2014 Fiscal Year Annual Research Report
太陽光発電の導入拡大にともなう希少金属の供給リスク評価と経済性分析
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24561001
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| Research Institution | Akita University |
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Principal Investigator |
安達 毅 秋田大学, その他部局等, 教授 (40262050)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
別所 昌彦 秋田大学, その他部局等, 准教授 (40398425)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 太陽光発電 / 供給リスク / 銀 / リスク指標 / リアルオプション分析 / 導入シナリオ / 高純度シリカ / アモルファス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
太陽光発電は今後世界で加速的に導入が進むと考えられている再生可能エネルギーであるが、太陽電池セルには多くの希少金属が使用されており、原材料となる金属の供給が持続的でない可能性がある。本研究では、金属資源供給の持続可能性の視点から太陽光発電の評価を行うことを目的とし、1）太陽光発電の導入拡大にともなう銀供給のリスク分析、2）不確実性を考慮した太陽光発電導入の経済性、3）シリコン原材料の未利用資源の活用について検討を行った。
太陽光発電の導入シナリオをもとに太陽電池セルの電極に用いられている銀の需要をモデル化した結果、2050年には現状の工業利用全量の約2倍に達することが示された。これを踏まえて、資源供給のリスクを定量的に示す5つの指標を提案し、リスク変動を調査したところ、銀の供給リスクが高まっていることが示唆された。また、供給国のカントリーリスクについても評価を行った。
また、我が国の太陽光発電導入の分析では、リアルオプション法を用いて不確実性を考慮した経済性の分析を行った。将来の化石燃料価格が不確実であり、高騰する火力発電を代替する形で太陽光発電が導入されるモデルを構築した。技術進歩として導入が進むにつれて発電コストが低下する点もモデルに組み込まれている。数値計算の結果では、2011年の2倍程度まで化石燃料価格が上昇したときに、太陽光発電に投資することが最適であることが求まった。
太陽光発電用シリコン原料に関する検討では、二酸化ケイ素（シリカ）に着目し、現在利用されている高純度石英・珪石以外の資源として、アモルファスシリカの一つである低品位オパールシリカを対象として、アルカリ溶解・pH調整を軸とするシリカ回収試験を行った。これにより未利用資源である低品位のアモルファスシリカからも高純度シリカを回収できる可能性を得、将来のシリコン原料供給の安定性が高いことが示された。
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