太陽光発電が世界のエネルギーシステムを変え始めている
(newyorker.com)- この2年で太陽光・風力・バッテリーは「代替エネルギー」を超え、世界の電力増設における主流の選択肢となり、太陽光は史上最速で成長した電源として定着しつつある
- 太陽光の累積導入量は1954年の太陽電池発明後、2022年になってようやく1TWに到達したが、2つ目の1TWは2年で積み上がり、3つ目の1TWは2025年末または2026年初めに到達する見込みである
- 2024年には世界の新規電力需要の**96%が再生可能エネルギーで賄われ、米国の新規発電容量の93%**は太陽光・風力・バッテリーによるものとなり、中国は2025年5月の1か月だけで太陽光93GWを設置した
- バッテリー貯蔵コストは過去15年間で95%下落し、2025年には世界の系統用蓄電設備が80GW追加される見通しで、カリフォルニアのように夜間の電力供給や天然ガス発電の減少に直接影響を与えている
- 転換の速度を鈍らせているボトルネックはパネル価格よりも政策と送電網接続待ちであり、米国の税額控除縮小や発電所の退役遅延は再生可能エネルギー拡大を妨げる障害として機能している
再生可能エネルギーが電力増設の中心になる
- 1973年、University of Delawareの最初の全面太陽光住宅は、初期の太陽光パネルと太陽熱温水システムで初年度に10万人の来訪者を集めたが、その後数十年にわたり太陽光と風力は「代替エネルギー」と見なされていた
- この2年で再生可能エネルギーは世界的にコスト効率の高い主流の選択肢となった
- 太陽光の拡大速度は急加速している
- 1954年の太陽電池発明から2022年までに、世界の太陽光導入量は1TWに到達した
- 2つ目の1TWは2年で追加された
- 3つ目の1TWは2025年末または2026年初めに到達する見込みである
- 現在、世界では石炭火力発電所1基分に相当する1GWの太陽光パネルが約15時間ごとに設置されている
- 風力も太陽光に続いて急速に成長しており、地球の不均一な加熱が風を生むため、太陽エネルギーのもうひとつの形態として扱われる
米国の電力網で現れた変化
- 2024年、世界の新規電力需要の**96%**は再生可能エネルギーで賄われた
- 米国では新規発電容量の**93%**が太陽光、風力、バッテリーによるものだった
- 2025年3月、米国では初めて化石燃料発電の比率が総発電量の半分を下回った
- カリフォルニアでは2025年5月25日のある時点で、再生可能エネルギーが州の電力需要の**158%を生産し、1日全体では電力の82%**を担った
- カリフォルニアは2025年春、日本を抜いて世界第4位の経済規模となった
- バッテリー貯蔵能力は2025年見込みで76%増加した
- 夜間にはバッテリーがカリフォルニア電力の主要供給源になることが多い
- カリフォルニアは2023年より発電用天然ガスの使用量を40%少なくしている
- テキサスはカリフォルニアより速いペースで再生可能エネルギーとバッテリーを導入している
- 2025年3月のある週に、太陽光・風力の発電量とバッテリー放電量で記録を更新した
- 5月初旬の初夏の熱波で電力需要が記録を更新したが、電力網は問題なく対応し、電力の4分の1超が太陽光と風力によるものだった
- 州のユーティリティシステム責任者は、緊急停電の可能性が前年夏の16%から今年は1%未満に低下し、その主因は太陽光とバッテリー蓄電設備1万MWの追加だと述べた
中国が導入と製造を同時に主導する
- 中国は現在、世界の再生可能エネルギーと蓄電設備の導入量の半分以上を国内で設置し、世界のその他の地域が使う太陽光パネルとバッテリーの大半を輸出している
- 2025年5月には政府記録ベースで93GWの太陽光を設置し、これは8時間ごとに1GWを設置した計算になる
- アナリストは、2025年第1四半期に中国の総炭素排出量が減少し、発電関連の排出は太陽光と風力が石炭を置き換えたことで約6%減少したと見ている
- 2024年に中国で販売された自動車のほぼ半分は純電気自動車またはハイブリッド電気自動車だった
- 中国の低価格な太陽光パネルと電気自動車の生産能力は、アジア、アフリカ、南米など中国との交易関係が強い国々での再生可能エネルギー拡大と結びついている
- 南米では10年前に新規石炭火力発電所15基の計画があったが、2025年春時点では計画は存在しない
- インドでは2025年1〜4月に太陽光発電の増加によって石炭使用が横ばいとなり、同期間の天然ガス使用量は2024年比で4分の1減少した
- ポーランドでは2025年5月に再生可能エネルギー発電量が石炭を上回り、2030年の太陽光目標をすでに3倍超過している
バッテリー価格下落が系統蓄電を拡大させる
- 中国は携帯電話、自動車、電力システム向けバッテリーを大量生産することで、過去15年間に**エネルギー貯蔵コストを95%**引き下げた
- 2025年7月7日の中国のユーティリティ向け蓄電設備入札では、バッテリー企業間の競争により価格がさらに30%下落した
- 系統用バッテリーは都市全体に数時間電力を供給できるほど大規模になっている
- 2025年には世界で系統用蓄電設備80GWが追加される見通しで、これは2021年比で8倍の水準である
- 米国は2024年上半期だけで蓄電設備4GWを設置した
太陽光の経済性と効率
- 太陽光と風力は2020年代初頭に化石燃料発電より発電コストが低くなり、中国はこの変化をいち早く認識して再生可能エネルギー転換を急速に進めた
- 太陽電池はシンプルなシリコンベースの装置で、光を受けると電圧が生じ、回路をつなぐと直射日光下で約7Wの電力を供給する
- 太陽光発電は「熱エネルギー」ではなく**仕事エネルギー(work energy)**に分類され、燃焼ベースのエネルギーより効率よく仕事をこなす
- Rocky Mountain InstituteのEnergy After Fireレポートは、燃焼ベースのシステムは経済を動かすために使うエネルギーよりも、煙突や排気口からより多くのエネルギーを捨てていると説明している
- 石油自動車や石炭火力発電の効率は最大でも約30%台にとどまる
- 一般的な自動車は電気自動車より2〜3倍多くのエネルギーを必要とする
- 石炭火力の電気で充電した電気自動車でも、内燃機関車よりはるかに効率的である
- 電動自転車は500Wバッテリーを満充電するのに平均約8セントかかり、約30マイル走行できるため、5マイルあたり約1セントで済む
- 電気ヒートポンプは米国の家庭地下室で一般的なガスボイラーより3〜5倍効率的であり、2024年まで3年連続で米国ではヒートポンプの販売がファーネス販売を上回った
予測を大きく上回った太陽光成長
- International Energy Agencyは2009年に2030年の太陽光容量を244GWと予測したが、実際には2015年にその数値へ到達した
- 過去10年の大半において、IEAの5年見通しは平均**235%**外れていた
- Greenpeaceは2009年に2030年の累積太陽光容量を921GWと見積もったが、2023年の実績はそれを50%以上上回った
- BloombergのJenny Chaseは、約20年前に今の状況を聞かされていたら「狂っている」と言っただろうし、実際に革命が起きていると語っている
- BloombergのDavid Ficklingの試算によれば、2024年にTongwei、GCL Technology Holdings、Xinte Energy、Longi、Trina Solar、JA Solar Technology、JinkoSolarの中国企業7社は、Big Oil中心の世界上位7社より多くのエネルギーを生産した
- 中国は2020年に2030年までのクリーン電力1,200GW目標を掲げ、2024年初めにその目標を6年前倒しで達成した
欧州と途上国での拡大事例
- 欧州では2024年に再生可能エネルギーが大きく増え、ウクライナ戦争は欧州が自前のエネルギー統制を強める方向に作用した
- 英国では風力発電の大幅増加により、2024年の炭素排出量が1879年より低い水準まで下がった
- 英国は9月最終日にNottinghamshireのRatcliffe-on-Soarに残っていた最後の石炭火力発電所を閉鎖した
- 地元労組は労働者に代替職務の訓練が提供されたと明らかにした
- 発電所の所有者Uniperは、その敷地に低炭素エネルギーハブを建設する計画である
- パキスタンでは2024年初頭に国家電力網の需要が減少し始めたが、これは景気後退ではなく、多くの家庭や農家が太陽光パネルを設置したためである
- Lahore近郊の農家Mohammad Murtazaは、この地域の農地の**95%**が太陽光に転換されたと話した
- 一部の農民は、パネルより金属製の設置ブラケットの方が高価なため、パネルを地面に置いて使っている
- 太陽光が深井戸ポンプ用のディーゼル発電機を置き換えたことで、パキスタンのディーゼル販売は2024年に約30%減少したとみられる
- パキスタンでは、太陽光設置の教育、ノウハウ共有、ホットライン、TikTok動画などを通じて、電気技師や現場要員が急速に増えている
- Renewables Firstは、パキスタンにおける中国製太陽光パネルの販売が、中国がかつてNew Silk Roadの一環として金融支援した石炭火力発電所の需要を侵食していると見ている
- アフリカでも分散型太陽光が急速に増えている
- Namibiaでは約70MWの分散型発電が構築され、その大半は屋上太陽光で、国家ピーク需要の約15%に相当する
- Eswatiniでは約11%水準である
- South Africaでは小規模太陽光容量が国家電力網容量のほぼ5分の1に達している
- 一部の小規模システムはユーティリティにも報告されておらず、実際の数値はさらに高い可能性がある
- Nigeriaでは2024年4月に電力網がその年5回目の停電を経験し、企業はディーゼル発電機ではなく太陽光を合理的な選択肢と見始めている
今後の見通しと必要な速度
- IEAの現在の予測では、太陽光は2026年に世界の原子力発電所全体より多くの電力を生み出す
- 2029年には水力ダム全体を上回り、2031年にはガス、2032年には石炭を超える見通しである
- IEAは、太陽光が2035年までに電力だけでなく全エネルギーの一次供給源となる可能性があると見ている
- ただし、2015年のParis Agreementの気候経路、すなわち2050年ネットゼロへ向かうには、再生可能エネルギーの導入速度を約**20%**さらに高める必要がある
鉱物と土地の制約
- エネルギー転換に必要な鉱物が不足するのではないかという懸念は、ここ数年で弱まっている
- リチウムなど主要鉱物の大規模な新規供給源が発見された
- 転換に必要な主要鉱物の価格は、需要増にもかかわらず下落している
- 鉱物採掘は土地の損傷を伴うが、現在の石炭採掘と燃焼に比べれば規模ははるかに小さい
- Democratic Republic of the Congoのような国の鉱山労働者が直面する危険は、別途解決すべき問題である
- Energy Transitions Commissionの2023年レポートによれば、2050年のネットゼロ達成に必要な全材料の量は、世界が1年間に消費する石炭より少ない
- リチウムは採掘後も数十年機能するが、石炭は燃やせば消えてしまうため、継続的に新規採掘しなければならない
- Rocky Mountain InstituteのThe Battery Mineral Loopレポートは、2050年以降はバッテリー鉱物が繰り返しのリサイクルによって供給可能になると予測している
- 現在最高水準のリサイクルでも鉱物の約**95%**しか回収できないが、バッテリーと太陽光パネルは年々より少ないリチウム、コバルト、ニッケル、銀で作られるようになっている
- Fraunhofer Societyによれば、太陽光1Wに必要なポリシリコンは2004年の約16gから現在は約2gへ減少した
- Hannah Ritchieの試算では、2010年に太陽光パネル1枚に使われていた銀で、現在では約5枚のパネルを作れる
- 土地制約も存在するが、米国のトウモロコシ・エタノール農地を太陽光へ転換すれば大きな発電効果がある
- Iowaの31の大学・機関に所属する200人超の科学者は、1エーカーの太陽光発電所がトウモロコシ・エタノール100エーカー分と同じエネルギーを生み出すと指摘している
- Cornell Universityの研究陣は、米国のエタノール用トウモロコシ栽培地は約3,000万エーカーで、このうち46%を太陽光に転換すれば、2050年の米国電力システム脱炭素化に必要な電力を生産できると見ている
米国政策と送電網接続がボトルネックになる
- 太陽光パネルと設備の価格はすでに十分低いため、多くの地域では価格は主な障害ではない
- 米国には電力全体を再生可能エネルギーで供給できるほどのプロジェクトが帳簿上ほぼ存在するが、ユーティリティの承認までinterconnection queueで待機している
- Biden Administrationはボトルネック緩和を進め、White Houseの専任チームは主要ボトルネックと州政府の許認可を追跡している
- Trump Administrationはこうした進展を妨げようとしている
- エネルギー長官Chris Wrightは2025年6月の議会公聴会で、太陽光と風力は断続的であり「電力網の寄生虫」だと述べた
- 2025年5月、彼はMichiganの石炭火力発電所とPennsylvaniaの石油・ガス発電所が計画どおり退役できないようにする命令を出した
- Trumpの「Big Beautiful Bill」は太陽光パネルと電気自動車に対するI.R.A.税額控除の終了を目指しており、すでに米国内の太陽光産業に大きな圧力をかけている
- Sunrunの株価は、2025年6月にSenate法案の新バージョンが予想以上に大きな税額控除削減を含んだ後、1日で**40%**下落した
- Rhodium Groupの分析では、この法案は2035年までに現行法の下で米国が生産したであろうクリーン電力の最大**72%**を失わせる可能性がある
世論と地政学的要因
- 米国は現在世界最大の天然ガス輸出国であり、Trump Administrationは購入を増やさない国に関税の脅しを加えつつ輸出拡大を進めている
- あるWall Streetのアナリストは、再生可能エネルギーは気候懸念だけでなく、地政学・マクロ経済・金融リスクから離れようとする安全保障上の懸念によって再加速する可能性があると予測した
- Glocalitiesが2023年に21か国2万1,000人を対象に行った調査では、**68%**が太陽光を支持し、これは化石燃料支持の5倍だった
- Global Strategy Groupの2024年秋の調査では、米国人の87%、Trumpに投票予定の人でも約80%がI.R.A.のクリーンエネルギー税額控除を支持している
- 科学者たちは、太陽は今後約50億年さらに燃え続けると見ており、太陽光は熱・光・光合成に続いて人類が利用できるエネルギー供給源として扱われている
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