再生可能エネルギー事業に対する固定価格買取制度は、1990年に導入されて以来、ドイツのエネルギー転換の中核をなしてきました。再エネは現在、もっとも安価な発電形態であり、国内でもっとも急速に成長している電源です。
電力ミックスに占める再エネの割合が高まるにつれ、ドイツは、投資に拍車をかけながら統合コストを下げる方法を考えなければなりません。つまり、ドイツが現在おこなっている議論は、将来的に世界中の他の国々にも当てはまるということです。
ドイツのトレードマークである再エネ支援制度とは?
ドイツは風力発電と太陽光発電の拡大を、トレードマークである再エネ賦課金(ドイツ語でEEG)で支援してきました。これは、再エネ電気の生産者が、系統に供給する発電電力量1キロワット時(kWh)ごとに受け取る固定価格買取制度で、通常20年間保証されます。
EEGが最初に導入されたのは、電力市場の構造上、初期費用が高いために石炭など他の電源と競合することが難しかった再エネの普及を促進するためでした。
固定価格買取制度は、ドイツ国内だけでなく、再エネ成長の原動力となり、再エネ技術の価格を引き下げたと評価されています。多くの専門家は、EEGがなければエネルギー転換は不可能だったと語っています。
EEGの財源は、電気料金に再エネ賦課金を上乗せすることで賄われました。これが過去20年間の風力発電と太陽光発電の普及に拍車をかけた一方で、再エネ賦課金がドイツの家庭用電気料金の高さの一因になっているとの批判もありました。
エネルギー危機の中、電力料金の高騰から消費者を守るため、この料金は2022年半ばに廃止されました。その代わりに政府は、排出量取引と国家予算からの収益で再エネへの支援を賄うことを計画しました。大規模な再エネプロジェクトの場合、固定価格買取制度は入札方式で決定されます。
現在の電力システムは、再エネ割合の増加に対応する準備ができているのか?
風力発電と太陽光発電は、将来的にドイツと欧州の主要なエネルギー供給源になるでしょう。ドイツにおける再エネによる発電の割合は、最初の固定価格買取法が導入された1990年の3.6%から、2024年前半には国の総電力消費量の約57%にまで増加しています。
これまでのところ、電力システムは需要によって導かれ、発電はそれに応じて対応してきました。これは、制御可能な石炭やガス発電所が電力ミックスの基幹を形成していたときにはうまく機能していました。しかし、目指すところは、よりクリーンで安価であると同時に本来的に変動する再エネが電力市場を支配することです。このことは、電力システム全体がより柔軟に適応できるようにならなければならないことを意味しています。これには、需要をより柔軟にすることや、電力貯蔵システムを追加することも含まれます。
ドイツは以前、再エネの容量を増やすことを優先していましたが、風力発電や太陽光発電のプロジェクトが増えるにつれて、従来の電力システムに柔軟性が欠如していることが露呈してきました。再エネにもとづく新しいシステムにおいて、電力の生産と消費を硬直的にあつかう従来の方法は時代遅れとなりました。電力の価値が高い時間帯に発電設備が生産するインセンティブ、供給が減少したときに需要を削減する消費者のインセンティブ、あるいは蓄電システムがそれに応じて対応するインセンティブがほとんどありません。
送電インフラも、新しい再エネをすべて利用するにはまだ十分ではありません。一方、発電電力量が国の総電力消費量を上回るのは、特に日差しがもっとも強く、太陽光発電の発電電力量が最大となる正午前後の短時間に多く発生します。
より多くの再エネ容量を電力系統に統合するためのコストは積み上がっています。系統安定化のための措置(いわゆる再給電コスト)は2023年に31億ユーロに達しました。ドイツは送電インフラの拡張に必要な電気料金の上昇を抑えるために、同年130億ユーロ弱の送電料金を支払いました。そして、再エネ事業者への固定価格買取制度の支払いに必要な連邦政府の資金が、電力卸売価格の低下と相まって大幅に増加しました。予想では、2024年通年で約230億ユーロが必要とされ、これは当初予定されていた額の2倍以上になります。
なぜ再エネ拡大への支援が必要なのか?
ドイツは、電力消費の80%を再エネで賄うという法的に定められた気候変動目標を達成し、より安価な電力を確保するために、将来的に再エネへの十分な投資を確保する最善の方法を見つけなければなりません。
ドイツと欧州が気候変動に左右されないかたちで経済を発展させるためには、膨大な量の再エネが必要となります。産業プロセス、輸送、熱利用が化石燃料から電気に切り替わるにつれて(ガスボイラーからヒートポンプへ、燃焼エンジンから電気自動車へ)、電力需要は急増します。
再エネがもっとも安価な電力源となった一方で、プロジェクト開発者は将来の投資において高いリスクに直面しています。再エネによる余剰電力(例えば、真昼に太陽光発電が増えるなど)は、今日のシステムでは制御が難しく、卸電力価格を大幅に引き下げます。電力価格の低下は消費者や産業界に利益をもたらしますが、市場からの収益が不透明、あるいは不十分であることは、資本コストを回収したい投資家にとってリスクとなります。
再エネ発電のピーク時に、このいわゆるカニバリゼーション効果を弱め、より安定した市場価格を確保するような開発、例えば、電力を柔軟に消費する手段の増加、蓄電能力の向上、電気自動車やヒートポンプの増加による電力需要の増加などは、将来の再エネ投資家が直接コントロールすることができない政策領域です。
シンクタンク Agora Energiewende の気候ニュートラル電力システム移行専門家であるファビアン・フネケ氏は、Clean Energy Wire に次のように述べます。「今後数年間、市場収益は再エネシステムの構築を維持する可能性が高いと予想していますが、正確な予測は難しいというのが実際ところです。プロジェクトの資金調達を確実にするためには、計画の確実性が重要となります。」
なぜドイツは再エネへの支援モデルを変える必要があるのか?
経済省(BMWK)の政策提案書によると、ドイツは今後、再エネ設備の「市場効率的(market-efficient)」な利用を促進し、システムに利益をもたらす方法で新しい容量を割り当てるべきだと述べています。例えば、朝日や夕日を利用したソーラーパネル、低風速に特化したブレードを装備した風力発電、蓄電システムの追加などです。
既存の多くの再エネプロジェクトは補助金に依存しており、供給過多の際には価格シグナルに反応せず、生産量を減らすことが多くなります。しかし、これらの技術は、補助金なしで市場収入のみによる報酬にもとづいて、電力市場に完全に統合できる段階に徐々に到達しつつあります。
「再エネは、2045年の気候ニュートラルのカギを握っています。今後、再エネにはセーフティネットが必要です。高価な支援金は過去のものです」とフネケ氏は説明します。「つまり、ダイナミックなシステムが必要なのです。一方では、市場主導の拡大を最大化し、他方では、重要な局面での安定性と長期計画の安全性を確保するための投資枠組みに支えられます。」
ドイツの決断において、欧州のルールはどのような役割を果たしているのか?
2024年はじめの電力市場改革を受けて、欧州連合(EU)は2027年1月1日から、風力、太陽光、地熱、水力、原子力を促進するための新たな国家支援メカニズムに、過剰収入の可能性を回避するための返済条項を含めることを義務付けています。
高価な化石燃料発電所が卸電力市場に参入すると、(メリットオーダーの原則に従って)すべての発電事業者の価格が決定されます。これは、ランニングコストの低い事業者(つまり再エネ)が、「棚ぼた利益(windfall profits)」とも呼ばれる予想外の巨額の収益を上げることができることを意味します。
「クローバック条項(clawback clause)」とは、新規の再エネ設備が国の支援を受けた場合に得られる金額に上限を設けるもので、この上限を超えた利益は国に返還しなければなりません。ドイツの再エネ法(EEG)の支援モデル(固定価格保証のみで、上限なし)に従った新規契約は認められなくなります。
ロシアのウクライナ戦争に端を発したエネルギー危機を受け、EUはこれを義務付けました。
再エネの市場統合を促進するため、EUの新規則は、直接支援金が電力市場(前日市場、日中市場、バランシング市場、アンシラリー市場)に悪影響をおよぼしてはならないとしています。したがって、加盟国は、保証された支援金(事業者が系統に供給するグリーン電力に対して受け取る支援金)が、再エネ発電所の発電をおこなうか否かの決定に与える影響を軽減するための追加規制を実施する必要があります。
ドイツは再エネの増加と電力料金のマイナスにどう対処するのか?
再エネは、2023年にはドイツの総電力消費の半分以上をカバーしました。同年、再エネの設備容量は約17GW増加し、合計166GWとなりました。その一方で、風力や太陽光発電に好条件が揃い、供給過剰となる時間帯には、電力価格がマイナスとなる時間帯も増加傾向にあります。このような場合、発電所の運営者は、電気を生産して料金を受け取るのではなく、消費者に電気を使ってもらうための対価を支払うことになります。2024年1月から10月までの間に、ドイツでは卸電力価格がマイナスになった時間が430時間以上ありました。
電力システムに占める再エネの割合が高くなればなるほど、風力発電所と太陽光発電所が同時に電力を供給する時間帯が頻繁になります。需要量の低下、そして柔軟性の欠如と相まって、卸売価格は暴落します。
しかし、再エネ生産者は、系統に供給する1kWhごとに固定価格買取プレミアムを受け取っているため、これまでのところ、生産量を減らしてマイナス価格に反応するインセンティブはほとんど与えられていません。
閣議決定されている提案によると、2025年1月以降、電力価格がマイナスとなる時間帯には、新規の太陽光発電や風力発電に対する固定価格買取制度は原則として停止することになっています(小規模システムを除く)。現在は、スポット市場価格が3時間以上連続してマイナスとなった場合に支援が停止されます。
エネルギーマネジメントのスタートアップ 1KOMMA5° のCEOフィリップ・シュレーダー氏は、「長期的には、恒久的な補助金など必要なく、市場は自力で安定させることができるはずです」と、Clean Energy Wire に述べます。「なにより、これはEEGのハンモックから抜け出し、市場経済の原則により強く則った資金調達に進むことを意味します。」
柔軟な電力需要とより多くの貯蔵は、卸売電力価格の安定にも役立つはずです。
ドイツは今後、再エネの拡大をどのように支援していくつもりなのか?
2024年9月に発表されたペーパーで、経済省は将来の再エネの拡大をサポートするための4つのオプションを提案しました。それらは、すべて異なる形式のいわゆる差金決済契約(Contract for Difference, CfD)です。
要点としては、この契約を結んでいる設備は、卸売電力価格が安いときに金銭を受け取り、電力価格が高いときにはいくらかの利益を還元しなければなりません。
政府の2024年「成長イニシアチブ」では、再エネは「電力市場が十分に柔軟性を持ち、十分な貯蔵設備が利用可能になり次第」補助金の受給を停止すべきであると述べられています。
Agora Energiewende のフネケ氏は、「現在、風力発電所や太陽光発電所の正確な稼働状況とは関係なく、その発電能力に連動して収入保証がおこなわれるシステムを導入すべきかどうかが、大きな論点となっています」と説明します。「あるいは、対照的に、生産ベースのシステム、つまり、収入保証を実際の生産に結びつけるメカニズムもあります。」
もうひとつの未解決の問題は、ドイツがどのように国の支援メカニズムと市場主導の拡大を組み合わせる計画なのかということです。「市場主導型拡大の高い割合と、投資のリスクを軽減する公的枠組みの組み合わせは、十分な再エネの成長を支援し、国家予算に利益をもたらし、再エネベースの電力システムの全体的なコストを削減することができます」とフネケ氏は付け加えました。
どのような課題が残っているのか?
コストを下げ、クリーンで安価な電力のシェア拡大を最大限に活用するために、ドイツは、将来の再エネ導入が電力システム全体に利益をもたらすと同時に、電力システムをより柔軟にし、より多くの再エネに対応できるようにする方法を見つけなければなりません。
「ドイツの再エネプロジェクト開発者は、システムに適した設置に投資するインセンティブが限られていた」と DIW の研究者は2017年にすでに書いています。これは例えば、東向きや西向きにソーラーパネルを設置し、早朝や午後に発電することを意味します。このようなシステムは、南向きのパネルに比べて全体的な発電電力量は少なくなるものの、通常もっとも電力が必要とされる時間帯に電力を供給することができます。
フィリップ・シュレーダー氏は、「現在のところ、再エネ100%にはまだ道半ばです」と Clean Energy Wire に述べます。「システムを補助金からできる限り切り離し、系統とインフラを課題に適応させ、一般消費者への高いコスト負担を回避しなければ、再エネの拡大も100%再エネによる電力システムも実現しないでしょう。」
再エネに対する国家支援メカニズムのない未来は可能か?
洋上風力発電やいくつかの大規模太陽光発電などのテクノロジーは、昨年、支援スキームなしでも拡大が可能であることが示されました。しかし、電力価格が低かったり、資本コストが高かったり(例えば、風力タービン用の鋼材価格が上昇したり、プロジェクトが海岸から遠くなるほどコストが高くなる)するため、建設が遅れる局面も生じるでしょう。
「今日の観点から、専門家は一般的に、電力市場からの収入だけでは、電力システムの現代化に必要な再エネ発電所への投資をすべて借り換えるのに十分な保証を提供するのに十分でないと考えている」と経済省は提案書の中で書いています。
再エネのネットワークが拡大し、電力需要が大幅に増加する一方で、新たな容量の継続的な増強を確保するための枠組みが必要とされています。しかし、フネケ氏は、気候ニュートラルに近づけば近づくほど、市場主導の増強に頼ることができるようになると述べています。
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著者:カロリーナ・キルマン(Carolina Kyllman)Clean Energy Wire 記者
元記事:Clean Energy Wire “Q&A: How will Germany support the expansion of renewable in future” by Carolina Kyllman, November 11, 2024. ライセンス:“Creative Commons Attribution 4.0 International Licence (CC BY 4.0)” ISEPによる翻訳