方向や構造物の影などで光のあたる角度や量が瞬時に変化

新たな形状の太陽電池の特異な性質に対する出力性能測定方法の確立

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97.太陽光発電の更なる導入拡大に向けた取り組み
次世代太陽電池の開発により 新たな設置場所へ拡大軽量化・低コスト化が可能なペロブスカイト太陽電池等の開発により、ビルの壁面や窓、工場・倉庫の屋根など新たな場所へ太陽光発電の設置が可能に
長期信頼性などの課題を克服し、2025年を目標に実用化に向け開発中※※新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）

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出典：資源エネルギー庁 2050年カーボンニュートラル実現に向けた現状（2020年11月）

7.太陽光発電の更なる導入拡大に向けた取り組み
自治体による導入施策の加速（東京都の新築建物への設置義務化）
2030年までに温室効果ガス排出量について、2000年比50％削減を目指す（ 東京都 「2030年カーボンハーフに向けた取組の加速」 ）設置用途が多様な太陽光発電は、自治体における具体的施策の展開が重要
東京都 「2030年カーボンハーフに向けた取組の加速」（2022年２月）より
https://www.kankyo.metro.tokyo.lg.jp/dbook/202202/carbonhalf/2022-02_tokyo_carbonhalf/book.pdf

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風力発電

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128.風力発電ロードマップ
2050CNに向けて、再エネ主力電源化に向けたロードマップを設定
大項目

中項目

小項目

2021年

2022年

2023年

2025年

～2030年 ～2040年 ～2050年

第7次エネルギー基本計画

第6次エネルギー基本計画策定

導入施策

2024年

洋上風力産業ビジョン10GW新設

20～35GW新設

洋上風力の産業競争力強化に向けた技術開発ロードマップ

電力構成
陸上17GW
洋上25GW

着床式コスト8～9円/kWh
国内調達比率60%

ＪＥＭＡ・メーカーの取組

風力発電

再生可能エネルギー

風車大型化への対応並びに、IEC61400シリーズ規格への日本環境の織り込みの提案
ナセル大型化への対応、国内への工場誘致
廃却時リサイクル可能な分割翼の導入
ハイタワーへの対応
国内サプライチェーンの充実 分科会での意見発信
発電需要予測の向上、30分前市場の実現

さらなる技術向上

運転保守の高度化、ドローン・保守ロボット・故障予知による設備利用率の向上

さらなる高度化据付費用の削減

さらなる検討拠点港湾整備
人材育成

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9.風力発電の大型化（国際規格への対応）【必要な施策】【背景】①洋上風車を中心に風車の大型化が予想され、現在のところ日本に大型風車メーカが存在しない。
⇒海外メーカ製の風車が導入される。

風車の国際規格IEC61400シリーズに日本の環境条件を満足する設計条件（台風・乱流・地震・冬季雷・津波・うねり等）を織り込んで、設計にて公衆安全を担保していく。
台風
出典：http://www.digitaltyphoon.org

風車への落雷

出典：JEMA第109回新エネルギー講演会講演資料
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出典：平成２４年度成果
報告書
風力等自然エネルギー技術研究開発／次世代風力発電技術研究開発／
自然環境対応技術等（落雷保護対策）独立行政法
人新エネルギー・産業技術総合開発機構

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10.風力発電の大型化（国内の対応）【必要な施策】【背景】①洋上風車を中心に風車の大型化が予想され、一方で日本に大型風車メーカが存在しない。
②風況の良い北海
道・東北地方の風車建設と電気消費地を結ぶ送電線不足。

①大型化したナセルの生産可能な日本国内への工場誘致やその施策を推進するために・経済産業省へのインセンティブの働きかけ・廃却時リサイクル可能な長翼に対応した分割翼の導入の推進
・風車大型化のハブ高さ高高度化に伴うハイタワーの国内生産の推進②電機業界として、大容量送電線の必要機器である次のハード・ソフト面の開発
・高電圧直流遮断器
・大容量高電圧の交直変換器・交流系統・直流系統両者への保護・制御協調
北本連系のような連系線を北海道・本州間に敷設するイメージ

国内のタワー工場
出典 https://www.aikawatk.co.jp/wind_power.html?id=section1

出典：https://www.hepco.co.jp/network/
stable_supply/efforts/north_reinfor
cement/index.html

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11．風力産業国産化（現在の風車主要構成品生産メーカ）■ 風力発電への期待の高まりに逆行して，産業界は縮小傾向■ 官民協議会は，洋上風力に対して国産化率を2040年に60%に設定方針【大型風車】◇東芝【ブレード】□駒井ハルテック【ブレード/繊維】◇東レ、◇日本電気硝子、◇日東紡、◇セントラル
硝子、◇旭ファイバーグラス、【中型風車】□駒井ハルテック【ブレード/樹脂・硬化剤】【発電機】□明電舎 □安川電機【旋回軸受】□thyssenkrupp rothe erdeJapan □アンテックス、【増速機】□三井三池製作所 □石橋製作所【軸受】□NSK □NTN □ジェイテクト

【ナセルカバー】【ヨー・ピッチ駆動装置】【PLC】【コンバータ】□安川電機 □TMEIC【タワー】□会川鉄工 ◇富士ピーエス ◇會澤高圧コンク
リート【風車変圧器】□日立産機システム

JEMAとして風車メーカとのマッチング等を実施

凡例 □:参入済、◇:検討中、

図出典: https://www.hitachi.co.jp/products/energy/wind/products/htw2000_80/
データ出典: 日本電機工業会風力発電システム技術専門委員会、国内風力機器産業と認証、第105回 新エネルギー講演会、2021.6.18をアップデート

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12.発電需給の統合予測【背景】
風力や太陽光などの変動電源においては、天候を考慮した出力予測精度が向上すれば、需給調整市場への過度な負担がなくなり、燃料費が無料である風力発電量の最大化を目指し、二酸化炭素の排出最小化・円滑な電力系統の運用に貢献する。

【必要な施策】
ドップラーライダーによる風車建設前の年間の風況観測や発電時の風況予測の精度向上で、発電出力の予測精度を向上させることができ、「需給調整市場」（右図）の二次・三次調
整力負担のミニマム化を目指す。
こうした施策により、JEMA会員企業の気象予測製品とその運用ビジネスへの参入呼び水としていく。
出典：https://www.meti.go.jp/shingikai/enecho/denryoku_gas/denryoku_ga
17s/seido_kento/pdf/043_04_01.pdf

13.運転保守高度化【必要な施策】【背景】①洋上風車では、陸上風車と比較して作業員のアクセスに難があり、故障が発生すると、作業員がアクセスして故障を修理するまで再起動不可。
②風況の良い冬場に発電、風の弱い夏場に保守をしたい。

風車運転保守データ及びCMS（Conditioning MonitoringSystem）データの高度化による故障予知や部品寿命予測の向上により、予防保全による保守を実現し、風車をできるだけ健全な状態で運転することによる設備利用率向上を目指す。

出典：
https://dl.ndl.go.jp/view/download/digidepo_11279621_po_000131.pdf?contentNo=1&alternativeNo=
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14.運転保守高度化（各社のCMSの事例）

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15.据付費用の削減【背景】

クレーン揚程158ｍ

大型化する風車の据付工事は、据付に使用するクレーンの揚程揚重能力によるところが大きい。
SEP船の傭船費用は非常に高価。

クレーン揚重能力2,500 t【必要な施策】
クレーンの制約下で、効率的にできるだけ短期間で据付工事が遂行できるように、業界団体として据付工事側と下記について連携していく。

①ナセル内機器の軽量化の追求②据付工事のしやすさの追求

水深10～65mジャッキアップレグ（脚）清水建設殿のSEP船建造計画の例
出典：JEMA主催第105回新エネルギー講演会講演資料

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16．人材育成【背景】①これまでの風車メーカや事業者・コンサルは、下記「風車設計・製造」のスキルで十分であったが、風車の大型化や洋上風車着床式・浮体式採用になると、他の裾野のスキルが必要となる。
②2040年に30GW～45GWの案件形成の計画に伴い、産業規模が拡大し、人材確保は急務。

【必要な施策】
大学へのアプローチ①国内サプライチェーン強化による産業力強化で魅力ある産業であることをアピール②風力を含む電機業界への優秀な人材を勧誘

新エネルギー講演会による啓発
一般向けには、風力発電の脱炭素の優位性やエネルギーセキュリティーの面で推進すべき電源であることなど啓発

出典：
https://www.meti.go.jp/shingikai/energy_environment/yojo_furyoku/pdf/002_02_01.pdf

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ご清聴ありがとうございました
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