新たなエネルギービジネスが次々と誕生している米国。特に、分散電源を活用した新たなビジネスモデルでは世界のトップを走る。そこで本連載ではシリコンバレーで25年超、エネルギービジネスなどのリサーチを手がけてきたクリーンエネルギー研究所の阪口幸雄代表に最新のビジネス動向を解説してもらう。初回のテーマは、阪口代表が「太陽光の10年後ろを追いかけている」と分析する定置型蓄電池だ。

 分散型電力システムへの移行は、今や世界の潮流だ。もちろん、米国も例外ではない。電力自由化が進んだ州や地域では、次々と新しいエネルギービジネスが産声を上げている。

 今回は、その中でも蓄電池ビジネスを取り上げたい。米国における定置型の蓄電池ビジネスは、早くもプレーヤーやビジネスモデルが出揃いつつある。

 米国の蓄電池産業の特徴は、蓄電池のセルの製造などを手がける「川上」はほぼ皆無であり、蓄電池を用いた川下ビジネスが極めて盛んな点である(ただし、テスラのギガファクトリーが本格的に稼働すると、この構図は大きく変化する)。

 定置型蓄電池を使う川下ビジネスとは、「サービスビジネス」だ。サービスの概要は蓄電池を貸与して電気代の節約を助けたり、需要家に太陽光発電と組み合わせて電力供給を提供するモデルである。

 サービスの提供相手は電力会社であったり、法人需要家であったりする。提供企業は、顧客と10年、20年という長期のサービス契約を交わし、地道にPPA(Power Purchase Agreement、電力販売契約)で稼ごうとする。

 電力会社向けにサービスを展開している事業者には、米AESエナジーストレージ(AES Energy Storage)、米グリーンスミスエナジー(GreenSmith Energy)、米テスラエナジー(Tesla Energy)などがいる。法人需要家向けでは、米ステム(STEM)、米AMS、米グリーンチャージ(Green Charge)が有名だ。

 蓄電池ビジネスの今後を読み解くカギは、実は太陽光発電にある。現在の蓄電池ビジネスは、10年前の太陽光発電と酷似している。蓄電池で起きている川下ビジネスの進化は、太陽光がかつて辿った道。つまり、この10年に太陽光の世界で何が起きたのかを振り返れば、蓄電池の今後が読み解ける。

 米国における太陽光発電セルの製造はこの10年で淘汰され、アジアのメーカーが90%以上のシェアを占めるに至った。だが、アジア製の安い太陽光発電セルやモジュールを活用した太陽光PPAビジネスが大きく伸びた。

 ここで言う太陽光PPAとは、日本で「第三者保有モデル」と呼ばれるビジネスモデルのことだ。サービス提供事業者が需要家側に設置した太陽光発電設備を保有し、自家消費と系統電力を組み合わせて電力を供給する。提供事業者と需要家はPPAを結び、電気料金を支払うというビジネスである。

 そして今、蓄電池を活用したサービスビジネスも、太陽光と同じく、米国企業が先導してマーケットを開拓している。ファイナンスモデル、PPAモデル、補助金と政策誘導等のアプローチが得意であり、自分でマーケットを作り、そこで当たり前のように先行者利益を享受する。

 ファイナンスモデルとは、米国におけるITC(Investment Tax Credit : 30%の連邦税控除)制度を活用するために、開発事業者が節税対策を望む企業を巻き込んだり、プロジェクトファイナンスに工夫を施して資金調達コストを下げることなどを言う。また、補助金や関連する政策を自陣に有利になるようにするために、連邦レベルでも州レベルでもロビー活動が極めて盛んである。

再エネが増えると蓄電池ニーズは顕在化する

 この分野は、再生可能エネルギーによる発電量の増加に伴い、重要度を増している。蓄電池ビジネスは、今やニッチマーケットではなく、大手のサービスプロバイダーの活躍する分野になった。

 再エネ比率が10%程度なら、火力発電など従来型の発電に隠れて、蓄電池のニーズは顕在化しない。しかし、カリフォルニア州やハワイ州のように再エネ比率50%や100%を目指すとなると、蓄電池は一気に「なくてはならないもの」に変わる。

 太陽光と蓄電池の進化は、相互に補完しあっている。太陽光の急増によってピークシフトやダックカーブ対策、出力変動対策、出力抑制の防止などが必要になると、現時点では蓄電池しか解がない。

 蓄電池は産業構造やプレーヤーの変遷だけでなく、ビジネスモデルの面でも太陽光の10年後ろを追いかけている。太陽光で培ったビジネスモデル、PPA契約や資金調達ノウハウが蓄電池ビジネスに生かされている。

導入量でも「10年追随説」

 太陽光と蓄電池の両者の量的な関係を見てみると、2017年の米国の太陽光の新規設置はだいたい1万2000MW程度である。(ちなみに、ITC切れを想定した駆け込み分を除くと9000MW程度)。

 一方、2017年の米国の定置型蓄電池の設置量は400MW程度と予想されている。ちょうど10年前の太陽光の設置量が400MW程度だったので、導入量の面でも「10年追随説」は当てはまる。

 2017年は9000MWの太陽光に対して、400MWのエネルギー貯蔵。単純に割り算すると4.4%であるが、現状の蓄電池価格を考えるとこんなものだろう。

 しかし、蓄電池価格は今後、必ず下がり続ける。そして、これに伴って、定置型蓄電池の設置量は年率20%~30%で増加する。ちなみに太陽光の増加率は現在、年率10%程度である。

 一般的に、「川上と川下は儲かるが、中流は儲からない」と言われる。この通説は蓄電池にもある程度当てはまる。しかし、本社がシリコンバレーにある米オクティリオンパワーシステムズ(Octillion Power Systems)のように、徹底的に中流にこだわり、アーキテクチャの改善と大規模化を切り口に、それなりに成功を収める企業も出てきている。

 川上と川下は参入企業が急増し、激しい価格競争となっている。オクティリオン社のような中流に特化したアプローチは案外、当たるかもしれない。

 ちなみに、オクティリオン社の創業者は、テスラでスポーツカータイプの電気自動車「Roadstar」のモジュール設計を行った人物だ。中国にモジュール組み立て工場を4つ保有し、年間4GWhに相当するモジュール製造を行っている。

 では、ここで米国の蓄電池市場を俯瞰してみよう。下の表は、著者が米国市場の解析に使っているマトリックスだ。この表を用いて、蓄電池ビジネスの現在を把握し、今後何をすべきかを考察してみたい。

激しい価格競争が起きた電力会社向けビジネス
米国における2020年(3年後)の太陽光発電と蓄電池の関係予想

 この表は3年後の2020年を想定している。設置量(MW)の予想数値は各種の調査結果より当社が推測した。

 大前提を理解してもらうために、最初に「合計」を見てほしい。太陽光と蓄電池の年間設置量の比率が、2017年時点で4.4%であったものが、3年後の2020年には9.4%になっている。この比率はその後も上昇するであろう。

 太陽光と蓄電池のマーケットを分析するときは、電力会社向けと家庭向けと法人向けは分けて考える必要がある。規模やコスト、制度面での違いが大きすぎるためだ。家庭向けは次回以降に紹介することとし、今回は電力会社向けと法人向けについてみていく。

 大型の電力会社向けビジネスは、極めて価格競争の厳しいマーケットになっている。太陽光発電単体では、1kWh当たりのPPA価格は3セント近くまで落ちている(2020年稼働の案件の場合)。

 同様に、電力会社向けの大型蓄電池単体でのビジネスも、PPA価格は下落。系統運用者による容量支払いで何とか事業として成り立たせているレベルだ。かねて期待されてきたアンシラリーサービス収入も2017年時点では報酬単価が安すぎて利益が出ていない。

 大型蓄電池単体でのビジネスに参入した企業は、いずれも一定以上の規模の事業者ばかりだ。具体的には、米AES (独シーメンスと事業統合してFluence社となる予定)、NECエナジーソリューション(NECが米蓄電池メーカーのA123社のサービス部門を買収)、テスラ、米グリーンスミス(GreenSmith)などである。既に、資本力なくして参入できない市場になっている。加えて、電力網への接続ノウハウや、アンシラリーサービス向けのアルゴリズムなどを備えていなければ戦えない。

 大型蓄電池単体での設置のプロジェクトであるカリフォルニア州アリソ(Aliso)渓谷のガス漏れ対策では、テスラとグリーンスミス、AESの3社がそれぞれ受注し、合計で70MW /280MWhの蓄電池が2016年末に設置された。最大規模と言いながら、まだこの程度の容量/エネルギーだ。3社の設置量をすべて合わせても、ピーク用のガスタービン1基(50M~ 100MW)程度である。

カリフォルニアの最大プロジェクトでも、まだまだ小規模
アリソ渓谷のガス漏れ対策で3社が設置した定置型蓄電池

 ピーク用のガスタービンの設置コストは、1ドル/Wと言われる。他方、大型蓄電池の設置コストは、だいたい1~1.5ドル/Wである(放電持続時間は4時間)。ピーク用のガスタービンとほぼ同額であり、燃料費が不要だと考えると、なかなか良いところに 来ている。

 需給の調整は、需要地に近いところで行うのが適している。その点、蓄電池は、(1)CO2や排出ガスを出さない、(2)設置面積が小さくて済む、(3)短期間で設置できる、(4)冷却水が不要といった優位性がある。将来を考えると、遠方の砂漠地帯に設置されるメガソーラーと需要地に近い場所に設置した大型蓄電池の組み合わせが理想だろう。

全米の大型蓄電池の8割がカリフォルニア州

 再エネ比率が増加する地域、特にカリフォルニア州では、この大型蓄電池が今後急速に増えるとみている。2018年〜2020年の断面で見ると、全米の大型蓄電池の80%はカリフォルニア州に設置されると言われている。電力会社からの低価格化の要求はますます厳しくなっているが、魅力的なマーケットである。

 カリフォルニア州は、「3大電力会社は、2020年までに合計で1325 MWのエネルギー貯蔵を調達し、2024年までにオンライン化しなければいけない」という州法(AB2315)を2013年に制定した。2018年と2020年調達分は熾烈な入札争いになるだろう。

 日本の蓄電池メーカーは、蓄電池単体のビジネス領域に参入しようとしているが、いずれもあまりうまくいっていない。米国のサービス事業者に蓄電池のハードウェアを売りたいのか、自らサービスを提供したいのか、その両方なのかによって事情は異なる。だが、いずれにしても中途半端なアプローチが目立つ。

 ハード商売の場合、開発・製造・安全規格などの習得に必要なコストに利益を乗せて、販売初期の時点における少ない販売量で割ると、どうしても価格が割高になってしまう。欧米メーカーは最初は我慢比べに徹するケースが多く、日本企業は入札で負けてしまう。それどころか、そもそもスタートラインに立てていない日本企業が大半だ。

 サービスビジネスに参入する場合、kWやkWhあたりの価格も重要ではあるが、前述した電力網への接続ノウハウや、アンシラリーサービスへの理解、米国の電力会社とのコネクションが非常に大事になる。これらを担う部隊がいて初めて、PPA契約が取れる。日本企業がサービスビジネスに参入するには、徹底した勉強とノウハウの蓄積と初期投資が欠かせない。

 カリフォルニア州のような大きな電力市場では、現時点では太陽光発電単体か蓄電池単体のビジネスが重要だ。今後、確実に規模が拡大していく領域だからこそ、今は将来に向けた初期投資と捉えるべきだ。

 大型化と価格競争が激しい単体ビジネスは、大手企業のみが生き残る世界だ。しかし、その大手にとっても我慢比べが続く。

 例えば、比較的うまくいっていると言われるAES社も単体での生き残りは難しいと判断し、シーメンスと蓄電池事業を統合した。両社のプレスリリースでは、2017年時点で、受注分を含めて48プロジェクト、合計容量は463 MWであり、13カ国に展開中とある。この規模であっても利益が十分に出せていない模様だ。

 今後は、大手同士のM&A(買収・合併)を通じて規模を追求することが必須になるだろう。

 大型太陽光と蓄電池の併設型は、まだ量的には少ない。併設が効力を発揮するのは、ハワイのような小さな電力市場である。

 ハワイの各島は小さいがゆえに調整力が乏しく、アンシラリーサービスがより重要だ。変動調整を行うと同時に、日没後の電力供給手段も必要となる。太陽が雲に隠れるたびに出力が変動するようでは困るし、日没と同時にディーゼル発電を動かすのではメリットが少ない。

 カウアイ島では、米ソーラーシティーとテスラが太陽光・蓄電池併設型を設置した。太陽光が13MW、蓄電池が20MW /80MWhで、14セント/kWhのPPA契約となった模様である。

 日本メーカーは、中規模のターンキーシステム、すなわちインバーター、蓄電池、変電施設、ソフトウエアを全て統合してすぐに使えるようなシステムを提供すれば、この分野で貢献できるだろう。インバーター単体や蓄電池単体では、日本企業は価値を生みにくい。

 蓄電池に併設する太陽光からの充電用電力は3~5セント/kWhと、極めて廉価なので、あえて充放電効率を犠牲にするEOS社のようなアプローチも極めて面白い。充放電効率は75%であるが、DC部分の導入コストがkWhあたり160ドル以下であり、蓄電池併設時の均等化発電単価(LCOE)増を1セント/kWhに抑えられるという。すなわち、充放電効率を犠牲にして太陽光+蓄電池併設の発電単価(LCOE)を下げるというビジネスモデルである。

 電力会社ではなく、一般の法人顧客向けの蓄電池サービスも、簡単に紹介しておく。この分野はステムや米AMS (Advanced Microgrid Solution)やグリーンチャージなど、比較的小規模な会社が主役である。ホテルや病院、商業ビル向けに、初期費用無しで蓄電池を設置し、リース料やプロフィットシェアリングで収入を得ようとする。

 これらの会社の成功を見て、類似したサービスモデルを標榜する企業が増えている。だが、このモデルは、資金調達力が必要で、常に自転車操業を強いられるかなり厳しいモデルであるとも言える。

 なお、カリフォルニア州では、SGIP(Self Generation Incentive Program)という補助金が2017年から再スタートすることになった。需要家側に設置する蓄電池に対して、合計で4億4800万ドルを補助するという、かなりの大盤振る舞いである。

 カリフォルニア州の高額なデマンドチャージとSGIPによって、需要家側での蓄電池設置は、投資回収期間が短くなった。カリフォルニア州での導入障壁は相当低くなるので、ビジネスチャンスといえる。

 しかも、カリフォルニア州政府は、需要家側に500MWの蓄電池を導入する目標を掲げ、電力会社に義務を貸した(州法AB2868)。

 筆者は法人顧客向けの蓄電池ビジネスは、いずれ前述した専業サービス会社ではなく、地場のインストーラーやEPC事業者が担うと見ている。これも、太陽光が辿ってきた道である。

日本メーカーはハワイで勉強しよう

 州政府によるルールや補助金、顧客ニーズは変化していくだろう。そして、価格だけではない世界でもある。ビジネスモデルの進化が極めて重要だが、日本メーカーの不得意とするところでもある。

 日本メーカーは残念ながら、米国の太陽光や蓄電池ビジネスでは周回遅れとなってしまった。筆者からの提案は、まずはハワイの小さな市場で蓄電池ビジネスの実績を積み、ノウハウを蓄積することだ。

 繰り返しになるが、米国では、蓄電池は太陽光の10年後ろを追いかけていると言われる。日本が今後、国内で太陽光を増やしていけば、ピークシフトや変動調整のために、太陽光導入ペースの5年後ろを蓄電池が走る状況もあり得る。ビジネスモデルを含めて米国で経験を積む意味は大きいと思う。

阪口 幸雄(さかぐち・ゆきお)
クリーンエネルギー研究所・代表
クリーンエネルギーや環境技術の専門家として、主に日本企業向けにリサーチやコンサルティングを手がける。シリコンバレーに拠点を構えて25年を超えた。アントレプレナーとしての経験も豊富。

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