2021-10-18 ｱﾒﾘｶ合衆国・ﾊｰﾊﾞｰﾄﾞ大学
・ ハーバード大学、中国・清華大学、南開大学および中国人民大学による研究チームが、2060 年の中国の電力需要の 43.2%を太陽エネルギーで 25 セント/kWh を下回るコストで賄うことが可能と報告（2019 年の中国の石炭火力コストは 3.6～6.5 セント/kWh）。
・ 世界最大の CO2 排出国である中国によるエネルギーシステムの脱炭素化に向けた活動は、気温上昇を 1.5℃以下に抑えるという目標の達成において不可欠。中国ではすでに太陽、風力や水力発電による再生可能エネルギーへのエネルギーシステムの移行を本格的に進めているが、将来的なコスト、技術的な実現可能性や電力系統との適合性等、未来の太陽光発電には不明な点が多く残る。
・ 本研究結果では、太陽エネルギーと貯蔵システムが石炭火力発電の安価な代替や電力系統に適した選択肢となる、中国と他国における重要なエネルギー転換点を重視する。
・ 中国の多くの地域では、助成金無しの太陽エネルギーが石炭火力発電よりも安価になっており、技術進展とコスト低減によるこの傾向の国全体への拡大が見込まれている。本研究結果は、太陽エネルギーの経済競争力と貯蔵システムへの資本投資を組み合わせることで、中国の将来の電力システムの稼働で特に重要となる、グリッドディスパッチへの余剰利益の提供を実証するもの。
・ 2020～2060 年の中国の太陽エネルギーポテンシャルとそのコストを評価する総合モデルを開発し、土地利用、太陽光パネルの傾き・スペーシングや気象条件を考慮し、空間と時間における太陽エネルギーの物理的な可能性を予測した。
・ 同予測に投資コストと技術的変化のスピードを加え、現在と将来の石炭火力発電に対する太陽光発電のコスト競争力の進展度合いを把握。これを基に時間毎の最適化モデルを展開し、太陽光による間欠的な出力の平坦化に必要なエネルギー貯蔵システムの追加的コストを評価した。
・ 2020 年の中国の太陽光発電ポテンシャルは 99.2PWh で、技術進展とコスト低減により 2060 年には146.1PWh に達すると予測。太陽光発電が中国の脱炭素化において重要な要素となることを示唆する。
・ 本研究は、Officei of the President of Harvard University および Harvard Global Institute to the
Harvard-China Projection on Energy, Economy and Environment のグラントが一部支援した。
URL: https://www.seas.harvard.edu/news/2021/10/chinas-solar-powered-future
＜NEDO海外技術情報より＞
（関連情報)
米国科学アカデミー紀要(PNAS)掲載論文(フルテキスト）
Combined solar power and storage as cost-competitive and grid-compatible supply for China’s
future carbon-neutral electricity system
URL: https://www.pnas.org/content/118/42/e2103471118
Abstract
As the world’s largest CO2 emitter, China’s ability to decarbonize its energy system strongly affects the prospect of achieving the 1.5 °C limit in global, average surface-temperature rise. Understanding technically feasible, cost-competitive, and grid-compatible solar photovoltaic (PV) power potentials spatiotemporally is critical for China’s future energy pathway. This study develops an integrated model to evaluate the spatiotemporal evolution of the technology-economic-grid PV potentials in China during 2020 to 2060 under the assumption of continued cost degression in line with the trends of the past decade. The model considers the spatialized technical constraints, up-to-date economic parameters, and dynamic hourly interactions with the power grid. In contrast to the PV production of 0.26 PWh in 2020, results suggest that China’s technical potential will increase from 99.2 PWh in 2020 to 146.1 PWh in 2060 along with technical advances, and the national average power price could decrease from 4.9 to 0.4 US cents/kWh during the same period. About 78.6% (79.7 PWh) of China’s technical potential will realize price parity to coal-fired power in 2021, with price parity achieved nationwide by 2023. The cost advantage of solar PV allows for coupling with storage to generate cost-competitive and grid-compatible electricity. The combined systems potentially could supply 7.2 PWh of grid-compatible electricity in 2060 to meet 43.2% of the country’s electricity demand at a price below 2.5 US cents/kWh. The findings highlight a crucial energy transition point, not only for China but for other countries, at which combined solar power and storage systems become a cheaper alternative to coal-fired electricity and a more grid-compatible option.
