公開日: 2025年5月21日 / 更新日: 2025年6月2日 – 著者: Konrad Wolfenstein
ソーラーパーク | 地上設置型太陽光発電システムの均等化発電原価：意義と経済的実現可能性を例で解説 – 画像：Xpert.Digital
太陽エネルギーのコスト比較：太陽光発電は従来型エネルギーより優れている
太陽光発電オープンフィールドシステム：この投資はこれまで以上に価値があるのでしょうか?
地上設置型太陽光発電システムの現在の均等化発電原価（LCOE）は1キロワット時あたり4.1～6.9セントの範囲にあり、これは太陽エネルギーが従来のエネルギー源と比較していかに競争力が高まっているかを明確に示しています。この動向は、エネルギー分野と太陽光発電所の経済的実現可能性に広範な影響を及ぼします。.
均等化発電コスト（LCOE）とは何ですか?
均等化発電原価（LCOE）とは、発電所の寿命全体にわたる1キロワット時（kWh）の電力を発電するのにかかる平均コストを指します。この指標により、異なる発電技術間のコストを直接比較することができます。.
計算には以下が含まれます。
- 購入と設置にかかる投資コスト
- 運用および保守コスト
- 資金調達コスト
- 潜在的な燃料費
- 耐用年数終了時の解体費用
簡略化された式は、(生涯にわたる総コストの現在価値) / (生涯にわたって生成されるすべての電力の現在価値) です。.
に適し：
太陽光発電オープンフィールドシステムのコスト比較
地上設置型太陽光発電システムは、1キロワット時あたり4.1～6.9セントの発電コストで、現在ドイツで最も費用対効果の高い発電形態です。比較すると、他のエネルギー源の発電コストは大幅に高くなります。
- 褐炭: 15.1～25.7セント/kWh
- 原子力エネルギー：最大49セント/kWh
フラウンホーファーの研究者らは、これらのコストが2045年までに1キロワット時あたり3.1～5.0セントまでさらに下がる可能性があると予測している。.
地上設置型太陽光発電システムはいつ経済的に実行可能になるのでしょうか?
太陽光発電システムは、固定価格買取制度による収入と電気料金の節約額が投資コストと運用コストを上回れば、経済的に実行可能とみなされます。地上設置型システムでは、いくつかの要素が重要な役割を果たします。
1. エリアサイズとシステム寸法
収益性は発電所の規模に応じて高まります。多くのプロジェクト開発者は、規模の経済性が働くため、少なくとも4～5ヘクタールの敷地でのみ事業を開始します。しかし、発電した電力を近隣で利用できる場合は、小規模なプロジェクトでも収益性を高めることができます。.
2. 報酬とマーケティング
現在、以下の報酬モデルが提供されています。
- 1,000kWp 未満のシステム: 1kWh あたり 7.00 セントの固定固定価格買取制度。
- 1,000kWpを超える設備：2025年には1kWhあたり最大6.8セントの入札手続きに参加
電力購入契約（PPA）を通じて、EEG 補助金の枠外で経済的に発電所を運営するケースも増えています。.
に適し：
3. 回収期間
太陽光発電システムの典型的な償却期間は10年から15年です。この期間が過ぎると、初期投資は借り換えられ、システムは残りの20年から30年の耐用年数にわたって利益を生み出します。.
4. ネットワークパリティ
グリッドパリティとは、自家発電した太陽光発電のコストが公共電力網の電力コストと同等かそれ以下になる時点を指します。ドイツでは2012年に早くもこの基準が達成され、太陽光発電システムの経済性が根本的に向上しました。.
オープンスペース施設の特別な経済的利点
地上設置型太陽光発電所は、屋上設置型太陽光発電所に比べて、いくつかの経済的な利点があります。
- 投資コストが低い: 屋根よりもオープンエリアへの設置の方が簡単で安価になることが多いです。.
- 最適な方向: オープンフィールド システムは太陽と完全に一直線になるため、収穫量が増加します。.
- 規模の経済: 大規模な発電所では、設置されるキロワットあたりのコストが低くなるというメリットがあります。.
コスト開発
近年、太陽光発電の均等化発電原価（LCOE）は大幅に低下しており、2010年から2020年の間に約90%低下しました。この傾向は、緩やかなペースではあるものの、今後も続くと予想されます。.
比較のために：現在の最終消費者向け電気料金は、新規顧客の場合約26.1セント/kWh、既存顧客の場合約34.7セント/kWhです。これは、発電コストと最終消費者向け価格の間に大きな差があることを示しています。.
経済的で持続可能：空き地の太陽光発電所がなぜ魅力的なのか
発電コストが1キロワット時あたり4.1～6.9セントという地上設置型太陽光発電システムは、既に経済的に採算が取れる水準を超えています。最も費用対効果の高い発電形態であるだけでなく、管理しやすい償却期間を備えた魅力的な投資機会も提供します。低い発電コスト、長期的な電力市場価格の上昇、そして多様なマーケティングオプションの組み合わせにより、地上設置型システムは、専門のプロジェクト開発者にとっても、必要な土地資源を持つ自治体や農業事業者にとっても、経済的に健全な投資となります。.
太陽光発電オープンフィールドシステム：4～5ヘクタールにおけるパフォーマンスポテンシャルの例
地上設置型太陽光発電システムの計画においては、面積効率が重要なパラメータとなります。技術的構成と設置条件にもよりますが、4～5ヘクタールの面積で平均3.6～7MWの設置容量を実現できます。この範囲は、以下の要因によって決まります。
エリアパフォーマンス比率
近代的な露地型太陽光発電所は、現在、1ヘクタールあたり0.9～1.4MWの発電量を達成しています。この値は以下の要因に依存します。
- モジュラー技術: 効率が 22% を超える高性能モジュールにより、必要なスペースが削減されます。.
- 取り付けシステム: 東西方向の配置や追跡システムにより、面積の利用率が最大 25% 向上します。.
- 列間隔: モジュール列間の距離が広いと (日陰を最小限に抑えるため) 電力密度は低下しますが、同時に農業用 PV の使用が可能になります。.
面積と出力: 使用される技術と設定に応じて、太陽光発電を使用して 1 ヘクタールの土地 (サッカー場 1.5 個分ほどの広さ) あたり 0.9 ～ 1.4 メガワットの電力を生成できます。.
1ヘクタールあたりの収穫量に影響を与えるもの:
- ソーラーパネル技術: より効率的なソーラーパネルはより少ないスペースを必要とします。.
- ソーラーモジュールの配置: 特別な方向や太陽を追跡するシステムにより、より多くの電気を生成できます。.
- モジュール列の間隔: ソーラーパネルの間隔が広いほど、面積あたりの発電量は少なくなりますが、その面積を農業 (Agri-PV) などの他の目的に使用できる可能性があります。.
計算例:
- 4 ヘクタールの土地を使用し、1 ヘクタールあたり平均 1.1 メガワットを生成すると仮定すると、合計 4.4 メガワットになります。.
- 条件が最適で 1 ヘクタールあたり 1.4 メガワットが達成できれば、5 ヘクタールで 7 メガワットを生成できます。.
標準条件下での4ヘクタールの場合：
- 発電量 = 面積（ha） × 1ヘクタールあたりの発電量（MW/ha）
↪ 発電量 = 4 ha × 1.1 MW/ha = 4.4 MW
最適条件下での5ヘクタールの場合：
- 発電量 = 面積（ha） × 1ヘクタールあたりの発電量（MW/ha）
↪ 発電量 = 5 ha × 1.4 MW/ha = 7 MW
つまり、効率性と技術の向上は、同じ面積でより多くの電力を生産できることを意味します。4ヘクタールの土地で約4.4MWの発電が可能で、理想的な条件下ではさらに大きな発電量となります。.
実例と限界
- 標準的な設置構造を使用する場合、一般的な 5 MW プラントでは約 4.5 ヘクタールの土地が必要です。.
- ノルトライン＝ヴェストファーレン州では、両面モジュールと最適化された列間隔を組み合わせることで、1.35MW/haの容量を持つプラントが2023基導入されました。.
- グリッド接続容量は、多くの場合、制限要因として機能します。7 MW のプラントには 20 kV の中電圧接続が必要ですが、その可用性を事前に確認する必要があります。.
経済枠組み条件
現在の投資コストは1kWpあたり600～900ユーロで、5MWのシステムでは300万～450万ユーロに相当します。ドイツでは年間950～1,100時間の全負荷運転を想定しているため、年間収益は次のようになります。
5MW×1,050時間＝5,250MWh
電力価格が 6.8 セント/kWh (EEG 入札価格 2025 年) の場合、年間収益は 357,000 ユーロとなり、償却期間は 9 ～ 12 年となります。.
将来の可能性
タンデムPVモジュール（効率30%超）の導入により、2030年までに電力密度は2MW/haに増加し、5ヘクタールで最大10MWを達成できるようになります。.
に適し：
コスト（最大30％）を削減し、時間（最大40％）を節約する革新的な太陽光発電ソリューション
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