2022年の自然エネルギー電力の割合（暦年・速報）

2023年4月14日

当研究所は、2022年（暦年）の自然エネルギー電力の割合を推計し、日本国内の全発電電力量（自家消費含む）に占める割合は22.7%となりました。

要旨

2022年（暦年）の日本国内の全発電電力量（自家消費含む）に占める自然エネルギーの割合は22.7%となり、前年の22.4%からわずかな上昇に留まったと推計され、さらなる拡大のための政策が求められる。
2022年（暦年）の太陽光発電の年間の発電電力量の割合は9.9%となり、前年の9.3%から0.6ポイント増加し、変動性自然エネルギーVRE（太陽光および風力）の割合は10.8%となった。
バイオマス発電の割合は4.6%で、前年の4.1%から増加した。一方、風力発電は0.85%に留まり前年の0.88%から減少、地熱発電は0.25%で前年からほぼ横ばいだった。水力発電は前年から0.7ポイント減少して7.1%だった。
化石燃料による火力発電の年間の発電電力量の割合は72.4%で、前年の71.7%から増加した。価格高騰の影響もありLNGは29.9%で前年の31.7%から減少したが、石炭は前年の26.5%から27.8%に増加した。一方、原子力発電は4.8%となり、前年の5.9%から減少した。
欧州では、2022年には、自然エネルギーの年間発電電力量の割合が40%を超える国が多くあり、EU27か国全体の平均でも38.4%に達しているが、ウクライナ危機などの影響で化石燃料による発電電力量の割合39.5%をわずかに下回った。VREの割合もデンマークの60.8%以上を筆頭にポルトガル、ドイツ、スペインなど30%を超える国が多くあり、EU27か国全体の平均値も22.3%となっている。
中国では、水力発電に加えて風力や太陽光の導入がこの10年間で急速に進み、2022年には風力発電の年間発電電力量の割合が9.3%、太陽光発電が4.7%で原発と同レベルとなり、VRE比率がすでに14%に達している。水力も含めた自然エネルギーの全発電電力量に対する割合は30.8%に達する。
日本国内の2022年（暦年）の電力需給データにおいて、電力需要量に対する自然エネルギーの割合は平均で20.5%だった。1時間の最大値では日本全体で80%以上に達する時間帯があり、VREが最大値で69%に達している。四国電力と九州電力のエリアではVREだけで100%を超える時間帯があったが、VREの出力抑制が北海道（0.1%）、東北（0.4%）、四国（0.3%）、中国（0.2%）、九州（1.4%）で実施され、全国平均の割合は0.3%となった。

国内の発電電力量に対する自然エネルギーの割合

電力調査統計[1]や全国の電力需給データなどより2022年の日本国内の全発電電力量(自家消費を含む)の電源別割合を推計した[2]。その結果、2022年(暦年)の日本国内の自然エネルギーの全発電電力量に占める割合は22.7%となった(図1, 表1)。

図1：日本全体の電源構成(2022年速報) 出所：電力調査統計などよりISEP作成

表1: 日本の全発電電力量に占める自然エネルギーの割合の推移
(出所：電源調査統計などよりISEP作成)

2016年には約15%だった自然エネルギーの割合が、2021年までに毎年1ポイント以上増加して22%以上に達したが、2022年は0.3ポイントの増加に留まっている(図2)。その中で、太陽光発電の発電電力量は9.9%となり、ほぼ10%に達して、前年(2021年)の9.3%から増加しており、第6次エネルギー基本計画(2021年10月閣議決定)が2030年度の電源構成で想定している導入割合(15%)に徐々に近づいている。風力発電の割合0.85%と合わせると、VRE(変動性自然エネルギー)の割合は、10%を超えて10.7%となり、前年(2021年)の10.2%からわずかに増加した。太陽光発電以外の自然エネルギーについては、バイオマス発電の発電電力量の割合は4.6%で、前年の4.1%から増加した。一方、風力発電は0.85%で前年の0.88%からわずかに減少し、地熱発電は0.25%で前年から横ばいだった。水力は前年の7.8%から減少して7.1%だった。月別にみると2022年5月の自然エネルギーの発電電力量の割合が最も高く、31.3%に達している(図3)。この5月には太陽光の割合が14.2%と高くなり、変動性自然エネルギー(VRE)の割合も15%に達している。

図2：日本の全発電電力量に占める自然エネルギーの割合の推移
(出所：電力調査統計などよりISEP作成)

図3:日本国内の全発電電力量に占める月別の自然エネルギーの割合(2022年速報)
(出所：電力調査統計などよりISEP作成)

風力発電の発電電力量データについては、電力調査統計のデータ(電気事業者送電量と受電電力量)ではなく、電力会社が公表している電力需給データによる送電量を用いている。また、太陽光発電の発電電力量データについては、電力調査統計のデータを採用しているが、電力需給データと比較すると年間送電量で1割程度大きいため太陽光発電の割合については推計の幅があることに留意が必要である。具体的には、電力調査統計では、太陽光発電の年間発電電力量は106.1TWhだったが、電力需給データによる送電量では85.6TWhだった。住宅用太陽光(10kW未満)の推計値が3.5TWhのため、それと合わせて89.1TWhとなり、1割以上小さいため、太陽光発電の割合は8.3%となる。電力調査統計からの発電電力量の推計値は、電気事業者(小売電気事業者および一定規模以上の発電事業者)からの発電実績の報告と、電気事業者以外の事業者からの受電電力量を合計した数値のため、ダブルカウントなどにより大きめの数字になっている可能性はある。

火力発電の発電電力量は減少傾向にあったが、2022年には72.4%と、前年の71.7%から増加し、2016年からは約11ポイント減少したが依然として高いレベルである(図4)。石炭火力については、2016年の30.2%から2021年は26.5％まで減少したが2022年は27.8%に増加した。LNGについては2016年の38.9%から2022年の29.9%まで一貫して減少傾向にある。一方、原子力発電は、2014年にゼロになってから、2019年には発電電力量が6.5%まで増加したが2020年に4.3%に減少し、2021年には5.9%となったが、2022年には4.8%と再び減少した。

図4: 日本国内の年間発電電力量と電源構成の推移
(出所：電力調査統計などよりISEP作成)

海外各国との自然エネルギーの割合の比較

自然エネルギーの電力分野の導入では、1990年代以降、EU(欧州連合)での取り組みが世界的に先行して進んでおり、EU全体での発電電力量の割合も2017年には30%を超え、2022年にはEU27か国で38.6%に達して、化石燃料による発電の割合39.5%とほぼ拮抗している。これは日本国内の自然エネルギー電力の割合の2倍近くに相当する。太陽光発電および風力発電といった変動性自然エネルギー(VRE)の割合も欧州全体で22.3%と、日本国内の約11%の2倍に達している。

主要な欧州各国、アメリカおよび中国そして日本の自然エネルギーによる2022年の年間発電電力量の割合の内訳を図5に示す。この図はイギリスのシンクタンクEmberが推計した欧州各国の電力部門に関する2022年の最新データ[3]および英国政府のデータ[4]、アメリカおよび中国についてはEmberによる世界の最新データ[5]に基づいている。変動性自然エネルギー(風力および太陽光)VREの割合がすでに60%を超えているデンマークでは年間発電電力量に占める自然エネルギーの割合が約84%に達しており、風力だけで55%に達する。オーストリアでは、水力発電の割合が56%あり、風力11%やバイオマス6%と合わせて自然エネルギーの割合が76%に達している。スウェーデンでは68%、ポルトガルでは60%に達し、すでにドイツ(43%)、スペイン(42%)、イギリス (41%)においても自然エネルギーの割合が40%に達して、欧州全体の平均を上回っている。VREの割合はEU全体でも22%に達しているが、スペインでは33%に達し、ドイツでも30%を超えている。一方、原発の比率が60%を超えるフランスでは自然エネルギーの割合は25%に留まる。

図5:欧州各国およびアメリカ・中国・日本の発電電力量に占める自然エネルギー等の割合の比較(2022年)
出所：Ember,英国政府,電力調査統計などのデータよりISEP作成

EU(欧州連合)では、2050年の気候中立やグリーン・リカバリーを目指すグリーン・ディール構想を実現するためにも、野心的な温室効果ガスの排出削減目標を目指す「欧州気候法」が2021年6月に欧州議会で承認された[6]。その中では、2030年の削減目標を40%から55%に大幅に引き上げ、それに伴い自然エネルギーの導入目標も最終エネルギー消費に対して従来の32%から40%以上となっている。55%削減のための新たな政策パッケージ”Fit for 55”の策定と共にEUの再生可能エネルギー指令RED IIIへの見直しも進められた。2020年の自然エネルギー導入目標はフランスを除いたEU27か国は達成をしており、2030年に向けてさらに高い目標を目指している。EU各国の自然エネルギーの導入目標は既にNECPs(National Energy and Climate Plans)という形で策定されているが、削減目標に引き上げに伴い、各国で目標の見直しが進められている。さらに、ウクライナへのロシアの軍事進攻により、欧州ではロシアに依存してきた天然ガスなどのエネルギー危機が現実のものとなり、早急なエネルギー転換の必要性にも迫られている。特に天然ガスについてはドイツなどロシアへの依存度が高い国があり、電力市場が高騰する中、暖房用や産業用の天然ガスについても高騰や供給不足が懸念されていた。そのため、欧州委員会(EC)では、ロシアからの化石燃料依存度を低減するために2022年5月に”REPowerEU”計画を発表した[7]。自然エネルギーについては2030年の導入目標を40%からさらに45%に引き上げることを提案している。その実現のため、太陽光発電については現在(2020年)から倍増して320GWに、2030年には600GWを目指すというEU太陽エネルギー戦略を策定しており、新築建築物の屋根上(ルーフトップ)太陽光の設置義務化なども検討されている。

1990年代から2022年までの欧州各国と日本の年間発電電力量に占める自然エネルギーの割合の推移を比べてみると、欧州各国では2020年に向けて1990年代から着実に自然エネルギーの割合を増やしてきたことがわかる(図6)。デンマークでは、2000年の時点ですでに17%だったが、2010年の時点で30%を超え、2022年には84%に達しており、2030年までには自然エネルギー電力が100%を超えることを目指している[8]。デンマークでは、電力システムにおける2000年以降の20年間にわたる経験から、風力および太陽光の変動性自然エネルギーVREで電力の50%以上を賄うための統合ソリューションが電力システムや電力市場において実現している。

図6: 欧州各国および日本の自然エネルギー電力の導入実績・政策目標
(出所：EU統計局、EmberデータなどからISEP作成)

ドイツでは2000年には7%程度だったが、その後、2010年には20%近くにまで増加し、2020年には45%に達したが、2021年は風況のため風力発電の発電量が減少した影響で40%程度に減少したが、2022年には44%に再び達している(図7)。なお、この割合は年間発電電力量に対するもので、年間電力消費量に対しては46%に達している。ウクライナ危機により、ロシアへの天然ガス依存からの脱却を実現するため、2022年の新たなEEG法案(再生可能エネルギー法)では、再生可能エネルギー電力を2030年には80%以上、2035年には100%を目指すとしている。ドイツは2000年の時点ではわずか6%だった割合が2021年には41%と7倍になった[9]。一方で、原発の割合は2000年の29%から2022年には6%台まで低下しており、原発全廃と定められた2022年末に向けて着実に減少してきたが、天然ガスの供給懸念により、廃止を予定している原発を2023年4月まで温存する措置もとられた。ドイツ国内で産出される褐炭を含む石炭の割合は、2000年には50%を占めていたが、2020年には排出量取引(EU ETS)での炭素価格の上昇などが要因となって23.4%まで減少したが、2022年はウクライナ危機による天然ガスの高騰などの影響で31.7%に増加した。これは風力と太陽光を合わせたVREの割合と同じレベルとなっている。

図7: ドイツ国内での自然エネルギーの発電電力量と全発電電力量に占める比率の推移
(出典:AGEBデータよりISEP作成)

中国では、水力発電に加えて風力や太陽光の導入がこの10年間で急速に進んだ。2022年には年間で風力発電の割合が9.3%、太陽光発電が4.7%でVRE(変動性自然エネルギー)の割合は14.0%に達している。水力も含めた自然エネルギーによる発電電力量の割合は30.8%に達して、前年の29%から増加した(図8)。一方、原発の割合は4.7%で、2019年以降ほぼ横ばいだったため、太陽光発電は原発の電力量と同レベルとなった。2022年の中国国内の年間発電電力量の規模(約8860TWh)は、EU(27か国)全体の約2780TWh(2022年)の3倍以上あり、日本国内の約1000TWhの8倍以上である。欧州および日本の発電電力量は横ばいか減少傾向にあるが、中国では経済成長と共に増加を続けており、この10年間で約2倍になっている。

図8: 中国の自然エネルギーおよび原発の電力量の推移
出所:China Energy Portal[10]およびEmber

日本国内の電力需給における自然エネルギーの割合

日本全国のエリア毎に一般送配電事業者10社により毎月公開されている電力需給データに基づき系統電力需要に対する自然エネルギーの割合などを中心に2022年(暦年)の一年間のデータを集計した。日本国内の電力需給データについてはISEPのEnergy Chartでは公表されたデータから様々なグラフでインタラクティブに分かり易くデータを分析できる[11]。

日本全体の年間電力需要量に対する自然エネルギーの割合は2022年(暦年)の平均値では20.5%となり、2021年度の年平均19.9%から増加した。内訳としては太陽光発電の割合が9.6% となり、風力発電の1.0%と合わせて変動性自然エネルギーVREの割合は10.7%となった。太陽光は2021年度の9.0%から増加しており、水力発電の7.7%より割合が大きくなっている。バイオマス発電は前年度の1.6%から1.9%に増えている。一方、2022年の原発の割合は5.9%となり、2021年度の7.7%から減少した。

日本全体の自然エネルギーの電力需要に占める割合の月別の平均値では、2022年5月が30.3%と最も高くなっており、前年の28.6%から増加している(図9)。このときVRE(変動性自然エネルギー)の割合も最大で15.4%となり、前年４月の14.1%から増加した。その内訳は、太陽光発電が14.5%、風力発電が0.9%となっている。1日の平均値では2022年5月3日に42.6%に達したが、VREについては5月4日の25.2%が最大で、前年の最大値21.7%から増加した。自然エネルギー割合の1時間値では同じ5月4日11時台の83.8% が1年間のピークで、太陽光が67.0%に達しており、風力発電の2.1%と合わせてVREのピーク値は69.2%になっている。これは前年の太陽光発電のピーク値58.9%から増加している。ちなみに風力発電のピーク値は2022年11月14日未明の3.7%だった。

図9: 月別の日本全国の電力需給における自然エネルギーおよび原発の割合(2022年)
出所：一般送配電事業社の電力需給データより作成

電力会社(一般送配電事業者)のエリア別では、2022年(暦年)の年間電力需要量に対する自然エネルギーの割合の平均値が最も高かったのは東北エリアの36.0%だったが、太陽光が11.4%、風力が4.8%になり国内で最も高く、VRE割合は16.2%に達しているが、水力発電も13.9%と大きな割合を占めている(図10)。東北エリアはバイオマス発電の割合も4.8%と全国で最も高く、地熱発電の割合も1.3%で九州エリアと並んで高くなっている。自然エネルギー割合が第3位の北海道エリアは、33.2%に達しているが、太陽光が8.7%、風力が4.5%に達してVRE割合は13.2%だったが、水力が16.0%と高くなっている。2022年の東日本全体の平均では自然エネルギーの割合が19.8%と全国平均の20.5%を下回っている。これは東京エリアが13.7%に留まっていることが大きな要因となっている。この東京エリアでは太陽光が7.9%と水力の4.7%を上回っているという特徴がある。

図10: エリア別の電力需給における自然エネルギーの割合(2022年)
出所：一般送配電事業社の電力需給データより作成

2022年(暦年)の中西日本全体の自然エネルギーの割合は、21.0%と全国平均の20.5%を上回っているが、太陽光10.4%と風力0.6%を合わせてVREの割合が11.0%と高くなっている。一方、東日本では稼働ゼロの原発が、中西日本では関西エリア、九州エリアおよび四国エリアで稼働しており、その割合は太陽光を若干上回る10.7%だったが、前年の14.0%から減少している。自然エネルギーの割合が第2位の北陸電力エリアでは、2022年には33.8%に達しているが、太陽光は5.1%、風力の割合は0.8%でVRE割合は6.0%と比較的低く、水力発電の割合が25.4%と全国の中で最も高くなっている。自然エネルギーの割合が第4位の四国エリアでは、28.9%となり2021年度の29.8%から減少したが、原発の割合は前年度の8.8%から大幅に増えて27.9%になった。四国エリアでは、太陽光15.1%、風力1.8%を合わせたVREの割合が16.9%と九州エリアに次いで全国の中で高いレベルになっている。九州電力エリアでは自然エネルギーの割合は27.2%となり、水力4.9%に対して太陽光が全国で最も高い16.2%に達しており、変動性自然エネルギー(VRE)の割合も風力の1.0%とあわせて17.1%と全国で最も高いレベルになっている。

2022年には1時間値で自然エネルギーが電力需要の100%を超えるエリアが、北海道、東北、北陸、中部、四国、中国および九州の7エリアになった。前年の2021年は北海道、東北、北陸、四国および中国の5エリアだった。特に東北エリアでは、2022年4月9日12時台に自然エネルギーの電力需要に対する割合が123.6%に達した。このピーク時に太陽光が77.5%、風力が10.6%でVREの割合が88.1%だった。さらに、水力の27.7%、バイオマス6.2%、地熱1.7%を合わせて123.6%となっている。出力抑制が実施されている九州エリアでも、図11に示すように1時間値で太陽光の割合がピーク時に最大104.9%に達した(2022年5月4日11時台)。このとき風力は0.3%でVRE比率が105.2%、自然エネルギー比率は116%に達している。このとき出力抑制も実施されており、出力抑制前ではVRE比率が約120%に達していたことになる。

九州エリアではVRE(太陽光および風力)の出力抑制が2018年から全国のエリアの中で実施されており、2022年の1年間を通じたVREの出力抑制率は1.4%となり、2021年度の3.9%から減少した。九州エリアでは、2022年12月末の時点でFIT制度によりすでに1144万kWの太陽光発電が電力系統に接続しており, 風力発電の63万kWと合わせてVREの接続容量は1200万kWを超えている(図12)。しかし、九州エリアには約400万kWの原発があるが、2022年は原発の稼働率が低く、電力量の割合が22.4%と低かったこともあり、VREの出力抑制はこの原発の稼働率も大きく影響していると考えられる。2022年は他のエリア(北海道、東北、中国、四国)でも、初めてVREの出力抑制が行われているが、原発が稼働する四国エリアでも0.3%程度、原発が稼働しないエリアとして北海道エリアが0.1%、東北エリアが0.4%、中国エリアが0.2%となっている。これまでVREの出力抑制ルールの見直しが行われ、VREのオンライン制御の活用が進みつつあるが、ルールが複雑化し電力システム全体ではまだ最適化されていない状況にある。九州エリアでは地域間連系線は有効に活用されるようになってきており、他のエリアを含めてさらなる運用の改善と増強が求められる。揚水発電が十分に活用されている九州エリアとまだ十分に活用されていないエリアがあり、まずはVREのオンライン制御の促進および最適化、火力発電の最低出力の見直し、今後は蓄電池の活用、DR(デマンドレスポンス), VPP(バーチャルパワープラント)などの活用が求められる[12]。