洋上風力発電の低コスト化

洋上風力発電の低コスト化

プロジェクト概要

2050 年カーボンニュートラル実現に向け、再生可能エネルギーを最大限導入することが求められます。洋上風力発電は、大量導入やコスト低減が可能であるとともに、経済波及効果が期待されることから、再生可能エネルギーの主力電源化に向けた切り札とされています。

これまで欧州を中心に洋上風力発電の導入が拡大していますが、2050年にかけてはアジア市場の急成長が見込まれます。特に、急深な地形が広がる日本・アジアにおいて、低風速・台風・落雷等の気象条件や海象等を踏まえて最適化するニーズが高まっています。

そこで本プロジェクトでは、2030 年までに一定条件下で着床式洋上風力発電の発電コストが8~9円/kWhとなることを見通せる技術及び浮体式洋上風力発電を国際競争力のあるコスト水準で商用化する技術の確立を目指します。これまで取り組んできた実証事業等による知見も踏まえ、浮体式を中心とした洋上風力発電の早期のコスト低減を行い、導入拡大を図ります。

プロジェクトの特徴

〇次世代風車の技術開発事業

陸上風力で培った技術力や国内ものづくり基盤の他、日本の強みである生産技術・品質管理、工場の自動化等のロボティクスを活かし、風車全体のバリューチェーンを効率化・最適化するため、グローバルメーカーとの協働を視野に入れつつ、風車仕様の最適化、風車の高品質大量生産技術等に関する技術開発を推進します。

〇浮体式の基礎製造・設置低コスト化技術開発事業

日本の強みである造船技術の基盤やドック等のインフラを活かし、浮体の大量生産技術を世界に先駆けて確立するため浮体基礎や係留システムの最適化、低コスト施工技術の開発等に関する技術開発を推進します。

〇洋上風力関連の電気システム技術開発事業

グローバルな競争優位を確保している国内ケーブルメーカーの技術力を活かし、日本・アジアの特性である台風等の厳しい気象条件やうねり等の海象に適応するため高電圧ダイナミックケーブル、浮体式洋上変電所に関する技術開発を推進します。

〇洋上風力運転保守の高度化事業

陸上風力で開発されたスマートメンテナンス技術を日本の強みとして、コストの3割超を占めるメンテナンスの高度化に向けて運転保守及び修理技術、監視及び点検技術の高度化等に関する技術開発を推進します。

〇浮体式洋上風力の実証事業

風車、浮体、係留システム、ケーブルの挙動・性能・施工性・コストを考慮した一体設計により、信頼性の向上と低コスト化が必要であるため、ユーザー(発電事業者)を巻き込んでプロジェクト全体の発電コスト低減にコミットする形で、システム全体として関連技術を統合した実証を行います。

プロジェクトサマリー

■予算額

上限1,195億円

■CO2の削減効果(日本市場)

2030年
300〜700万トン/年
2050年
0.9億トン/年

■経済波及効果(世界市場)

2030年
1兆円
2050年
2兆円

■研究開発目標

  1. 2030年までに、一定条件下(風況等)で、着床式洋上風力発電の発電コストが8~9円/kWhを見通せる技術を確立
  2. 2030年までに、一定条件下(風況等)で、浮体式洋上風力を国際競争力のあるコスト水準で商用化する技術を確立

【CO2削減効果及び経済波及効果の前提条件】

  • 洋上風力により発電された電力が、火力により発電された電力を代替すると仮定
  • 2030年の洋上風力の導入量については、再エネ海域利用法に基づく導入量100~300万kW 及び再エネ特措法等に基づく港湾区域や一般海域における68万kWの合計168~368万kW
  • 2050年の洋上風力の導入容量について、総合資源エネルギー調査会基本政策分科会において、参考値(再エネ比率約5~6割)を実現するためのイメージとして示された4500万kWが導入されたと仮定
  • 現在実施中の着床式洋上風力の公募の際の供給価格上限額における想定値である33.2%の設備利用率で稼働したと仮定
  • 洋上風力発電プロジェクト全体の投資額は、2030年に61億ドル(約6.6兆円)/年、2050年に100億ドル(約11兆円)/年(IRENA試算)
  • 世界の洋上風力の導入容量は2030年に228GW、2050年に1000GW、うちアジアについては2030年に126GW、2050年に613GW(IRENA試算)
  • 日本市場全体とアジアの25%(太陽光電池市場や石炭火力用ボイラーと同水準)を目指してシェアを取得すると仮定

出所)研究開発・社会実装計画