長年、太陽光発電の経済性に関する議論には厄介な但し書きがつきまとっていた。燃料費がかからず、運転コストも低く、プロジェクトの全期間を通じれば新しい石炭火力やガス火力より安く電力を供給できる。だがその前に、誰かが建設費を負担しなければならなかった。

太陽光発電はライフタイムコストの大半を初期に集中させる。一方、化石燃料火力は初期投資が少なく見え、残りの費用は数十年にわたる石炭やガスの購入に分散される。資本市場が発達した富裕国では、この違いは管理可能だった。しかし、高金利、限られた政府予算、競合するインフラ需要に直面する新興国経済では、何が建設されるかを左右しかねなかった。

その不利は今や大きく解消された。Emberの新分析によれば、同じ電力量を供給するのに必要な初期投資は、太陽光発電所が石炭・ガス火力を下回ることもあり得るという。10年前には太陽光は最大5倍の投資を必要としていた。

これは太陽光がライフタイムベースで安くなったという従来の主張ではない。それは何年も前に達成されている。より根本的な転換点だ。太陽光は今、最初の1トンの石炭や1立方メートルのガスが購入される前の段階で、化石燃料と競争している。また、実際に何が建設されているかという大きな変化の中でこれが起きている。太陽光は数年連続で、世界で新たに追加された発電容量の最大の供給源となっている。

化石燃料火力は資金調達の近道を失った

発電技術間の比較は、しばしば銘板容量によって歪められる。太陽は常に照っているわけではないため、太陽光1メガワットはガス1メガワットと同じ年間発電量を生まない。そのためEmberは、発電機に記載された数値を単純に合わせるのではなく、同じ電力量を供給するのに必要な資本を比較する。これが経済的に意味のある比較だ。

過去には、太陽光は同じ年間出力を得るためにかなり大きな設備容量を必要とし、モジュール自体もはるかに高価だった。その結果としての資本負担は、化石燃料へのシンプルな論拠を生んだ。安い発電所を今建て、燃料代は後で払えばよい。

大量生産がこの論拠を打ち砕いた。IRENAによると、太陽光PVの総設置コストは2010年以降87%下落した。モジュール生産は巨大で標準化された産業プロセスとなり、効率は向上し、サプライチェーンは拡大し、設置の経験はほぼすべての主要市場で蓄積された。

太陽光の資本プロファイル自体は変わっていない。支出の大半を前倒しで必要とする点は同じだ。変わったのは、必要な資本の額である。

この違いは、化石燃料を輸入する国で特に重要だ。ガス火力は運開の日は手頃に見えても、発電するメガワット時ごとに新たな燃料購入を生む。太陽光は事実上、今後25〜30年分のエネルギー供給の多くを前払いする。

かつての選択肢は、資本集約的なクリーンアセットと、燃料費が継続的にかかる安価な化石燃料アセットの間だった。今やそれは、似た価格の2つのアセット間の選択になりつつあり、片方には永続的な燃料の請求書がついてくる。

最大の影響は富裕国以外に

エネルギー転換に関する議論の多くは、欧州、米国、中国によって形作られている。だが初期費用の均衡は、今後数十年の電力需要の伸びの大半が見込まれる、急成長する新興国経済でさらに重要かもしれない。

これらの国々はしばしば三つの圧力に同時に直面している。急速に増大する電力需要、高い借り入れコスト、そして輸入石炭・石油・ガスへの依存だ。新しい電力を急いで必要としながら、大規模で集中型のプロジェクトを有利な条件で資金調達できないことも多い。

歴史的に、これは逆説を生んだ。太陽光はより低いライフタイムコストとより大きなエネルギー自立をもたらしたが、その恩恵を最も必要とする国ほど資本コストが高いという状況だった。燃料費のかからないプロジェクトでも、投資家が明日の輸入請求書よりも今日の資金要件を重く見るため、化石燃料火力に敗れることがあり得た。

初期費用の均衡はこの罠を弱める。太陽光はモジュール型でもある。一国が数ギガワットの発電所を一回の決定で資金調達する必要はない。容量はメガワット単位で追加でき、段階的に拡張でき、公益事業、企業、家庭に分散できる。建設期間は短く、失敗したプロジェクトが同じ濃度の資本を遊ばせることもない。

だからといって資金調達が無関係になったわけではない。金利、通貨リスク、脆弱な電力網、不確実な買い手は、本来安価な太陽光プロジェクトを採算成立不可能にしうる。IEAは、新興国・途上国経済における商業的エネルギー金融へのアクセスは先進国より大幅に弱く、これらの経済の多くで一人当たりエネルギー投資が先進経済よりはるかに遅れていると指摘している。

しかし、困難なプロジェクトを資金調達することと、生まれつき資本面で不利な技術を資金調達することは別の問題だ。太陽光が直面しているのは、次第に前者であり後者ではなくなっている。

蓄電池がシステムを無償にするわけではない——しかし経済性を壊さなくなった

明白な反論は、年間電力量とオンデマンドの電力は同じ製品ではないということだ。ガス火力は夜間や無風の週にも発電できるが、太陽光はできない。したがって公平なシステム比較には、蓄電池、電力網、系統連系、柔軟な需要、水力、バックアップ発電、そして地域によっては長時間蓄電の何らかの組み合わせを含める必要がある。

これらのコストは現実にある。それを無視すれば、太陽光への時代遅れの批判を誇張された擁護に置き換えるだけだ。

だが柔軟性のプレミアムは、それ以前の発電コストとほぼ同じ速さで下がっている。IRENAは蓄電コストが2010年以降93%下落したと推計している。最新の評価では、日照量の多い地域での太陽光+蓄電池による安定電力はおよそ54〜82ドル/MWhとされる。これは中国の新しい石炭火力の70〜85ドル/MWh、世界の新しいガス火力容量の100ドル/MWh超と比較されるものだ。IRENAは2030年までに安定太陽光電力のコストがさらに30%下がると予想している。

これは4時間の蓄電池があらゆる季節的な不足を通じて電力システム全体を支えられるという意味ではない。ストックホルムとアブダビで同じ経済性が当てはまるという意味でもない。システムコストは再エネ導入率、地域の需要パターン、必要な柔軟性の継続時間とともに上昇する。

米国で風力と太陽光を最も安価で迅速に建設できる新規電源と確認したLazardの2025年分析でさえ、天候依存型の発電が電力網に増えるほど安定容量の価値が上昇すると強調している。多様な電源は引き続き必要だ。

ここでの論点はより絞られ、そしてより重要だ。蓄電と柔軟性を含めても、太陽光が自動的に法外に高くなるわけではない。有利な市場では、安定太陽光はすでに新しい化石燃料火力のコスト範囲内にある。その他の地域でも残された差は縮小している。

間欠性は依然として工学的制約だ。だが万能の経済的拒否権としての力は次第に失いつつある。

化石燃料火力にもシステムコストはかかる

再エネは周辺に必要なすべてのケーブル、蓄電池、バックアップ発電所を計上するよう求められる一方、化石燃料発電は発電所ゲートでの比較がなされることが多い。これは中立的な比較ではない。

ガス火力にはパイプライン、輸入ターミナル、貯蔵施設、燃料契約が必要だ。石炭には鉱山、鉄道、港、備蓄が必要だ。双方はコモディティ価格の変動と供給途絶に直面する。随時性には価値があるが、それを可能にする燃料システムの維持は無償ではない。

インフラと燃料の間には戦略的な違いもある。蓄電池、送電線、太陽光パネルは何年にもわたってサービスを提供できる。輸入ガスは燃やした瞬間に消滅し、再び購入しなければならない。

これらのいずれも安定容量の必要性を消すものではない。変わるのはその容量の評価方法だ。ガスは一部のシステムでバックアップとして重要な役割を保つかもしれないが、運転時間の少ない発電所は少ない発電量から固定費を回収しなければならない。発電所が運転上有用であり続けても、その電力は高くなりうる。

したがって将来の電力システムは、太陽光プラス巨大な蓄電池1基という形にはならないだろう。それはポートフォリオだ。安価な太陽光と風力、日次シフト用の蓄電池、より強靭な電力網、柔軟な消費、利用可能な水力やその他の調整可能な低炭素電源、そしてまれな不足のための限定的な火力バックアップ。そのポートフォリオにはコストがかかる。それが置き換える化石燃料システムにも同様にかかる。

議論は前進した

長い間、推進派は太陽光がライフタイムで安いと主張でき、批判派は多くの国が初期の請求書を負担できないと反論できた。その批判は架空のものではなかった。エネルギー転換における最も深刻なボトルネックの一つだった。

今それは政治的レトリックではなく産業的スケールによって取り除かれつつある。太陽光は電力の最終価格だけでなく、それを生み出すのに必要な初期資本においても均衡に達した。蓄電池も同じ曲線をたどっており、安定したクリーン電力を遠い野心から、ますます多くの市場で競争力ある選択肢へと変えつつある。

転換には依然として電力網、柔軟性、より良い資金調達が必要だ。太陽光がすべてのシステム問題を解決したわけではない。だが化石燃料火力は最後のシンプルな経済的防御の一つを失った。今日建てて明日払う方が必ずしも安い、とはもはや言えなくなったのである。

Leon StilleによるOilprice.com向け記事