デンマークに於ける再生可能エネルギー利用の取り組み
高井 久光
酪農学園大学特任教授
コンサルタント、オーフス大学・工学研究所
INTAC 理事• 人間がなしうる平均的仕事率：約１００W• 人間は自ら汗してする労働のエネルギーの 67.5 倍の外部エネルギーを使っている• 地球に吸収される太陽光エネルギーの量は約1.2×1014kWであり、全人類のエネルギー需要の１～２万倍と推定されている。
• 地球上に到達する太陽光のエネルギー量：約1kW/m2• 太陽光発電のエネルギー効率：１０から１５％程度（大田時男、ソフト・エネルギー）（大田時男、ソフト・エネルギー）（大田時男、ソフト・エネルギー） http://www.d7.dion.ne.jp/~shinri/solar_energy.html

http://www.d7.dion.ne.jp/~shinri/solar_energy.html• 現実の風車のエネルギー効率：４０％以下
http://www.rmkoubou.mce.uec.ac.jp/contents/Report/windcar/column-2.html• 理想風車のエネルギー効率：約５９％

1985年デンマーク議会は原子力発電所建設を否定した。
•

1957～2001年：Risoe National Lab. に於いて原子力実験施設が運転された。

•

1960年代～：デンマークでは、原子力発電に対して国民的な反対運動が展開された。

•

1962年：Dansk 地下資源共同事業体（DUC）を設立•

1972年：天然ガス会社 Dansk Naturgas A/S （現og Naturgas、国営）を設立。

•

1973/74年：エネルギー危機•

1970年代：DUC北海に油田ガス田を見つける。

•

1979年5月30日：天然ガスと熱供給に関する法律が成立する。

•

1980年代：デンマーク全土に天然ガスネットを建設（事業者：DONG）•

1980年～：電熱併給施設が各地に建設される（多くは地方行政が主導）
中央集中型から分散型電熱供給体制へ移行••

1985年：原子力発電所建設プランを継続しないことが国会で決議された。
1986年：1986年4月： Tjernobyl 原子力発電所事故

DONG：Dansk Olie

一日約１ｋｍの速度で天然ガス輸送パイプラインがデンマーク全土に設置された。
施工主：DONGエネルギー

電力・熱供給のインフラストラクチャー
1985年以後、多数の風力発電施設と電熱給施設が各地に建設された。
（中央CHP：１６施設、地方CHP: 約４１５施設、風車：約５０００機)

1985年

中央集中型電熱供給体制

20０9年

分散型電熱供給体制

総エネルギー消費量1980～2010年
観測値
修整値
PJ
1000

900

800

700

600
1980

'85

Observed Consumption

'90

'95

'00

'05

'10

Adjusted Consumption *)*) Adjusted for climate variations and fuels for net exports ofelectricity.

資料：デンマーク、エネルギー庁

デンマーク領内エネルギー資源量の変移1982～2010年
300
250
200
150
100
5001982

1990

2000

2004

Crude Oil, Million m3

2005

2006

2007

2008

2009

2010

Natural Gas, Billion Nm3
資料：デンマーク、エネルギー庁

燃料別総エネルギー消費PJ90060030001980
Oil'85Natural Gas'90
Coal and Coke'95

'00

'05

'10

Renewable Energy etc.

Gross energy consumption is the quantity of energy necessary to satisfy inland
consumption of the geographical entity under consideration.

資料：デンマーク、エネルギー庁

エネルギー生産量の変移1980～2010年
PJ
1400
1200
1000
800
600
400
20001980'85
Oil'90Natural Gas

'95

'00

'05

Renewable Energy and Waste

資料：デンマーク、エネルギー庁'10

エネルギー自給率の変移1980～2010年
北海油田の埋蔵量はハッキリ解明されていない。新しい油田が開発されない場合、デンマークは2015年以後エネルギー輸入国になる。
250%

200%

150%

100%

50%

0%
1980

'85

'90

'95

'00

'05'10

資料：デンマーク、エネルギー庁

Total EnergyOilProven Oil Reserves End of 2010
North America
74

South and CentralAmerica
239

Billion Barrels: Total 1.383 billion Barrels
Europe and Euroasia
140
Asia andMiddle
Pacific753
45
Africa132

14000

Energy Consumption by Region

12000
10000
8000
6000
4000
2000
0
1980

'85

'90

'95

2000

'05

North America

South and Central America

Europe and Euroasia

Middle East

AfricaAsia and Pacific'10

エネルギー2050年ビジョン
1) 2020年までに電力消費の半分を風力でまかなう。
2) 2030年までにデンマークの火力発電施設での石炭使用を撤廃する。

3) 2035年までに電力と暖房は再生可能なエネルギーでカバーする。
4) 2050年からはエネルギー補給全て（電力、暖房、商工業、輸送）を再生可能エネルギーでまかなう。

エネルギー2050年ビジョン実現のカギは省エネと電化。
• 電力は柔軟なエネルギー源。省エネにより電力利用の間口を広める場を確保する。
• 輸送システム（自動車）の電化がどこまで実現するかが、2050年ビジョン実現の最終段階のカギになるだろう。
• 風車発電のシェアーが大きなシステムで安定した電力供給を確保するには、電力輸出入と他の再生可能エネルギー生産とのコーディネーションが重要。

PJ / year

石炭天然ガスオイル
バイオマス
風力と他の再生可能エンル
ギー
PJ / year

エネルギー2020年を実施しない場合

エネルギー2020年を実施した場合
年

年
資料：vores energi, Regeringen, Nov. 2011

2050年ビジョン実現への方策
1) エネルギー利用の効率化：補助金制度の再整備、公共施設での努力の強化、電力・熱供給会社/組合にその義務を負わせる、、、
2) 電化の推進：ヒートポンプの利用、長期的には電気自動車、ハイブリッド車利用を推進する、、、
3) 再生可能エネルギー利用の推進：風力発電（陸上＆洋上）、法制度の整備、再生可能エネルギー生産への補助金を増やす、新技術を積極的に取り入れる（電気自動車、太陽光発電、第一世代
バイオ燃料、第二世代バイオエネルギー、波力発電、、、）
4) 上記３テーマ推進に必要な研究と開発およびデモンストレーション事業：エネルギーの貯蔵技術、電力ネットのインテリジェント・コ
ントロール技術、グリーンテック輸送システムなどの研究開発。将来、グリーン・テックを輸出産業に育てたい。フルスケール実証実
験の場を提供する

再生可能エネルギー
自然の力で定常的（もしくは反復的）に資源が補充されて枯渇することのないエネルギー
太陽光、風、波、潮力、流水、地熱、バイオマス等から得られるエネルギー

例：水力発電、風力発電、太陽光発電、地熱発電、バイオマスやバイオガスを燃焼する電熱併給施設
間欠的で変動が大きい、温度が低い、、、（対義語）
枯渇性エネルギー
化石燃料（石油、天然ガスなど）やウラン等の埋蔵資源から導かれるエネルギー

ヨーロッパ諸国の再生可能エネルギー利用割合

http://da.wikipedia.org/wiki/Fil:European-union-renewables-new.svg

デンマークで得られる再生可能エネルギー資源利用技術が確立している資源：• 風力（風車）• バイオマス（ワラ、エネルギー作物、木屑、有機廃棄物、バイオガスなどを燃焼する電熱併給施設：バイオマスの確保が問題になるかも知れない）• 地熱・空気熱（ヒートポンプによる暖房給湯施設）• 太陽光（集熱パネル（温水）、ソーラー発電：経済収支が問題）

技術開発、政治的・国民的合意を必要とする資源：• 燃料電池• バイオディーゼル、エタノール

再生可能エネルギーの年間生産量の変移
PJ
140
120
100
80
60
40
200
1980

'85
Wind

'90
Straw

Wood

'95

'00

'05

Biogas

Waste

Heat Pumps
資料：デンマーク、エネルギー庁'10

エネルギー2050年ビジョン実現への第一歩
エネルギー2020年政策実施枠に関し与野党が合意
１）2020年までに達成する目標値：

2006年比でエネルギー消費を１２％削減する。
（総エネルギー消費を864PJから約760PJまで削減する。)



再生可能エネルギー利用率３５％（再生可能エネルギー生産を倍増する。）

風力電力の利用率５０％（2010年現在 20.7% ２８PJ）（2020年風力発電を約６０PJまで増加する。３０PJは海洋風車約１０００機の年間生産量に相当)

２）2018年に2020年以後の取り組みを討議する。

エネルギー2020年政策実施枠
３）「緑の発展」を促進する





熱供給法を改定し再生可能エネルギー利用を促進する。
150万戸の電力需要に相当する風力発電施設（3,300MW)を新設する。
省エネ投資に対する補助金制度の強化
2013年から重油・天然ガスボイラーの新築家屋への設置を禁止する。
2016年から地域暖房あるいは天然ガスへの選択肢のある地域では重油ボイラーの新設を禁止する。
省エネ指導とサービスの強化。
バイオガスの経済的生産環境を向上する （設備投資補助金を20%から30%、バイオガス譲渡価格を47%(1.15Kr./kWに）増額する）研究開発を支援する。
家屋の省エネ対策に関する総合的戦略を立案する。

平坦で海に囲まれた国
デンマークでは風車発電はエネルギー生産の柱• 1970年代に風車開発を始め、ノウハウの蓄積がある。
• 国際市場でのシェアーは２７％（2008年現在）• 2012年2月現在の風車総数：４９７２• 大型化が進展している。
• 現在、最も大きな風車(シーメンス社)の出力は3.6MW• 川崎市浮島太陽光発電所：• 出力７MW• 敷地面積11ha• 2100軒分の電力需要を満たす

プラス面：•再生可能エネルギー•温室ガス・粉塵を出さない•高LCA値：35倍
マイナス面：• 電力生産が不安定• 騒音、影が近所迷惑• 自然環境に影響する• 景観を損なうことがある
ドイツでは風車を高速道路沿いに建設し、マイナス影響の軽減を図った。デンマー
クでもこの方策を支持する団体がある。

• 発電に適した風速：4～25m/s• 12～15 m/sで最大出力に達する• 年間の発電時間：6000～7000時間（一年の70～80％）• 大型陸上風車(onshore)を最適地に設置した場合、最大出力運転を期待出来るのは年間2500時間。年間の電力生産は約5000MW時。これは1250戸の家庭の年間電力消費に相当。
• 海洋風車（offshore）の場合、最大出力運転を期待出来るのは年間3000～4000時間。
• 稼動年数を20－25年とした場合、風車製造・設置・維持・運転に消費されるエネルギーの約35倍のエネルギーを生産する。LCA

年間電力生産量
PJ/Year200

150

1005001994'00
CoalOilNatural Gas'05
Wind Power'10Other

風車発電出力（MW）と風車発電量の総電力需要への割合
MW
4000

25%

20%

3000

15%
2000
10%
1000

5%

00%
1980

'85

'90

'95

'00

'05

Wind Power offshore Capacity, MWWind Power onshore Capacity, MWWind Power's Share of Domestic Electricity Supply, %'10

• デンマークは、水力発電を主力の一つとするスエーデン、ノルウェーと火力・原子力発電を主力とするドイツにはさまれた国。
• ドイツ、オランダ、ベルギー、ノルウェー、スエーデンは風車発電増設を計画している。
• この両地域にはさまれたデンマークの発・送電システムは重要な役割を担うことになる。
http://www.ens.dk/Documents/Netboghandel%20%20publikationer/Vedvarende%20energi/2009/HTML/Vindm%F8ller%20i%20
Danmark/html/kap08.htm• 風車の電力生産は短時間で変化する。
• この変化に即時対応し、隣国と電力のやり取りができるインテリジェントな制御技術が求められている。
• 発電に適した風速のときは余剰電力を隣国に輸出する。
• 発電に不適な風速のときは不足電力を隣国から輸入する。
• 隣国の水力・火力発電の生産調整能力がデンマークの風力発電の利用効率に影響する。

Rødsand 2:• 2010年10月12日営業開始• 風車数90• 総工費４０億ｋｒ（約６００億円）• 最大総出力２０７MW• 年間生産量８００GWｈ• 年間CO2放出削減量７０万トン• 水面・ローター軸間６８．５ｍ• ローター直径９３ｍ
施工：
E.ON Vind Sverige AB
Besöksadress: Carl Gustafs väg 1
Postadress: 205 09 Malmö畜産国デンマークではバイオガスは重要なエネルギー資源

バイオガスの長所と短所

長所：• 再生可能エネルギー• 有効な温室ガス放出削減技術• ふん尿・廃棄物の悪臭を低減する• 栄養分のリサイクルと再利用のための有効な手段• 安定したエネルギー生産手段（風力発電のバックアップになる。）• 病原菌の拡散を防止する
短所：• 施設からの悪臭は環境問題になる。
• スラリーなど高水分の原料運搬に大きなエネルギーを必要とする。

• バイオガス2012年現在– ２２の共同バイオガス施設が在る。
– 約６０の農家規模バイオガス施設が在る。
– 総エネルギー生産：約 4 PJ （約22 PJ 生産する可能性を持っている。(オーフス大学、2011年9月2日))– エネルギー2020年合意にともない、バイオガスの周辺環境が改善され、多数のバイオガス施設が建設される見込み。

– 大規模施設が2012年5月に本格操業を始める予定。
– 大プロジェクトがスタートすると報道された。

Maabjerg Bioenergy
バイオガス施設
ふん尿出荷農家の所
在地• 2012年5月本格操業開始予定。
• 年間50万トンのバイオマスを処理。
• 年間1,800 万ｍ３のバイオガスを生産。
• これは、住宅5,000 戸で消費する暖房給湯エンルギーと 12,500 戸で消費する電気エネルギーに相当する。
• 年間CO2５万トン軽減。
• 年間窒素109トン燐311トンの環境負荷軽減。

15km

20km

10km

ミンク

豚牛

Ringkøbing Skjern 2020年プロジェクト

電熱併給施設

１０施設

中央バイオガスプラント

２プラント

地域バイオガスプラント
500家畜単位
地域バイオガスプラント
1,500家畜単位
地域バイオガスプラント
2,500家畜単位
バイオガス輸送グリッド

２５プラント４４プラント６プラント
２００ｋｍ

Ringkøbing Skjern 2020年プロジェクト
ステージ１：35km バイオガスグリッド、2013年完成予定

地域暖房給湯はエネルギー有効利用のカギ

地域暖房システム：• 上：地域暖房システムの概念図（熱効率を９０以上に向上できる）• 下：温水輸送パイプ

電熱併産施設＋地域暖房給湯施設＝
電熱併給施設
電熱併給施設（CHP)：
電力は電力市場で売る。
熱は温水輸送ネットを介して地域の住宅などの暖房給湯熱に使う。
中央CHPのもとは大規模発電所。冷却水から得る温水を地域暖房給湯に使う。大きな都市の近郊にある。
地方CHPは、町・村の近くに建設され、もとは地域暖房給湯を目的とした施設。

地方電熱併給施設（CHP）を多数建設し分散型電熱供給体制に移行した理由••••

北海から産出する天然ガスの国内での有効利用。
発電機能を加えられる既存の共同暖房施設があった。
燃料（ワラや生ごみ）の環境にやさしい利用。
電力供給能力を向上。
1985年

2009年

電熱併給施設（CHP)の長所と短所
長所：• 熱効率を85-90%まで向上できる。（最新のコンバインドサイクル火力発電でも熱効率約６０％）• 冷却水に海水を必要としない。（内陸に設置できる。）• エネルギー政策に組み入れやすい。（為政者にとって）• 燃料市場の変化に対応しやすい。（戸別暖房と比べて）• 広域に地方CHPが点在する分散型体制は少数の中央CHPだけに頼る中央集中型体制より災害に対して強靭である。
短所：• 温水輸送施設に大きな建設費を要する。
• 地域の独占企業になる。
• 個人の特別なニーズには対応しにくい。
• 連帯で債務負担を負わされる。

•

•
•
•

地域暖房の歴史
1930年代に大規模地域暖房施設が初めてコペンハーゲンで使われた。
1950～60年代に大きな都市に普及した。
1979年、熱供給法が施行され、住民に地域暖房の使用を義務付ける権限が与えられる。
1980年代～90年代：– 電熱による家庭暖房が段階的に禁止された。
– 燃料の種類により差別課税することで、環境にやさしい燃料の使用を促進。
– 狭域電熱併給施設（CHP）が全国に多数建設された。

• 学校、企業、団体などが所有・運営する地域暖房施設も加えると665の電熱併給施設（CHP)と230の熱供給施設がある。
• デンマークの総熱需要（暖房＋温水）は約220PJ。
• 約3/4の住宅が地域暖房施設を使っている。

• 地方CHPのほとんどは地方行政が所有している。
• 利用者が支払う熱料金は損益ニュトラル値（熱供給法）• 地域暖房費は多くの場合、戸別暖房費（重油ボイラーによるセントラルヒーティング）より安い。
• 平均的住宅（130m2)の年間熱需要は約65GJ(=18.1MW)• 熱出力1MWの熱供給施設は住宅約250戸の熱供給を担える。
C:¥Users¥hta¥Documents¥Documents and Settings¥hta¥Takai Backup 1¥hta DEF¥Energy¥Denmark¥Fjernevarme¥MW og varmebehov - en introduktion.mht• CHPは、住宅の熱需要の変化に対応できる容量の温水貯蔵タンクを備える必要がある。
• 多くのCHPは、国の電力管理機構 Energinet.dkと電力供給義務を担う特別契約を結んでいる。（安定した電力供給を確保するための契約）熱供給法（1979年施行）• 地域暖房給湯施設の利用料金は熱生産に要した費用に等しい額でなくてはならない。
• 熱生産には例えば次のような費用が掛かる：– 燃料代– 施設建設の償却費– 施設維持費– 従業員給料– 保険– CO2税– 熱税– 燃料に掛かる燐税など•バイオマスには燃料税が掛からない。

地域暖房給湯の熱生産に使った燃料（2007年データー）
燃料％

バイオマス及び他の再生可能エネルギー26.3

腐敗性廃棄物（≈生ごみ）

11.４

天然ガス

28.5

石炭

20.6

オイル

5.1

非生物腐敗廃棄物

8.1

資料：Energi Styrelsen

生産施設タイプ別年間熱生産量の変移
PJ
160
140
120
100
80
60
40
200
1980

'85

'90

'95

Large-scale CHP Units

Small-scale CHP Units

Autoproducers, CHP

Autoproducers, Heat only

'00'05District Heating Units'10

Ærøkøbing地域暖房システム（利用者数：550名）：7090ｍ２集熱パネル：3000MWｈ/年 ≈ 需要の約２５％。
（大規模集熱パネルの総面積は約５万ｍ２）

ワラ燃焼ボイラー：3.15 MW ≈ 需要の７５％。

資料：EnergiTjenesten, Ærøまとめ• デンマークのエネルギー供給体制は分散型。
– 広域に地方CHPが点在する分散型体制は少数の中央CHPだけに頼る中央集中型体制より災害に対して強靭である。

• デンマーク政府は「エネルギー２０５０年ビジョン」を発表。
– 長期的な展望と勇気ある決断の出来る政治家・指導者を、今の日本は最も必要としているのではないでしょうか。

• ビジョン実現の第一歩であるエネルギー２０２０年政策の具体的活動が始まろうとしている。その機軸となる施設は：– 風車– バイオガスプラント– 電熱併供給施設

価値観
日本人: 和

感情の共有
仲間意識
連帯意識
意見の一致
規約
（「仲間」と他人）

デンマーク人: 隣人愛“あなたの隣人をあなた自身のように愛せよ。”
自分を正しく理解することが隣人愛の前提

絶対矛盾的自己同一
西田幾多郎

有難うございました。
Mange tak