カーボンニュートラル目標達成における小水力発電の役割と機会

中国における小水力発電資源の平均開発率は60%に達し、一部の地域では90%に迫っています。カーボンピークとカーボンニュートラルを背景に、小水力発電がグリーン化への転換と新エネルギーシステム構築の発展にどのように貢献できるかを探ります。
小水力発電は、中国農村部の電力消費問題を解決し、農村経済と社会の発展を支え、気候変動に対処する上で重要な役割を果たしてきました。現在、中国の小水力発電資源の平均開発率は60％に達し、一部の地域では90％に近づいています。小水力発電開発の重点は、漸進的な開発から資源の発掘と管理に移行しています。先日、記者は水利部国際小水力発電センター所長、中国水利学会水力発電専門委員会主任の徐金才博士にインタビューを行い、カーボンピークとカーボンニュートラルを背景に、小水力発電がどのようにして新エネルギーシステム構築のグリーン転換と発展に参加できるかを探りました。
昨年末時点で、136カ国がカーボンニュートラル目標を提案しており、これは世界の二酸化炭素排出量の88%、GDPの90%、人口の85%をカバーしています。世界のグリーン化と低炭素化への全体的な流れは止めようがありません。中国もまた、2030年までに二酸化炭素排出量をピークアウトさせ、2060年までにカーボンニュートラルを達成することを目指し、強力な政策措置を講じることを提案しています。
世界の温室効果ガス排出量の70%以上はエネルギー関連であり、気候危機は温室効果ガス排出量の厳格な抑制を迫っています。中国は世界最大のエネルギー生産国と消費国であり、世界のエネルギー生産量と消費量のそれぞれ約5分の1と4分の1を占めています。エネルギー特性は、石炭に富み、石油に乏しく、天然ガスに乏しいというものです。石油と天然ガスへの外部依存度はそれぞれ70%と40%を超えています。

しかし、近年の中国における再生可能エネルギーの発展速度は誰の目にも明らかです。昨年末の時点で、再生可能エネルギーの総設備容量は12億キロワットを超え、世界の再生可能エネルギーの設備容量は約33億キロワットでした。再生可能エネルギーの設備容量の3分の1以上が中国から供給されていると言えます。中国のクリーンエネルギー産業は世界をリードする優位性を形成しており、太陽光発電や風力発電といった主要産業は世界市場シェアの70%を占めています。
再生可能エネルギーの急速な発展は、必然的に規制資源の増大を招き、水力発電の規制上の優位性もより顕著になるでしょう。水力発電は最も成熟した再生可能エネルギー技術であり、世界のカーボンニュートラル実現に積極的な役割を果たすでしょう。これを受けて、米国政府は全国の水力発電所の近代化と改修に6億3,000万ドルを投資する計画で、主に水力発電の保守と効率向上に重点を置いています。
中国の水力発電産業において、小水力発電は比較的小さな割合を占めるものの、依然として非常に重要な産業です。中国には、貯水容量10万立方メートル以上の小水力発電所が1万カ所以上あり、系統連系を通じて地域の新エネルギー消費の大部分を支えることができる、他に類を見ない分散型エネルギー貯蔵・調整資源となっています。
小水力発電開発と生態環境の調和ある共存
カーボンピークとカーボンニュートラルを背景に、小水力発電の発展方向は、新たな電力システムの構築への適応と、小水力発電開発と生態環境の調和ある共存へと移行しています。2030年までのカーボンピーク行動計画では、エネルギーのグリーン化・低炭素化への転換行動の重要な一環として、小水力発電のグリーン開発を加速することを明確に提唱しています。
中国は近年、小水力発電のグリーン化・発展において多くの実践を展開してきた。その一つは、小水力発電の効率化・容量拡大への転換である。中央政府は第12次5カ年計画において85億元を投資し、4300カ所の農村水力発電所の効率化・容量拡大・改修を完了した。中央政府は第13次5カ年計画において46億元を投資し、22省の2100カ所以上の小水力発電所の効率化・容量拡大・改修、1300カ所以上の河川の生態改造・修復を完了した。2017年、国際小水力発電センターは「地球環境ファシリティ」中国小水力発電効率向上・拡大・転換付加価値プロジェクトの実施を組織した。現在、8省の19のプロジェクトでパイロット作業が完了し、経験をまとめ国際共有している。
二つ目は、水利部が河川の連結性を回復し、水不足を軽減し、河川区間の修復を目的として実施した小水力発電所の浄化・整流です。2018年から2020年にかけて、長江経済ベルトでは2万5000基以上の小水力発電所の浄化・整流が実施され、2万1000基以上の発電所が規定に基づき生態流量制御を実施し、各種の調整プラットフォームに接続されました。現在、黄河流域では2800基以上の小水力発電所の浄化・整流が進行中です。
3つ目は、グリーン小水力発電モデル発電所の創設です。2017年にグリーン小水力発電所が設立されて以来、昨年末までに中国には900カ所以上のグリーン小水力発電所が建設されました。現在、小水力発電のグリーン化・発展は国家政策となっており、各省市の多くの小水力発電所は、グリーン小水力発電基準を是正し、生態流量排出・監視設備を整備し、河川生態系の修復を実施しています。典型的なグリーン小水力発電モデル発電所を数多く創設することで、流域、地域、さらには小水力発電産業におけるグリーン化の質の高い発展を加速することを目指しています。
4つ目は、小水力発電所の近代化です。現在、多くの小水力発電所は、従来の単独発電所による独立分散型の運転形態を転換し、地域や流域を単位とした発電所群の統一的な運転形態を確立しつつあります。
概して、これまでの小水力発電の建設は、電力供給と農村電化の実現を目的としていました。現在の小水力発電の転換は、発電所の効率、安全性、そして環境影響の向上と、高品質なグリーン化の実現を目指しています。将来、小水力発電の持続可能な発展は、エネルギー貯蔵制御において独自の役割を果たし、「デュアルカーボン」目標の達成に貢献するでしょう。
将来的には、既存の小水力カスケード発電所を揚水発電所に転換することで、再生可能エネルギーのランダムな消費を促進し、小水力発電のグリーン化を実現することができます。例えば、昨年5月には、四川省アバ県小金県の春昌壩揚水発電所の改修工事が行われ、水力発電、太陽光発電、揚水発電の融合が実現しました。
さらに、水力発電と新エネルギーは強い相互補完性を有しており、小水力発電所は立地範囲が広く、発電量も大きいため、電力供給の調整において十分な役割を果たせていない割合が高い。小水力発電所は仮想発電所（バーチャルパワープラント）に参加することで、運転制御と市場取引の協調的な最適化を実現し、ピークカット、周波数調整、電力網のバックアップといった補助的なサービスを提供できる。
もう一つの無視できないチャンスは、水力発電とグリーン証明書、グリーン電力、炭素取引を組み合わせることで新たな価値が生まれることです。国際グリーン証明書を例に挙げると、2022年に小水力発電向けの国際グリーン証明書の開発に着手しました。国際小水力発電センター麗水モデル区の19の発電所を国際グリーン証明書開発のモデルとして選定し、第一陣の6つの発電所で14万枚の国際グリーン証明書の登録、発行、取引を完了しました。現在、風力発電、太陽光発電、水力発電などの国際グリーン証明書の中で、水力発電は発行量が最も多いプロジェクトであり、小水力発電は約23%を占めています。グリーン証明書、グリーン電力、炭素取引は、新エネルギープロジェクトの環境価値を反映し、グリーンエネルギーの生産と消費のための市場システムと長期的なメカニズムの形成に貢献しています。
最後に、中国における小水力発電のグリーン開発は、農村振興にも貢献できることを強調したいと思います。中国は今年、「千村鎮風力発電キャンペーン」と「千戸太陽光発電キャンペーン」を実施し、全国各地で分散型屋上太陽光発電の実証開発を着実に推進し、農村のクリーンエネルギー利用を促進し、農村エネルギー革命の実証建設を進めています。小水力発電は、独自のエネルギー貯蔵・調整機能を備えた再生可能エネルギー源であり、山岳地帯で比較的容易に価値転換を実現できるエコロジー製品でもあります。農村エネルギーのクリーン化と低炭素化を促進し、共同繁栄の促進に貢献します。