- 1-III.参考資料‐2‐(参考資料 1)太陽電池セルとモジュールの変換効率の変遷
図 1-1 太陽電池セルの変換効率の変遷(2020 年 3 月版)
NREL(National Renewable Energy Laboratory, USA)
:Best Research-Cell Efficiencies
(ttps://www.nrel.gov/pv/assets/pdfs/best-research-cell-efficiencies.20200311.pdfh)‐3‐図 1-2 太陽電池モジュールの変換効率の変遷(2020 年 4 月版)
NREL(National Renewable Energy Laboratory, USA)
:Champion Photovoltaic Module Efficiency Chart
(https://www.nrel.gov/pv/module-efficiency.html )-4-(参考資料 2)太陽光発電技術に関する各国の公的資金投入状況
図 2-1 主要国における太陽光発電技術開発予算
出典: 以下のデータをもとに資源総合システム作成
2012〜2014 年まで: IEA PVPS
各年の Trends Report 2015 年以降:
米国:IEA PVPS National Survey Report 2016(2017 年 6 月)
日本:産業による開発費:(株)資源総合システムによる調査
公的開発費:IEA PVPS National Survey Report 他
2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
米国 262 194 439 233 242 208 241
日本 130 90 97 117 122 113 108
ドイツ 66 251 55 82 73 92 92
韓国 118 202 92 48 61050100150200250300350400450500百万ドル
各国の太陽光発電技術開発予算-5-(参考資料 3)2050 年に導入量が増加する市場の検討(詳細)
1.導入量が増加する市場
(1)導入ポテンシャル
国内の太陽光発電の導入ポテンシャルの考え方を図 3-1 に示す。国内において太陽光発電の導
入が想定される対象市場についての面積を調査し、日射量や物理的に設置が可能な面積を考慮し
て設置可能な面積割合を想定し、太陽光発電の導入対象面積とした。それら対象面積に対し、技
術的な制約条件を想定し、面積あたり導入可能な容量(その時点の変換効率、設置角度等により
設定)を乗じることで、導入ポテンシャルとした。また、対象市場の 2050 年の全面積は、2018
年の面積から変化することが想定されるため、2018 年の全面積から、将来の人口や GDP 等によ
る影響を考慮し、ストック増減による変化を想定し、2050 年の面積を推計して使用した。2050
年の制約条件については、将来太陽光発電の技術的課題解決による増加を見込んだ割合とした。
変換効率も 2050 年の向上を想定して設定した。
図 3-1 導入ポテンシャルの考え方
出典:みずほ情報総研(株)作成
(2)累積導入の検討
累積導入量の考え方を図 3-2 に示す。前項で計算した各市場の導入ポテンシャルに各市場の
2050 年の普及率を想定し乗じることで、2050 年の累積導入量を検討した。
各市場の 2050 年の普及率は、普及曲線(ロジスティック曲線)を描いて想定した。普及曲線
は、メガソーラー、戸建住宅等のこれまでの実績導入量から作成し、各市場に相当する普及曲線
を選択した。次に、各市場において導入開始年を設定し、各市場の普及曲線から得られる 2050
年の普及率を、その市場の導入ポテンシャルに乗じることで、2050 年の累積導入量とした。なお、
本調査の累積導入量は普及率を一定の仮定の下に計算をしたものであるため、普及率の仮定を変
更すれば、累積導入量は簡単に変動することに留意する必要がある。-6-年間導入量を検討していないが、例えば、2050 年の年間導入量は、2050 年とその前年(2049
年)の累積導入量の差分と 2050 年のリプレース需要の合計となる。2050 年のリプレース需要は、
各市場の使用年数に依存し、使用年数を 30 年と想定した場合は 2020 年の年間導入量分が 2050 年
のリプレース需要となる。
図 3-2 累積導入量の考え方
出典:みずほ情報総研(株)作成
2.導入ポテンシャル及び導入量の前提条件
ここでは各分野の導入ポテンシャルおよび導入量を見積もりする際の、各前提条件を示す。
導入ポテンシャルの見積もりには、各分野の現在の面積から想定される 2050 年の面積および
設置可能な面積割合が必要であり、導入量の見積もりには、2050 年の普及率とそれを算出するた
めの普及曲線の想定、さらに技術的な制約条件の想定が必要となる。
(1)面積
各種統計データから各分野の現在の全面積を整理した。2050 年の面積は、この結果に基づき、
(2)で示す各種指標を用いて推計し、そのうち設置可能な面積割合を設定して対象面積とした。
1 Power 分野
Power 分野の現在の全面積の出典と、面積の考え方、2050 年の面積推計に用いた指標、設置可
能な面積割合を表 3-1 に示す。
水上
農地
構造物
2050年の導入
ポテンシャル
2030年 2050年
2050年の
累積導入量
戸建住宅の導入開始年数と普
及率の関係を参考に、他分野
における導入開始年数を設定し
2050年の普及率を想定Power大規模(地上)Building
業務用建物屋根
強度弱い建物屋根
側壁(ZEB想定)
新築(LCCM、ZEH+)
集合住宅House既築(ZEH)×ばつ
各分野の導入ポテンシャルを試
算する
2050年の
累積導入量=HDV
飛行船、船
ロジスティクス(物流)TransportLDV
個人宅駐車場
充電設備IoTOthersその他新市場
既存市場
2050年の
年間導入量=⊿2050年の
累積導入量+2050年の
リプレース需要
使用年数20年の場合:
=2030年の年間導入量=⊿2030年の累積導入量
使用年数30年の場合:
=2020年の年間導入量=⊿2020年の累積導入量:≒0
使用年数それ以上の場合:=0
2030年の
累積導入量
2030年累積導入量と2050年累積導入量から毎年等比で増加
【2030年累積導入量:20GW、2050年累積導入量:100GWの場合】
年増加比率 5^1/20=1.259
⊿2050年の累積導入量=20.6GW
2030年の導入
ポテンシャル‐7‐表 3-1 Power 分野の面積の考え方
分野カテゴリー現在全面積の出典現在全面積の考え方現在→2050 年全面積の考え方設置可能な面積割合の考え方
Power 大規模
( 地上)工業用地平成 26 年工業統計表「用地・用水
編」データ
事業所敷地面積-事業所建
築面積
製造業延べ床面積比率工業用地の建築面積以外に、建蔽率 50%(工業地域)を
満たした上で全て導入:30%
道路等には導入されないと想定し、うち面積の 50%導入
浄水場社団法人日本水道協会:水道統計
「平成 20 年度」より推計
沈殿池、ろ過池、浄水池、
配水池の有効容量から有効
水深を推計して面積を推計
横置き面積の 100%導入
下水処理場公益社団法人日本下水道協会:平
成 22 年度版下水道統計
処理場上部利用面積横置き面積の 100%導入
最終処分場跡地
(一般廃棄物)
環境省一般廃棄物処理実態調査結果
平成 27 年度結果
最終処分場埋立地面積人口比率未利用地であり 100%導入
最終処分場跡地
(産業廃棄物)
環境省産業廃棄物行政組織等調査報
告平成 26 年度実績より推計
最終処分場埋立容量から面
積/容量比率を推計して面
積を推計
製造業延べ床面積比率未利用地であり 100%導入
工業団地一般財団法人日本立地センター産業
用地ガイド 2017 年版
分譲可能面積製造業延べ床面積比率未利用地、整地であり 100%導入
企業の低・未利用地国土交通省平成 25 年土地基本調査
(確報集計)の公表について
法人所有の低・未利用地の
うち空き地面積(平成 25年)横置き日当たりがある空き地を想定し 25%導入(南面が空いて
いる空き地を想定)
水上湖沼水面 (10ha 以上)環境庁自然保護局自然環境保全基礎
調査第 4 回湖沼調査
10ha 以上の湖沼面積横置き事例より面積の 40%と想定
湖沼水面 (10ha 未満)1-10ha 未満の湖沼面積
ダム水面ダム年鑑 2005 ダム(貯水池)潅水面積横置き事例より面積の 20%と想定
農地耕作放棄地総務省統計局 2015 年農林業センサ
ス第 2 巻農林業経営体調査報告
書総括編
耕作放棄地面積横置き(高齢化による増加、
施策による減少)
事例より面積の 30%と想定
耕作地総務省統計局作物統計調査平成
28 年耕地及び作付面積統計
田畑計本地面積(平成 28年)人口比率畑(普通畑、樹園地、牧草地)計本地面積(平成 28年):50% 適した作物種/懐疑的でない農家 40%、事例より
面積の 30%→6%と想定
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2 Building 分野
Building 分野の現在の面積の出典と、対象とする施設等を表 3-2 に示す。出典のデータは基本的には
延床面積ベースであり、それらのデータに屋根面積比率または壁面面積比率 1)を乗じることで、対象
面積とした。
表 3-2 Building 分野の面積の考え方
分野カテゴリー出典対象
Building 建物設
置 ( 業
務用)
業務用建
物屋根
庁舎総務省公共施設状況調・経年比較表
(2016 年時点版)、都道府県・市町村
本庁舎、市庁舎、地方事務所、国
有財産(合同庁舎)、国有財産
(単独庁舎)など
学校施設幼稚園、幼保連携方認定こども園、小学
校、中学校、高等学校、高等専門学校、大
学、短期大学、専修学校関しては文部科学
省平成 28 年度学校基本調査、保育所に
関しのみ平成 27 年社会福祉施設等調査の
概況
子供・児童・生徒・学生一人当た
りの施設床面積と、就学対象人口
の積により計算。高等学校以降は
就学率を実績から算出して計算。
文化施設総務省公共施設状況調・経年比較表
(2016 年時点版)、都道府県・市町村
総合博物館、図書館、県民会館、
科学博物館、歴史博物館、美術博
物館、その他博物館、図書館、青
年の家・自然の家、勤労青少年ホ
ームが対象
医療・福
祉施設
厚生労働省平成 28 年(2016)医療施設
(動態)調査・病院報告の概況から病床数
を、病床面積(医療施設(静態・動態)調
査(平成 17 年)より 1 病床当たりの面積
を算出)を乗じて算出。その他福祉施設は
平成 27 年社会福祉施設等調査より学校施
設に含む保育所を除いて引用
医療施設(病院)、医療施設(診
療所)、その他福祉施設(養護老
人ホーム、特別用語老人ホーム、
老人で意・サービスセンター、老
人福祉センター、老人憩の家)、
保護施設等が対象
民生業務
施設
事務所ビルは、平成 28 年度固定資産の価
格等の概要調書における「事務所・銀行・
店舗・百貨店」の売り場面積より商業統計
の卸・小売の売り場面積を減じることで推
計。商業施設(百貨店)、商業施設(総合
スーパー)、商業施設(専門スーパー)、
商業施設(コンビニエンスストア)は同概
要調書より引用。宿泊施設は、固定資産の
価格等の概要調書の「病院・ホテル・料
亭」より、先に求めた医療施設面積(病
院)を減じることで推計
事務所ビル、商業施設 ( 百貨
店 ) 、商業施設 ( 総合スーパ
ー ) 、商業施設 ( 専門スーパ
ー)、商業施設(コンビニエンス
ストア)、宿泊施設が対象
住宅新築
(LCCM、
ZEH+)
戸建住宅総務省住宅・土地統計調査報告戸建住宅戸数
既築
(ZEH)
集合住宅集合住宅総務省住宅・土地統計調査報告長屋・共同住宅の棟数、述床面
積、屋根面積
側壁(ZEB 想定)は業務用建物屋根、集合住宅、強度弱い建物屋根(産業分野)と同じであり省略
3 Industry 分野
Industry 分野の現在の面積の出典と、対象とする施設等を表 3-3 に示す。出典のデータは基本的には
延床面積ベースであり、それらのデータに屋根面積比率または壁面面積比率 1)を乗じることで、対象
面積とした。
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表 3-3 Industry 分野の面積の考え方
分野カテゴリー出典対象
Industry 建物設
置 ( 業
務用)
強度弱い建
物屋根
産業分野製造事業所は平成 28 年度工業統計(用
地・用水編)より引用。平成 27 年木材需
給報告書より引用。普通倉庫は国土交通省
倉庫統計季報より平成 28 年度を引用。冷
蔵倉庫は国土交通省平成 27 年度倉庫事
業経営状況調査
製造業事業所のうち従業員
1,000 名以下の延べ床面積割合
が対象、製材工場、普通倉
庫、冷蔵倉庫が対象
畜舎農林水産省畜産統計調査乳用牛、肉用
牛、豚、採卵鶏
飼養頭数から 1 頭あたりの飼
養スペースを想定し面積を推計ビニルハウ
ス・ガラス室農林水産省園芸用施設及び農業用廃プラ
スチックに関する調査累計統計表
ガラス室・ハウス室設置実
面積野菜、花き、果樹計
(平成 21 年)
構造物遮音壁東日本高速、西日本高速、中日本高速CSR
レポート 2012
高速道路遮音壁延長から高さ
を想定して推計
SA/PA 道の駅東日本高速、西日本高速、中日本高速有価
証券報告書(平成 29 年 3 月期)
SA/PA 面積 + 道の駅面積
(SA/PA 施設あたり平均面積
から全国面積を推計)
駐車場 ( 大
型平面駐車場)一般社団法人全日本駐車場協会全国駐車場
整備状況調査、公益社団法人立体駐車場工
業会
駐車場総共用台数(住宅車庫
等を除く)-立体駐車場(二
段方式除く(昭和 61 年度〜平
成 28 年度)台数から 1 台あた
り駐車場面積から合計面積推計空港施設国土交通省空港一覧会社管理空港、国
管理空港、特定地方管理空港、地方管理空
港、その他の空港
空港面積-滑走路面積(長さ
より推計)
鉄道駅舎平成 27 年度鉄道統計年報土地建物面積
表 JR、民鉄
停車場用地(鉄道線、併用軌
道、新設軌道)
産業分野(強度あり) 製造事業所は平成 28 年度工業統計(用
地・用水編)より引用。
製造業事業所のうち従業員
1,000 名以上の延べ床面積割合
が対象
側壁(ZEB 想定)は業務用建物屋根、集合住宅、強度弱い建物屋根(産業分野)と同じであり省略
4 Transport 分野
前項の見積もり結果詳細の Transport 分野を参照のこと。
- 10 -
(2)将来の面積の考え方
各分野における 2050 年の面積は現在の面積から変化していくことが想定される。本見積もりでは、
人口や業務用延床面積、製造業延床面積等の将来推計から現在からの変化を指標とし、一部分野の将
来面積見積もりに使用した。
業務用延床面積の将来推計を表 3-4 に、製造業延床面積の将来推計を、表 3-5 に示す。
2050 年断面における業務用延床面積は人口あたり延床面積と国立社会保障・人口問題研究所が推計
する将来の人口予測とを乗じることにより算出した。2050 年の人口当たり延床面積は、2030-2050 の年
間伸び率が、2020-2030 年の人口あたり年間延床面積伸び率と同等と仮定して推計した。
2050年の産業部門の延床面積推計に用いる製造業延床面積は、2020-2030年の延床面積あたり GDP伸
び率が 2030 年以降も続くと仮定した場合に外挿される 2050 年の延床面積当たり GDP と、年率 1.7%の
経済成長が 2050 年まで続くと仮定した場合に 2050 年に想定される実質 GDP とを乗じることにより推
計した。
これらの指標を各分野に適用し、2050 年の面積を想定した。Building 分野は、庁舎、学校施設は人口
比を適用して、2050 年の延床面積は減少するものとし、それ以外は業務用延床面積比として、2050 年
の延床面積が増加するものとした。Industry 分野については、すべて横置きとした。なお、Power 分野
は、表 3-5 に示した通りである。
表 3-4 業務用延床面積 2050 年の推計
項目単位 1990 2005 2008 2014 2020 2030 2050
業務用延床面積※(注記)1
億 m2
12.9 17.6 18.2 18.6 19.3 19.7 20.3
人口※(注記)2
千人 127,247 124,100 116,618 101,923
人口あたり延床面積億 m2
/千人 14.6 15.6 16.9 19.9
人口あたり延床面積伸び率 % 108.6 118.0
延床面積伸び率 % 100.0 103.8 105.9 109.2
※(注記)1:2014 年までは日本エネルギー経済研究所 EDMC2017 のデータを引用。2020 年 2030 年は長期エネルギー需給見通しの数値を
採用。2050 年については人口の将来予測と人口あたり延床面積のトレンドから将来の伸びを推計し、2050 年の人口予測と人口あたり
延床面積の推計値の積をとって推計。
※(注記)2:国立社会保障・人口問題研究所の H24 年 1 月推計将来人口の見通し(長期エネルギー需給見通しで採用の想定)ただし 2050 年
については最新の推計値を利用。
表 3-5 製造業延床面積 2050 年の推計
項目単位 2005 2013 2014 2020 2030 2050
実質 GDP※(注記)1
兆円 490 531 528 591 711 996
製造業延床面積※(注記)2
100m2
3,773,251 3,909,053 3,377,103 3,369,474 3,244,284
延床面積あたり GDP millionUSD/100m2
0.13 1.35 1.75 2.11 3.07
延床面積あたり GDP
伸び率
% 120.6 145.5
延床面積伸び率 % 100.0 86.4 86.2 83.0
※(注記)1:2030 年までは長期エネルギー需給見通しの値を採用。2030 年以降は年平均 GDP 成長率を 1.7%として推計。
※(注記)2:2030 年までは長期エネルギー需給見通しにおけるエネルギー多消費産業の将来生産量の足許からの伸び率が各業種の現在の延床
面積の伸び率と同一として推計。
参考文献
1) 経済産業省平成 22 年度新エネルギー等導入促進基礎調査事業(太陽光発電及び太陽熱利用の導入可能性に関する
調査)
、平成 23 年 2 月