すべての人に電気を届ける最善の方法とは?

すべての人に電気を届ける最善の方法とは?
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手頃で安定した電力をすべての人に届ける方法については、理想的な問題解決のアプローチをめぐって意見が分かれる。エネルギー専門家はエネルギー密度や質・間欠性についてよく考える。経済学者はコストを考える。計画担当者は空間を考える。こうした戯画化はいずれも重要な考慮点を浮き彫りにするが、どうやらエネルギー界には計画担当者がもっと必要らしい。電力アクセスをめぐる議論から、空間という観点がいつの間にか失われているように見えるからだ。

ここでいう空間とは、電気を利用できない人々が暮らし、働いている場所のことだ。また、ここでいう議論とは、二つの学派間の対話を指す(気候変動に重点を置きつつ、 こちらで丁寧に要約されている)。一方は、集中型電力網への 完全な接続に満たない ものは不十分だと考え、もう一方は 分散型太陽光発電 を未来のあり方として支持している。しかし、空間を積極的に考慮し始めると、この議論は不要に思えてくる。— それぞれの解決策には、適切な状況において、それぞれの役割がある。

都市部のエネルギー需要を満たす

専門家は、都市部におけるエネルギー使用の集中にますます注目している。都市部は世界のエネルギー消費の約 70%を占める。この割合は今後も拡大する見込みだ。世界の「都市」人口は総人口を大幅に上回るペースで増加すると予測されており、2050年までに都市には新たに 約30億人 が加わる。

ビル・ゲイツのブログ記事 は、昨年6月下旬にエネルギーアクセスをめぐって波紋を呼んだ。都市部の多くで集中型電力を支持する彼の主張には妥当性がある。以下に示す 世界銀行のデータ によれば、[データセット内の]都市化率が86%以上の国はすべて電化率も95%以上であり、都市化率が少なくとも60%の国で電化率が80%未満の国は一つもない。都市住民に電気を届けるのは、より安価で、物流面でも容易だ(必ずしも「簡単」というわけではないが)。

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出典:データは 世界銀行

集中型発電と分散型発電の支持者は、どちらも自分たちが好む技術のほうが安価で、サービスの質も向上すると主張する。そして、どちらの主張も、ときには正しい。遠隔地の発電源から中心都市に電力を送る送電インフラは、電力会社が電気を購入すると見込める、十分な所得のある顧客が圧倒的に多いため、費用対効果が高い。人口密度が高まれば、配電コストも下がる。燃料費が安い場合、こうした要因により、少なくとも都市部では通常、集中型発電のほうが安価になる。

これは化石燃料による発電を検討する事業者にとって、とりわけ重要かもしれない。汚染規制がますます厳しくなり、公衆衛生への意識も高まるなか、石炭または石油を燃料とする発電所が人口密集都市部で生き残る可能性は低い。高度に都市化した地域での発電所建設を抑制する政策を導入している国はほとんどないが、そうした発電所の 悪影響を示す証拠は増え続けている。最も明白な例は中国であり、これは偶然ではないかもしれないが、同国は最近、 全国的な排出量取引制度の計画を発表した。

農村部のエネルギー需要を満たす

都市に移り住む人が増えている一方で、電気のない人々の5人に4人はいまなお農村部に暮らしている。こうした人々に電気を届けるには、既存の電力網への接続を拡張し、新たな分散型発電を構築するなどして電力を届けるか、(議論の余地はあるが)彼らが都市に移るのを待つ必要がある。

後者は理にかなわない。理由は、(1)多くの人が都市に移ると私たちが単に 考えている にすぎず、(2)誰が、どこから、どれほどの速さで都市に移るのか、まったくわからないからだ。全国規模の電力網の拡張には数十年かかることがあり(下の 世界エネルギー評価のグラフを参照)、大規模なインフラ投資も必要となる。これは先送りを正当化するものではなく、むしろ行動を促す呼びかけだ。電力需要をより短い期間で満たす代替手段を見つけなければならない。

10か国における電化率の推移

10カ国における電化率の推移 出典:世界エネルギー評価、第19章、 開発のためのエネルギーアクセス

農村部では、送電・配電コストが集中型発電に不利に働く。貧困層の需要が小さいことも加われば、利益率の低い事業を営む電力会社が送電網の拡張に投資することをためらうのも理解できる。

多くの場合、これにより太陽光発電はコスト面で優位に立つ(ただし、そうした優位性は 近いうちに必要なくなるかもしれない )。これは発電の間欠性という問題を解決しないが、ジガー・シャーがビル・ゲイツへの 返答 で指摘したように、集中型電力網のサービスは、技術的、政治的、社会的な理由のいずれであれ、安価でも安定的でもないことが多い。安定性と手頃さが不足している場合、新たな発電容量が必ずしも新たな電力アクセスにつながるとは限らない。

こうしたコストと安定性をめぐる議論に決着をつけるのは論客ではなく市場だ。消費者がそれぞれの状況に応じて最良の選択肢を選ぶからである。分散型太陽光発電への需要がある地域では、 Mera Gao Power や Devergy のような企業がその需要を取り込むだろう。シャーの言葉を借りれば、「この分野に人生と限られた資金を投じてきた知識豊富な起業家たちは、合理的な事業判断を下している。その判断は、エネルギーを届ける最も安価な方法に焦点を当てている」。

インドも同じ考えのようだ。最近、成長戦略において 太陽光発電が主要な役割を果たす と発表し、2022年までに設備容量を100 GWにするという意欲的な目標を掲げた。これは、 インドのすべての世帯 に2019年までに基本的な電力需要を満たすとした以前の公約を補完するものだ。今年から始める場合、100 GWの目標を達成するには2021年まで毎年平均15 GWを超える設備容量の導入が必要となる(EPIAの推計 によれば、インドが2013年に導入した容量は1.1 GWだった)。

マイクログリッドを通じた電力供給によって、農村住民が低エネルギー消費の暮らしに固定されてはならない。とりわけ、将来的に電力網を拡張できる可能性と両立するよう整備する場合はなおさらだ。また、集中型と分散型のどちらを支持するかにかかわらず、農村部でよく使われる灯油 からの脱却 や、その他の屋内汚染燃料の使用削減は、電気を利用できない人々に電気を届けることと同じくらい、行動を促す重要な動機となり得る。

今後に向けて

間もなく発表される 持続可能な開発目標 には、エネルギーアクセスと都市化関連の目標が明示的に含まれており、国際開発におけるそれぞれの役割について私たちが理解を深めてきたことを反映している。都市化の進展は都市中心部の電化を安価にするが、開発をさまざまな他の方法でも可能にしなければ、安価であることが手頃さにつながるわけではない。また、電力網から供給される電気が安価になるだけでは、可能な限り短い期間、つまり私たちが目指すべき時間軸で、すべての人の電力アクセスを実現することはできないし、実現することもない。

この課題を空間的に捉えることで、状況が異なれば必要なアプローチも異なることがわかる。適切な方法は、コスト、資源の入手可能性、資金調達の可能性、規制環境、持続可能性に関する懸念、文化的背景、人口密度、人口構成、その他さまざまな要因によって決まる。

都市への人口移動予測や、送電網の拡張と太陽光マイクログリッドのコストについて現在わかっていることを踏まえると、大規模なインフラ投資を正当化するために求められる立証のハードルは比較的高くあるべきだが、それでも多くの場合、そうすることには意味がある。最も安価で最も安定した電気が選ばれますように——届ける先に応じて。

本記事は、 The Energy Collectiveとの協力により公開されています。掲載は、世界経済フォーラムが見解を支持することを意味するものではありません。

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著者:Zak Accuardiは2014年にMITでテクノロジーと政策の修士号を取得し、都市の持続可能性政策を専門としていました。

画像:技術者が電線の作業をしている。アーカンソー州、2014年4月29日。REUTERS/Carlo Allegri。

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