デンマークのエネルギー政策と北方都市への教訓

吉田文和

北海道大学名誉教授

CHP普及の目的：デンマーク

• 1973年の石油危機が出発点、1979年の熱供給法が基礎をつくる、石油・石炭から天然ガスとバイオマスへ、地域暖房からCHPへ、消費者価格の低減、地域暖房会社へのメリット、CO2,NOX低減、自治体が接続義務を決める、

• 経済的インセンティブ、CHP電力への補助、CO2税、その税収で補助する。低利有利、地域暖房110年の歴史、自治体の保証、2011年には熱の62％が地域暖房による（1980年31％）、1次エネルギー消費の17％を占める、地域暖房は76％がCHPから。電力の63％がCHPから。

• 「エネルギー2020」を決定し(2012年3月)、 2020年までに1次エネルギー(電力や都市ガス等に転換前のエネルギー)供給中の再生可能エネルギー比35%目標

デンマーク熱供給法（1979年）

第1条： 第1項 本法の目的は、環境に優しく、

最も社会経済的に、建造物の暖房と温水供給のエネルギー利用を促進すること、そして、この領域におけるエネルギー供給の際の化石燃料依存を減少させることである。

第2項 熱供給の計画は、第1項中で述べた目

的に一致して、できる限り熱と電力の併合生産の向上を配慮して図られるべきである。

CHP: From Cities to Nationwide Coverage

Changes in the electricity generation layout during the last 25 years

CHP-efficiency has lowered DK’s Gross Energy Demand by 11%

CHP電力の買取保証：デンマーク

• 現存する分散型天然ガスCHP=0.08DKK/kWh • 産業用天然ガスCHP=0.07DKK/kWh,6年間 • バイオガスCHP＝0.60DKK/kWh,20年間 • 2013年からは0.793DKKか0.431DKK/kWhかを選択、0.26DKK追加、6kW以下は1.30DKK/kWh

• 木質バイオマス、麦わらCHP=0.60DKK/kWh 20年間（2004年4月21日以前稼働） 2013年からは0.15DKK/kWh追加 ・天然ガス・バイオガスCHPは両方加算 集中型CHPが半数、残りを小規模、自立型CHP

バイオガス及びバイオマスのガス化ガスによって生産される 電力価格構成モデル

(現行、補助金財源：電力ＰＳＯ, 交付対象：電力生産者)

市場価格（変動する）

補助金Ｄ （固定：0.436 kr./kWh）

モデル２ (FIP)

補助金Ｂ （固定：0.10 kr./kWh）

補助金Ａ （固定：0.26 kr./kWh）

変動

天然ガス価格と基礎価格の差に応じて毎年１月１日調整。(ref. §43e-2)

２０１６～１９年 毎年１月１日0.02 kr./kWh 減額。 (ref. §43e-4)

市場価格と0.802 kr./kWhとの差。(ref.§43a-1)

価格指数調整 (ref.§43a-6)

Nord Poolスポット・プライス。(ref.§51-2-1)

補助金Ｂ （固定：0.10 kr./kWh）

補助金Ｃ（変動する）

モデル１ (FIT)

市場価格（変動する）

変動

補助金Ａ （固定：0.26 kr./kWh）

0.802 kr./kWh

モデル１（ＦＩＴ）からモデル２（ＦＩＰ）に移行するように規制を調整。（エネルギー２０２０合意）

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高井久光作成

デンマークのCHP促進策

• 暖房燃料への税金施策：暖房設備のCHP 化を促進するため、発電用の燃料には税金をかけず、暖房に使う燃料にかかる税金を高くすることとした。

• 購入義務付け：2005 年まで、需要家は、最寄りのCHP ユニットで発電された電力の購入が義務付けられた（現在は廃止）ので、大型で集中型のCHP プラントを含め、すべてのCHP 事業者は、その恩恵を受けた。

• バイオマスおよびバイオガス CHP のプレミアム：バイオマスおよびバイオガスを燃料とする（元来発電所だった）集中型CHP プラントは、すべての需要家が支払う電気代の中からプレミアムを受ける。

• DHの半分はバイオマスかバイオガスを燃料にしている。

230 DH plants and

670 CHP plants

District Heating in Denmark

地域暖房網の所有、管理、 接続義務（デンマーク）

接続／接続され続ける義務：地方自治体に、すべての住民が、天然ガス供給あるいは地域暖房ネットワークのいずれかに接続することを要求する権限を持たせた。

この接続義務は新規および既存の家屋ともに発生するが、既存の家屋に関しては、（接続までの時間的猶予を与えるために）、住人への通知後9 年以内に接続するものとした。 この接続義務が、DH システムの拡張を促し、DH ビジネスが商業ベースで成り立つことを保証し、そのための資金調達も容易にした。

デンマーク事例：Assens 地域暖房調査

• 3150人のメンバー、1961年設立、はじめは石油だき、1984年に石炭ボイラー追加、1988年に木質CHPへ転換（チップはデンマーク75％、バルト3国25％）、5km,天然ガスパイプはない。設備補助金はないが、政府の買取保証60オーレ（12円/kWh）,借金保証、地域暖房ネットの安さ（1m2-3万円）、non-profit なので、利益上げたら借金返す。木質チップは、自動化挿入。全体の熱効率は、90％。固定価格買取のために電気を多く生産したい。

• 1家庭当たり20万円程度・年間かかる

Supply Zones Established in 1980-90’s

280 Biomass Plants in Denmark

Wood or straw:

• 200 district heating plants

• 15 CHP plants

Biogas: • 33 CHP

Municipality Solid Waste:

• 24 CHP plants

• 8 district heating plants

12% of the electricity consumption

and 26% of space heat consumption

from biomass, incl. organic waste.

Many large-scale CHP’s around major cities will convert to biomass in next 10 years,

as many large cities adopt low carbon or zero carbon climate strategies

制度上の教訓と課題（デンマーク） • 教訓①風力の出力に応じてCHPをコントロールする。ヒートプンプをCHPユニットに追加する、

• 教訓②電力貯蔵への投資はしすぎない、しかしCHP、ヒートプンプ、運輸ユニットを安定的にグリッドに含めることが大切。

• 教訓③CHP,ヒートプンプ、運輸のクローズドシステムのフレキシブル運用で、利益があがる。

• 教訓④再生可能エネルギーの利用として、バイオマスは限られているので、風力電気などで再生可能エネルギーのガスと液体に替える。

• 100％再生可能エネルギーには、スマートエネルギーシステムが必要である。

• 第4世代のDH（地域暖房）計画：①世代は蒸気、②世代は高温高圧、③世代現在、④世代はバイオ燃料を運輸に使い、風力発電でメタノール、バイオ燃料をつくり、自動車用燃料にする。そのコスト、雇用効果を検討する。

デンマークCHPの見学から ・無理に電力を貯蔵することを考えずとも、CHPの場合熱（＝熱水）で貯める方が効率的である。

・時間帯別の電力市場があれば、市場価格がインデックスになって、電力供給の逼迫度に応じて電力と熱生産のどちらを重点に運転するか、最適運転が実現できる。

・必ずしも施設を所有していなくても、適切な契約さえ結べれば、他主体の所有するCHPを電力需要に応じて遠隔操作で運転できる。

・同様に、時間帯別の電力市場があれば、設備投資を最小限のシンプルな構造にして、電力需給が逼迫＝市場価格が高値のときにだけ稼動するバックアップ火力の会社が存立しうる。

内村鑑三の教え Lesson of Kanzo Uchimura (Independent Evangelist)

• 「デンマーク国の話」（1911年）『岩波文庫』

• デンマークはドイツに負けて、人の教育と国土の再開発で国の危機を乗り越える

• 再生可能エネに言及、足元から資源を探す、地元学

• Use of local RE

• 人の再教育、職業訓練 Development of human resource and Local resource

• みんなで議論、民主主義 Democracy and Discussion

• 「危機」はチャンス、電力危機をきっかけに省エネと再生可能エネルギーで地域再生に Crisis is a chance for the change

まとめ：北方都市への教訓

・CHP普及の目的を明確にする⇒気候変動対策、エネルギー効率向上

・CHP電力の買取保証制度、設備投資の補助金制度などの枠組み制度の確立

・DH地域暖房網の所有、管理、接続義務⇒デンマークの高普及率の背景

・規制緩和（道路占有・パイプ施設基準など）の必要性

・電力自由化、電力価格の変動影響の検討が必要