日本、そして同じ島国であるイギリスの2023年の発電源の構成と2000年から2023年までの発電源の構成比率について、国際エネルギー機関: IEA の公開資料では下記の通りです。

グラフ 1 & 2. 2023年の発電源構成比率 (日本、イギリス):

グラフ 3 & 4. 2000年から2023年の発電源構成比率推移 (日本、イギリス):

発電所の構成比率及び2000年から2023年までのグラフより、日本は化石燃料由来の火力発電 (石炭、石油、天然ガス) への依存が63.9%と高い比率となっている事がわかります。イギリスは風力発電 (28.7%) の大幅な導入と化石燃料由来の火力発電 (35.3%: 石炭、石油、天然ガス) の削減が続けており、風力発電や再生可能エネルギーの活用が順調に推移している事がわかります。

今回のコラムでは、イギリスの国立エネルギーシステムオペレーター (NESO: National Energy System Operator for Great Britain) が、2030年までにクリーンパワーの導入目標を達成するための提言として2024年11月5日に「Clean Power 2030」を発表したレポートのExecutive Summaryをご紹介致します。

参照元: https://www.neso.energy/news/our-clean-power-2030-advice-government
レポート (PDF): https://www.neso.energy/document/346651/download
為替レート: 1英国ポンド = 195.00円、で換算。

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政府のクリーン電力ミッションは、実行に重点を置く必要があります。2030年までにクリーン電力を実現することは大きな課題であり、やり方を変え、完璧さよりもスピードを優先し、業界全体で共通のビジョンに向かって協力することでのみ達成できます。

我々の分析と関係者から聞いた話より、我々はステップアップが可能であるという確信を得ています。プロジェクトのパイプラインは存在し、必要なネットワーク拡張は始まっており、システムは安全かつ運用可能であり、技術は妥当なコストで利用可能です。容易ではありませんが、基礎は整っています。

2030年までにクリーン電力を実現すれば、英国は発電用の国産資源を再び利用できるようになり、2050年までにネットゼロを目指す幅広い取り組みを後押しできるようになります。これには年間平均400億ポンド (7.8兆円) 以上の投資プログラムが伴いますが、適切な政策の組み合わせにより、消費者のコスト増加や供給の安全性を損なうことなく、地域に経済と雇用の機会をもたらしながら実施できます。

クリーン電力は、消費者に「プラグインしてグリーンに」という魅力的な提案を可能にし、2030年代を通じて電気自動車、ヒートポンプ、産業の電化、水素生産の必要な急増に英国が対応できるようにします。

需要と供給の双方からの柔軟性は、システムを管理し、コストを抑えるために不可欠であり、消費者がエネルギーシステムに参加し、エネルギーのコストを削減する機会を提供します。データとデジタルは、エネルギーシステム全体、特に消費者の利益のために、より高いレベルの柔軟性をより効率的に使用するための重要な推進力となります。

このレポートでは、英国が2030年までにクリーンな電力システムを実現するための道筋を示しています。洋上風力発電は、英国の発電量の半分以上を賄うこのシステムの基盤となる必要があり、陸上風力発電と太陽光発電がさらに29%を賄うことになります。炭素回収・貯留 (CCS: Carbon Capture and Storage) や水素の使用など、新しいディスパッチ可能 (給電/出力制御可能) な低炭素技術は、システムに大きな価値をもたらし、比較的小さなレベルの運用能力であっても、プログラムの残りの部分に対する全体的な課題を大幅に軽減します。

公表されている送電網の計画に沿って、また配電レベルでのさらなる強化とともに、大規模なネットワーク拡張が必要です。重要なプロジェクトは複数の障壁に直面しており、すでに 2030年以降に実施される予定のものもあります。しかし、クリーン電力の目標を達成するには、2030年までに実施できるよう、プロジェクトを加速させる必要があります。発電、柔軟性、ネットワークのいずれか 1 つの領域で失敗すれば、全体的な失敗につながります。クリーン電力を実現するには、すべての部分が機能する必要があります。

我々の道筋は、政府と市場が行うべきいくつかの選択を暗示しています。課題の規模を考えると、高い目標を掲げてすべての分野で障壁を取り除き、変化する状況と新しい情報に敏感に対応しながら、最大限のペースで実行を進めることが適切かもしれません。必然的に、一部の分野では期待に応えられない結果となるでしょうが、ほとんどの投資は後悔する事が少なく、2030年代を通じて増加する電力需要を満たす必要がある事を考えると、過剰建設のリスクは低いと考えられます。

この報告書で示した道筋に沿ったクリーン電力の明確な計画は、新しい段階の集中的かつ迅速な実行を可能にします。計画、コミュニティと一般市民の関与、契約、送電網接続、市場、システム運用に関する決定の指針となるはずです。時間枠が短く、縮小している中で、スピードが第一の目標でなければなりません。ただし、これは一般市民の同意や過剰なコストを犠牲にして達成することはできません。そうすると、クリーン電力の目標が自滅的になってしまうからです。

効果的な計画は、2030年から2030年代、さらにその先を見据えて、業界に可能な限りの可視性を与えるものでなければなりません。クリーン電力は単なる建設の課題ではありません。計画は、インフラ計画を超えて、サプライチェーン、デジタル化を含む運用、配電網、消費者、そして電力を超えて経済の残りの部分にまで目を向けるべきです。

私たちの提言は、将来のエネルギーシナリオや2030年までの道筋など、これまでの取り組みを基にした、重要な分析プログラムと利害関係者の関与を反映しています。次のステップは、政府がこの報告書の提言を踏まえて、独自のクリーン電力計画を策定し、それを活用して実行することです。私たちは、政府の計画を戦略的空間エネルギー計画 (SSEP: Strategic Spatial Energy Plan) や改革された接続キューの出発点として、また、2030年までに安全で柔軟かつ効率的に運用されるクリーン電力システムを実現するためにNESOとして行う変更のガイドとして使用します。

2030年までにイギリスにクリーン電力を供給する計画

クリーン電力システムとは、需要がクリーンなエネルギー源 (主に再生可能エネルギー) によって満たされ、ガス火力発電は主に風が弱い期間に供給の安全性を確保するためにまれに使用されるシステムです。このレポートの分析では、これを次のように説明しています。2030年までに、クリーンなエネルギー源は少なくとも英国の総消費量と同じ量の電力を生産し、抑制されていないガスは、典型的な天候の年には英国の発電量の 5% 未満を提供するはずです。*

私たちの分析では、クリーン電力への成功への方針として、以下の優先事項が示されています:

• 需要と供給の柔軟性を解き放つ。変動の大きい再生可能エネルギーを導入するシステムでは、柔軟性が不可欠です。住宅、商業、産業のいずれにおいても、需要と供給の両方で柔軟性を高める大きなチャンスがあります。しかし、柔軟性は現在十分に評価されておらず、さまざまな障壁に直面しています。市場とプロセスを再設計し、データとデジタルのアプローチを採用し、インフラを実現して障壁を解消する必要があります。
• 洋上風力と再生可能エネルギーの支援。陸上風力と太陽光に加え、洋上風力の大量導入なしにクリーン電力への道はありません。洋上風力の持続的な導入は、英国でこれまでに達成された最大導入量の2倍以上で行われなければなりません。導入拡大は2030年代まで継続する必要があります。これらのプロジェクトに対する透明で包括的な投資シグナル、契約取り決め、および実施環境は、クリーン電力プログラム全体のコストと成功の鍵となります。
• ディスパッチ可能な低炭素発電所の価値を認識する。これらは、天候に依存する低炭素発電所や安定した低炭素発電所とは異なり、状況に関係なく需要に対応できるという点で重要な役割を果たします。バイオマスは、2030年までに稼働できれば、新しいCCSおよび水素プロジェクトと同様にこの役割に移行できます。CCSと水素は、世界的な移行にとって重要かつ現在開発が遅れている技術でもあり、この分野での進歩が世界的な取り組みをリードするのに役立つことを示唆しています。契約の取り決めは、これらの発電所が継続的に稼働するのではなく、柔軟に稼働することを想定して作成する必要があります。2030年以降もさらに多くの発電所が必要になり、より早く稼働すれば有利になり、2030年のシステムの低コスト化が可能になり、他の稼働課題の負担が軽減される可能性があります。
• ネットワーク計画を完全かつ迅速に実現する。現在のネットワーク拡張計画は十分ですが、期限内に実現するには多くの障害を克服する必要があり、いくつかの重要なプロジェクトは2030年までに実現するために加速する必要があります。今後5年間で、過去10年間の2倍以上の送電網を構築する必要があり、それに伴う整備工事、接続、配電網の強化も必要となります。
• 選択肢を広く保つ。私たちの道筋は、特定のオプションの需要や実現可能性など、さまざまな不確実性を認識しています。これらの不確実性と、実現リスクを管理する必要性に直面して、複数のオプションが存在する場合はそれを追求し、異なるテクノロジー内だけでなく、テクノロジー間の競争を促進することには大きな価値があります。

この概要の残りの部分では、私たちの分析と取り組みから得られた知見、すなわち、私たちの道筋、その実現可能性、クリーン電力の重要な実現要因、そしてその利点とコストについて概説します。

クリーン電力への道筋

英国が効率性を改善し、再生可能エネルギーを展開するにつれて、抑制されていないガス（CO2回収・貯留を使用しないガス火力発電所）による発電の割合は約3分の1に低下しました。2023年には、需要のさらに12％が輸入電力で満たされました。私たちのクリーン電力導入の道筋は、英国が電力の純輸出国になり、抑制されていないガス発電の割合を5％未満に減らすことです。私たちの道筋はすべて、熱、輸送、産業の早期電化を伴います。クリーン電力の課題を軽減するために電化を遅らせる還元主義的なアプローチは、エネルギーコストを削減し、ネットゼロを支援するという中核的な目的を損なうことになります。

図1. クリーンなエネルギー源はすでに化石燃料発電の割合を減らしている:

私達のクリーン電力導入の道筋は、需要柔軟性が4～5倍に増加し (蓄熱ヒーターは除く)、系統接続型蓄電池が5GWから22GW以上に増加し、揚水式貯蔵がさらに増加し​​、陸上風力 (14GWから27GW) と太陽光発電 (15GWから47GW) が大幅に拡張され、原子力発電所の寿命も延長されます。

私たちの研究では、クリーン電力導入に関する2つの主要な方法を特定しました。上記の要素に加えて、1つの方法では、2030年までに50GWの洋上風力発電を成功裏に構築しますがCCSを使用した水素またはガスからの新しいディスパッチ可能な電力は提供しません。もう1つの方法では、新しいディスパッチ可能なプラント (合計2.7GW) と43GWの洋上風力発電を実現します。どちらも今までの実績で導入された容量と比較すると、進歩の劇的な加速を必要とし、業界全体でのペースへの確固たる焦点と大規模な共同努力によってのみ達成できます。

図6. 2030年の電力供給増加:

これらの方法には、ポートフォリオとプロジェクトの両方のレベルで、さまざまなリスクと課題が伴います。私たちの分析では、新しいディスパッチ可能な電力を供給することで、再生可能エネルギーのサプライチェーンの圧力が軽減され、システムコストが下がるとされています。ただし、新しい技術は当初はより多くの政府支援を必要とする可能性があり、現在より大幅に減少しているとはいえ、不安定な国際ガス価格の影響をある程度受けることになります。2030年以降すぐに、洋上風力とディスパッチ可能な電力の両方のより高いレベルが必要になるでしょう。そして、両方を進展させることで、産業上の利益と新しい雇用が英国に同時にもたらされる可能性があります。

私たちのクリーン電力導入への道筋は、実現可能な範囲の限界を押し広げていますが、限界にはある程度の柔軟性があります。たとえば、陸上風力と太陽光は洋上風力の代替となり、需要側の反応はバッテリーの代替となり、水素やCCSは他のほとんどの供給オプションの代替となります。

これらの新しい電力供給を接続して送電するため、電力網の大幅な拡張も必要となります。システムの運用も進化する必要がありますが、これは実行可能であり、私達の開発計画にも反映されます。この計画はクリーン電力の目標に合わせて2025年3月の運用戦略レポートで更新されます。

クリーン電力の実現可能性

2030年までにクリーンな電力システムを実現するのは困難ですが、私達の分析と取り組みにより、それを実現するための基盤は既に存在していることがわかっています。成功するためには、家庭、コミュニティ、地域、国家レベルでの取り組みを組み合わせる必要があります。

歴史的に、エネルギーに対する顧客の関与は低い状況でした。しかし、照明や電化製品の効率化に伴い、エネルギー効率が向上しました。私達と市場参加者による需要柔軟性の試験では、スマート機能やデジタル化と並んで電気自動車などの新技術の導入によって成長できる、未開発の可能性を示しています。需要サイドの柔軟性が、バランシングメカニズム、周波数サービス、配電ネットワーク市場で役割を果たしていることはすでに確認されています。

主要な供給側技術 (洋上風力、陸上風力、太陽光、バッテリーなど) はすべて、2030年までに毎年平均して、これまでの1年間の実績を上回る導入量が必要になります。これにより、サプライチェーンが必然的に拡張され、計画、許可、契約締結の意思決定を迅速化する必要があります。しかしパイプラインには、実行に移すことができれば、必要な展開を維持できる十分な規模のプロジェクトがあります。

CCSと水素は英国にとって初めてのプロジェクトであり、これまでの試みは実行には至っていません。政府は資金提供を開始しており、2030年またはその直後までに実質的な貢献を果たすための基盤を提供しています。適切な条件の下で2030年までに実行できる特定のプロジェクトを持つ開発者もいます。

クリーン電力導入への道筋には、陸上約1,000 km、洋上4,500 km以上のネットワークと付随する整備工事を建設するために、2030年までに累計で最大600億ポンド (11.7兆円) のネットワーク投資が必要となります。これは、過去10年間で建設された合計の2倍以上になります。業界はこの課題に向けて動き始めており、電力システムのオペレーター (ESO: Electricity System Operator) の2030年までのネットワーク計画で定められたほとんどのプロジェクトが進行中で、2030年までの実現を目指しています。いくつかの主要プロジェクトは、現在の2030年以降の導入予定よりも早める必要があります。

図11. クリーン電力システムのための2030年の送電網強化マップ:

クリーン電力システムは、安全なシステムでなければなりません。私達の分析によると、クリーン電力導入における需要、貯蔵、供給の組み合わせにより、供給と需要のバランスに関連するリスクを現在のレベルと同等かそれ以上に上手く管理する事ができます。これには、ガス発電所の使用が非常に低いレベルにまで低下したとしても、現在のガス発電所のほとんどが2030年以降も電力システム上に残ることが必要になります。これらの発電所が稼働し続け、過剰稼働 (輸出用の電力供給など) にならないように、適切な取り決めを整備する必要があります。

おそらく最も困難な課題は、すべての分野をまとめて実現することと思われます。サプライチェーンの多くの要素は共有されており、必要な労働力とスキルには重複があります。そのため、いずれかの分野での失敗は、他の分野での失敗に連鎖する可能性があります。同時に物事を別の方法で行うこと、ミッション主導のアプローチへの移行、前向きな全国的な対話の機会、より大きな可視性と信頼性を提供する機会、プロジェクトレベルではなくプログラムレベルでの課題の解決の可能性は、課題のすべての部分に利益をもたらす可能性があります。

クリーン電力の実現

政府は、イングランドの陸上風力発電計画の制限解除、低炭素オークション予算の増額、クリーン電力2030ユニットの設立、電力CCSや水素発電をサポートできる低炭素水素製造など、CCS対応の様々なプロジェクトへの資金提供など、クリーン電力の野心を支援するための最初のステップを踏んでいます。2030年までにクリーン電力を実現するためにこの進歩を続けるには、供給チェーン全体で異なる方法を実行する必要があります。

• 市場と投資。クリーンな電力を実現し、システムを効率的に運用するために、様々な市場での取り決めや投資支援制度の改革が進行中、または今後必要になります。決定するためには、システムの革新と効率的な運用をサポートしながら、必要な多額の投資を支える安定性と信頼性を提供する必要があります。競争の要素は、コストを抑えるのに役立ちます。
• 計画と同意。ミッションに不可欠なコミュニティの同意を維持しながら、短期間で建設を開始するには、大量のプロジェクトが計画システムを通過する必要があります。必要なプロジェクトの多くは、2030年までに完了するために、今後6～24か月以内に建設を開始する必要があるため、今後の計画改革ではプロセスを大幅に合理化し、スピードアップする必要があります。
• 接続。接続キューは、2030年までのクリーン電力に関する政府の計画と、策定された戦略的空間エネルギー計画 (SSEP) および将来の反復に沿った、接続準備が整ったプロジェクトで構成する必要があります。私達は接続改革のプロセスを開始しており、2030年までのクリーン電力に関する政府の計画に基づいてSSEPを策定します。
• サプライチェーンと労働力。ほぼすべての発電、貯蔵、ネットワークプロジェクトで、サプライチェーンと労働力に関する深刻な課題を克服する必要があります。開発者が必要なサプライチェーンと労働力を動員できるようにするためには、政策の確実性、将来の市場の見通し、迅速な資金調達の決定が必要です。中期的には、戦略的調整を強化することで、国内のサプライチェーンの成長と熟練した労働力をサポートしながら、プロジェクトの増大するパイプラインに対応しながら、成果を上げることができます。
• デジタル化とイノベーション。デジタル化を推進するには、セクター全体で優先順位をつけて協調した行動が必要であり、セクター全体のデジタルおよびデータ計画の調整には共通のガバナンスが必要です。セクターの共通データ共有インフラストラクチャの作業は開始されていますが、政策と導入の奨励を通じてこれを加速する必要があります。2030年までのクリーン電力に関する政府の計画に合わせるために、AIの導入と変革的イノベーションの加速を優先する必要があります。
• クリーン電力供給のパートナーとしてのNESO。NESOはクリーン電力供給において中心的な役割を果たします。2030年までにクリーン電力を供給するという政府の計画を実行するには、エネルギー業界とその機関全体での協調的な行動が必要であり、NESOは政府、Ofgem、主要な意思決定者と連携して取り組みます。これには、エネルギーコード改革のサポート、実装および関与計画の策定、計画との整合性を確保するための業務の見直しなどが含まれます。

これらの行動は2030年までに必要であり、2030年以降の期間に勢いを維持するために必要な行動と並行して実施されなければなりません。すでに開発中のプロジェクトは数多くありますが、それらは2030年代に初めて実現し、その10年間を通じて総合的に継続的な進歩をもたらす必要があります。

クリーン電力の実現は、英国全土の消費者、コミュニティ、企業に影響を及ぼします。エネルギー政策は一般的に留保事項ですが、計画と承認は権限委譲されています。一部のプロジェクトの承認には留保された権限と委譲された権限の組み合わせが必要となり、英国、スコットランド、ウェールズの政府間の協調的なパートナーシップが必要となります。さらに、スコットランド政府のエネルギー戦略や公正な移行計画などの委譲された政策は、クリーン電力の実現とそれ以上に影響を及ぼします。このレポートでは、必要な計画と承認の変更について詳細には触れていませんが、英国と委譲された政府間の緊密な協力が必要になることは明らかです。

英国におけるクリーン電力システムのメリットとコスト

クリーンな電力システムは、英国の気候目標の達成に役立ちます。2030年の電力部門の総排出量は、気候変動委員会のネットゼロパスウェイのレベルを下回るまで削減されます。このシステムは、電化が加速するにつれて 2030年代を通じて予想される需要の伸びに順応し、消費者にクリーンな電力を提供することで電化をサポートします。歴史的に化石燃料ベースの電力システムからクリーンな電力へと脱炭素化する最初の主要経済国の一つになることは、英国のより広範な気候リーダーシップの強力な一部を形成することができます。

クリーン電力は、より広範な経済目標の支援にもなります。年間平均400億ポンド (7.8兆円) を超える投資プログラムは、英国全土での経済機会と新規雇用の支援に役立ち、私達の分析では、増加ペースがサプライチェーンを過熱させたり、プロジェクトコストを押し上げたりしない限り、消費者のコストを増やすことなく投資を賄うことができることが示されています。新しいネットワークとクリーン電力の豊富な供給は、成長するデジタルおよびデータ経済を含む他の分野の成長を可能にします。

この大規模な投資プログラムは、主に民間部門によって実施されるはずであり、電力を供給するために購入する必要があるガスが少なくなるため、年間の運営コストが大幅に節約されます。このレポートの分析によると、これらを組み合わせると、2030年にはクリーン電力の全体的なコスト (消費者に転嫁されるコスト) が、クリーン電力への移行がない場合と比べて高くならないことが示唆されています。

英国は電力輸入への依存度が大幅に低下する事で、国際ガス価格の変動の影響も大幅に軽減される事となります。迅速な対策を取らなければ、2022年のガス価格高騰のような事例が再び発生した場合、2030年の電力システムコストは100億ポンド (1.95兆円) 程度増加となりますが、クリーン電力システムでは50億ポンド (9,750億円) しか増加しないと考えられています。最近のガス価格危機で電力価格が急騰したことを考えると、回避された価格高騰ははるかに大きな影響を及ぼす可能性があります。

全体的なコストを決定する重要な要素は、クリーン電力に対する政府の新しいアプローチの影響です。障壁を取り除き、供給を容易にしながら、可視性と信頼性を高めることができれば、コストを下げる機会があるかもしれません。逆に、サプライチェーンが過度に広がると、コストが上昇する可能性があります。

コストが顧客の電気料金にどのように反映されるかは、政策設計と市場動向によって決まりますが、このレポートではこれらを予測しようとはしていません。エネルギー効率の向上 (2030 年までに一般的な家庭の電力消費量を5～10%削減されると予想) や、早期の再生可能エネルギー契約の従来の政策コストの期限切れにより、電気料金が下がる可能性がさらにあります。

政策設計は、平均的な電力ユーザーだけでなく、顧客の分布を対象とすべきです。クリーン電力への移行と熱と輸送の電化によるメリットは、すべての家庭と企業が享受でき、公正で手頃な移行が保証される必要があります。

結論として、政府のクリーン電力ミッションの成功は、何を提供するかだけでなく、どのように提供するかにかかっています。緊急性と勢いが重要です。優れたアプローチは、優れた計画から始まります。障壁の削減、可視性の向上、提供の容易化、コストの削減、およびペースの向上という好循環を生み出す機会があります。新たに設立された国家エネルギーシステムオペレーターとして、私たちはこの課題で政府をサポートできることを楽しみにしています。

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謝辞: 本記事の掲載許可をして下さいましたNESOと画像統計データを提供してくれたIEAに感謝の意を表します。