ドイツの電力部門

ドイツの電力部門
データ
供給の継続性加入者1人あたり年間0.213 時間（12.8分）の中断（2023年） 
設備容量（2024年）263.4GW [ 1 ]​ 
生産開始（2024年）488.5 TWh [ 1 ]
化石エネルギーの割合37.3% (2024年) [ 2 ]
再生可能エネルギーの割合62.7% (2024年) [ 2 ]
発電による温室効果ガス排出量（2024年）151.8  Mt CO 2 [488.5  TWh × 311  g/kWh] [ 2 ]
関税と資金調達
平均産業用電気料金（米ドル/kW·h、2013年）中程度: 20.60 [ 3 ]
1990～2024年のドイツにおける電力源別総発電量（2024年暫定値）
ドイツの電力生産量（電源別）

ドイツは主要な電力生産国であり、また消費国でもあります。欧州連合（EU）最大の経済規模を誇ります。2024年には488.5TWhの電力を生産し 、 [ 1 ]そのうち59.4%は再生可能エネルギー源によるものです。[ 4 ] ドイツの電力網は、大陸ヨーロッパの同期送電網の一部です。

ドイツは、原子力や化石燃料から、太陽光や風力などの再生可能エネルギーへのエネルギー転換( Energiewende )を進めている。2023年には原子力の段階的廃止を完了し、石炭と化石ガスの段階的廃止を進めている。同国は2038年かそれより早く石炭を段階的に廃止する予定である。 [ 5 ] 2023年には、電力の31.1%が風力発電、12.1%が太陽光発電、8.4%がバイオマス、残りの3.4%が水力発電とその他の再生可能エネルギーで生産され、総発電量に占める再生可能エネルギー源の割合は合計で55%となる。[ 6 ] 2024年には、ドイツで消費された電力1キロワット時あたり平均363グラムのCO2が排出された（2022年は433グラム/kWh）。[ 7 ]ドイツの2022年の排出量は、ドイツ再統一 の年である1990年と比較して40%の削減となります。ドイツは2022年に再び欧州連合の努力分担規則（ESR）に基づく目標を達成しました。[ 8 ] [ 9 ]

ドイツは再生可能エネルギーへのエネルギー転換の一環として、発電設備容量が2000年の121ギガワット（GW）から2019年には218GWに増加し、80％増加したが、再生可能エネルギー源の設備利用率が低かったため、同期間の発電量はわずか5％の増加にとどまった。[ 10 ]

国際電力取引

ドイツは2021年に70,237GWhの電力を輸出し、51,336GWhを輸入した。[ 11 ]ドイツはフランスに次ぐ世界第2位の電力輸出国であり、世界の電力輸出の約10％を占めている。[ 12 ] [ 13 ]ドイツは近隣諸国と送電網を相互接続しており、国内容量の10％を占めている。[ 14 ] : 5

一人当たりの電力と電源別

2008年のドイツの一人当たりの電力生産量はEU15ヶ国平均（EU15：7,409kWh/人）に相当し、これはOECD平均（8,991kW・h/人）の77%に相当した。[ 15 ]

2024年のドイツの電力生産量は431.7TWhでした。人口約8,330万人で、これは一人当たり5,476kWhに相当します。[ 16 ] [ 17 ]

ドイツの一人当たり電力消費量*（kWh/人）[ 15 ] [ 18 ] [ 19 ]
使用 生産 輸出 使用率% 化石 化石 ％ 核核 ％ その他の不動産* バイオ+廃棄物 風非RE使用* RE  %
20047,4457,476320.4%4,60361.5%2,02527.2%6541946,59711.4%
20057,4687,523550.7%4,67462.1%1,97726.5%6702016,59711.7%
20067,5287,7271992.6%4,79662%1,70622.7%8563696,30316.3%
20087,4507,6932433.3%4,63560%1,80424.2%8733816,19616.8%
20097,0517,2001492.1%4,31459.9%1,64423.3%288*491461*5,81117.6%
2017 6,038 6,678 640 9.5% 3,199 48.6% 873 13.2% 711 574 1,252 3,501 38.2%
* このドイツのデータは、スウェーデンのレポートの国際欄から抜粋したものです。 * その他の再生可能エネルギーとは、 2008 年までは水力、太陽光発電、地熱発電、風力発電のことです。 * 再生可能エネルギー以外の使用 = 使用量 - 再生可能電力の生産量* 再生可能エネルギーの割合 = (再生可能エネルギーの生産量 / 使用量) * 100%注:欧州連合は、総電力消費量に占める再生可能エネルギーの割合を計算しています。

生産様式

2023年のドイツの電力供給源別
Brown coalHard coalNatural gasWindSolarBiomassNuclearHydroOilOther
  •  褐炭：77.5 TW⋅h（17.7%）
  •  石炭：36.05 TW⋅h（8.3%）
  •  天然ガス：45.79 TW⋅h（10.5%）
  •  風力: 139.77 TW⋅h (32.0%)
  •  太陽光：53.48 TW⋅h（12.2%）
  •  バイオマス: 42.25 TW⋅h (9.7%)
  •  原子力：6.72 TW⋅h（1.5%）
  •  水力：19.48 TW⋅h（4.5%）
  •  石油：3.15 TW⋅h（0.7%）
  •  その他: 12.59 TW⋅h (2.9%)
2023年の純発電量[ 20 ]

石炭

2008年には、石炭火力発電は ドイツの総発電量631TWhの46%にあたる291TWhを供給していた が、 2020年には118TWh（24%）に減少した。 [ 21 ] 2010年、ドイツは依然として世界最大の石炭消費国の一つであり、中国（2,733TWh  ）、米国（2,133TWh  ）、インド（569TWh ）に次ぐ第4位であった 。[ 22 ] 2019年までにドイツは第8位に落ち込み、韓国や南アフリカなどの小国に次ぐものとなった。[ 23 ]

ドイツは2018年12月に最後の石炭鉱山を閉鎖した。[ 24 ] ドイツにはまだ3つの大規模な褐炭露天掘り鉱山がある。ケルン近郊のガルツヴァイラー露天掘り、ポーランド国境付近のラウジッツァー・ブラウンコーレレヴィアとオーバーラウジッツァー・ベルクバウレヴィアである。

2019年1月、ドイツの成長・構造変化・雇用委員会は、 2038年までに国内に残る84基の石炭火力発電所を段階的に廃止し、閉鎖する計画を開始した。 [ 5 ] これは「コールアウシュティーク（石炭段階的廃止）」と呼ばれている。[ 25 ]

原子力

2011年、福島原発事故発生後、第2次メルケル内閣は原子力発電の段階的廃止（Atomausstieg）政策を明確化しました。また、2011年には8基の原子炉が永久に閉鎖されました。[ 26 ] 残りの9基の原子炉は2023年4月までに段階的に廃止されました。

1969年、シーメンスとAEGはクラフトヴェルク・ユニオンAG （KWU）を設立しました。1977年、シーメンスは同社の株式を100%取得しました。KWUはドイツで唯一の大手原子力発電所建設会社でした。2000年には、原子力事業はシーメンスの事業の3%を占めていました。[ 27 ] 2001年、シーメンスの原子力部門であるシーメンス・ニュークリア・パワー（SNP）はフラマトムと合併し、原子力技術会社フラマトムANPが設立されました。[ 28 ] 2011年3月、福島原発事故発生後、シーメンスはアレバNPの株式をアレバに売却しました。[ 29 ]

ドイツの原子力発電所の設備容量は 2008年には20GW、 2004年には21GWであった。原子力発電の生産量は 2008年には148TWh（世界総量の5.4%で第6位）、 2004年には167TWh（世界総量の6.1%で第4位）であった。[ 22 ] [ 30 ]

2009年の原子力発電量は2004年比で19%減少し、そのシェアは27%から23%へと徐々に減少しました。再生可能エネルギーと電力のシェアが増加し、天然ガスや褐炭などの化石燃料も原子力発電に取って代わりました。[ 15 ]

再生可能電力

ドイツの再生可能エネルギー発電量（電源別）、1990～2023年
ドイツの再生可能エネルギー生産量（2000～2017年）
2013年のバルト海の風力タービン

ドイツは「世界初の再生可能エネルギー大国」と呼ばれています。[ 31 ] [ 32 ]ドイツの再生可能エネルギーは、主に風力、太陽光、バイオマスです。ドイツは2014年まで太陽光発電の設置容量が世界最大でしたが、2016年時点では40GWで世界第3位です。また、風力発電の設置容量は50GWで世界第3位、洋上風力発電では4GW以上で世界第2位です。

アンゲラ・メルケル首相は、大多数の国民と同様に、「最初の大工業国として、我々は効率的で再生可能なエネルギーへの変革を達成することができ、それによって輸出、新技術の開発、雇用などあらゆる機会がもたらされる」と信じている。[ 33 ]再生可能電力のシェアは、1990年の総電力消費量のわずか3.4%から、2005年には10%を超え、2011年には20%、2015年には30%となり、2017年末には消費量の36.2%に達した。[ 34 ]多くの国と同様に、輸送および冷暖房部門における再生可能エネルギーへの移行はかなり遅れている。

2016年までに、全国に2万3000基以上の風力タービンと140万基の太陽光発電システムが配備されました。 [ 35 ] [ 36 ]公式統計によると、2010年には再生可能エネルギー分野で約37万人が雇用され、特に中小企業で多く見られました。[ 37 ]これは2009年（約33万9500人）と比較して約8％増加しており、2004年の雇用数（16万500人）の2倍以上です。これらの雇用の約3分の2は、再生可能エネルギー源法によるものです。[ 38 ] [ 39 ]

ドイツ連邦政府は再生可能エネルギーの商業化を促進するために取り組んでおり[ 40 ]、特に洋上風力発電所に重点を置いている[ 41 ]。大きな課題は、北海で発電された電力を国内南部の大規模産業消費者に送電するための十分なネットワーク容量を開発することである[ 42 ] 。ドイツのエネルギー転換 ( Energiewende ) は、2011年からのエネルギー政策の大幅な変更を指す。この用語には、需要から供給への政策の方向転換と、集中型発電から分散型発電 (非常に小さなコジェネレーションユニットで熱と電力を生成するなど) への移行が含まれており、過剰生産と回避可能なエネルギー消費を省エネ対策と効率性の向上に置き換える必要がある。2020年末時点で、ドイツには2.3 GWhの家庭用バッテリーストレージがあり、その多くは太陽光パネルと併用されている[ 43 ]。[ 44 ]ドイツの太陽光発電100GWのうち72GWと風力発電47GW（3分の2）は固定の固定価格買い取り制度を採用しており、グリッド価格がゼロ以下の余剰電力時に自ら出力を抑制するインセンティブがほとんどなかった。[ 45 ]

大規模バッテリーの建設には2年かかる場合があり、30MWのバッテリーなら1年で済む。[ 46 ] 2024年にはドイツでは400時間以上のマイナス電力価格が発生し、低コストの蓄電装置を供給した。[ 45 ] [ 47 ]

電気料金

2020年のドイツの電気料金は、住宅顧客の場合1kW⋅hあたり31.47ユーロセント（2000年以降126％増加）[ 48 ] 、非住宅顧客の場合1kW⋅hあたり17.8ユーロセント（税込み21.8）でした。[ 49 ] [ 50 ] [ 51 ]世界的なエネルギー危機（2021～2023年）の間およびその後、ガス価格と電気料金が大幅に上昇しました。[ 45 ]

コンポーネント電気料金ドイツ
ドイツの家庭向け電気料金の構成要素（2020年）出典（リンク切れ）
ドイツの家庭向け電気料金の構成要素（2025年3月）

ドイツの家庭や中小企業は、長年にわたりヨーロッパで最も高い電気料金を支払ってきました。電気料金の32%は税金と関税、27.5%は系統利用料、40.5%は発電量です。

マイナス価格の時間帯[ 45 ]
年 営業時間
2020298
2021139
202269
2023301
2024459

送電網

2022年の電力送電網。380 kV（赤）、220 kV（緑）、110 kV（青）の交流電力線が使用されている。

2008年当時、送電網の所有者にはRWE、EnBW、Vattenfall、E.ONが含まれていました。欧州委員会によると、公正な競争を確保するためには、電力生産者が電力網を所有すべきではありません。欧州委員会は2008年2月、E.ONが市場を濫用したと非難しました。その結果、E.ONは保有していた電力網の株式を売却しました。[ 52 ] 2016年7月現在、ドイツのTSO4社は以下のとおりです。

ドイツでは、鉄道輸送 に電力を供給するために16.7 Hz で稼働する単相 AC グリッドも存在します。ドイツ、オーストリア、スイスにおける 15 kV AC 鉄道電化設備のリストを参照してください。

ドイツの送電網の特徴

ドイツの送電網にはいくつかの特殊な特徴があります。それらは運用に直接影響を与えるものではありませんが、技術的な観点からは注目すべきものです。

ガーランド型通信ケーブル

バーデン＝ヴュルテンベルク州の多くの送電線は、エネルギー供給公社（EVS、現在はEnBWの一部）によって建設されたもので、通信ケーブルが接地導体上に花輪のように垂れ下がっています。これらの送電線の一部には、補助線に2本目の通信ケーブルが垂れ下がっているものもあり、補助線は通常、接地導体の下の鉄塔の先端に固定されています。このような装置は通常、110kV以上の電圧の送電線に設置されますが、エーバーディンゲンの近くには、導線ロープ上に花輪のように固定された通信ケーブルを備えた20kVの送電線もありました。ここ数十年で、花輪のように固定された通信ケーブルは垂れ下がった通信ケーブルに置き換えられましたが、これらの装置の多くは現在も使用されています。増幅局など、吊り下げレベルから地上への通信ケーブルのダウンリンクが必要な場合、旧エネルギー供給公社（EVS）が建設した線路では、塔体に固定されたケーブルではなく、池に張られたケーブルを塔の中央に設置しています。この構造は、ガーランド型通信ケーブルを使用する線路だけでなく、フリースパン通信ケーブルを使用する線路にも見られます。

  • 通信ケーブルが接地導体に花輪のように垂れ下がっている110kV線路
    通信ケーブルが接地導体に花輪のように垂れ下がっている110kV線路
  • 380 kV/110 kV線プルフェルディンゲン-オーバーイェッティンゲン。電力導体の上にロープで花輪のように垂れ下がった2本の通信ケーブル。
    380 kV/110 kV線プルフェルディンゲン-オーバーイェッティンゲン。電力導体の上にロープで花輪のように垂れ下がった2本の通信ケーブル。
  • 最下部のクロスバーの半分に接地ロープで花輪のように固定された2本の通信ケーブルを備えた110 kVライン
    最下部のクロスバーの半分に接地ロープで花輪のように固定された2本の通信ケーブルを備えた110 kVライン
  • エーバーディンゲン近郊の20kV送電線。最下層の導体に通信ケーブルが花輪のように垂れ下がっている。
    エーバーディンゲン近郊の20kV送電線。最下層の導体に通信ケーブルが花輪のように垂れ下がっている。
  • 鉄塔の中央を走る通信ケーブル
    鉄塔の中央を走る通信ケーブル

シュターデ近郊のエルベ川の送電線横断

エルベ横断橋 1 (中央) と 2 (右、マストは 1 本のみ)

シュターデの近くにはエルベ川を渡る送電線が 2 か所あり、その鉄塔はヨーロッパで最も高い建造物の一つとなっている。

エルベ川渡河橋 1は、エルベ川をまたぐ220 kV の 3 相交流電力線の架空渡河を提供するマスト群である。[ 53 ] 1959 年から 1962 年にかけてシュターデからハンブルク北部への路線の一部として建設され、4 本のマストで構成されている。2 本のポータル マストはそれぞれ、高さ 50 メートル (160 フィート) の支線マストで、横梁の高さは 33 メートル (108 フィート) である。これらのマストのうち 1 本はエルベ川のシュレースヴィヒ =ホルシュタイン州の岸に、もう 1 本はニーダーザクセン州の岸に立っている。高さ 189 メートル (620 フィート)、重量 330 トン (320 ロング トン、360 ショート トン) の同一の支持マストが 2 本あり、エルベ川上空の 75 メートル (246 フィート) の必要な通過高度を確保している。 1 つはリューヘザント島にあり、もう 1 つはシュレースヴィヒ＝ホルシュタイン州側の ビューネンフェルトにあります。

湿地帯のため、各マストの基礎は地面に打ち込まれた杭の上に構築されています。リューヘザント門柱は41本の杭の上にあり、ビューネンフェルトのマストは57本の杭の上にあります。このような格子鋼の送電塔の通常の構造とは対照的に、送電線の方向は鉄塔の正方形の断面を斜めに通るため、材料が節約されます。6本の導体ケーブルを引き込む2本の横梁は、それぞれ166メートル（545フィート）と179メートル（587フィート）の高さにあります。ビューネンフェルトのマストは、30メートル（98フィート）の高さに、ハンブルク港の水路航行事務所に属するレーダー施設を支えています。各ポータルマストには、飛行安全ビーコンのメンテナンス用の階段と通路があり、重量物を持ち上げるためのホイストも備えています。

エルベクロッシング2は、ドイツのエルベ川を横断する4つの380kV三相交流（AC）回線に架空送電線を供給する 送電塔群である。[ 54 ] [ 55 ]エルベクロッシング1を補完するために1976年から1978年の間に建設され、4つの塔で構成されている。

これらの鉄塔はヨーロッパで最も高い鉄塔であり、世界で 6 番目に高い鉄塔です。建築地盤が好ましくないため、95 本の支柱の上に立っています。各鉄塔の基礎部分は 45 x 45 メートル (148 フィート x 148 フィート) あり、各鉄塔の重量は 980 トン (960 長トン、1,080 短トン) です。電力ケーブルを支える横梁は、172 (564)、190 (620)、208 メートル (682 フィート) の高さにあります。横梁スパンは、56 メートルまたは 184 フィート (最も低い横梁)、72 メートルまたは 236 フィート (中間の横梁)、57 メートルまたは 187 フィート (最も高い横梁) です。各鉄塔には、航空機警告灯のメンテナンス用の自走式クライミングエレベーターがあります。各エレベーターはマストの中央にある鋼管内を走行し、その周囲には螺旋階段があります。
  • シュレースヴィヒ＝ホルシュタイン州側にある高さ 62 メートル (203 フィート) のアンカー パイロン。

2本の支柱の巨大な高さにより、ドイツ当局が要求するエルベ川の航路高度75メートル（246フィート）が確保されています。この高さ要件により、大型船舶がハンブルクの深水港に入港することが可能になります。

電柱

ドナウマスト鉄塔

他の多くの国とは異なり、三層式あるいはデルタ型の鉄塔はごくわずかです。代わりに、ドナウマストと呼ばれる二層式の格子鉄塔が広く使用されています。この鉄塔は、上部に2本のケーブル、下部の横架材に4本のケーブルを通します。特に東ドイツでは、単層鉄塔も使用されていました。100kV未満の電力線は現在、ほとんどが地中埋設されています。米国や他の多くの国とは異なり、道路沿いの中電圧架空線は存在しません。[ 56 ]

その他の機能

ショルヴェン発電所の冷却塔に設置されたブーム。発電所から220kVの送電線が流れている。

ゲルゼンキルヒェンにあるショルヴェン発電所の高さ 302 メートルの冷却塔は、これらの火力発電所の 4 つのユニットによって使用されており、ユニットの 1 つから出る 220 kV 回路の導体を運ぶブーム 3 本が装備されています。

ヒュルト近郊の展望台付き鉄塔（2005年）

1977年から2010年まで、オーバーツィアー・ニーダーゼヒテム送電線（高さ74.84メートル）のストレーナーに、高さ27メートルの公共展望台が設置されていました。この展望台へは階段でアクセスできました。しかし、度重なる破壊行為により鉄塔の健全性も損なわれたため、この展望台は撤去されました。

グースネックの無線中継塔

他の多くの国と同様に、ドイツの電力会社はデータ伝送に無線中継回線を使用しています。ほとんどの場合、アンテナは格子状の塔に設置されますが、一部の場所ではコンクリート製の塔が使用されています。ベル近郊のグースネック山（ドイツ語：Gänsehals）にある高さ87メートルの無線中継塔は、これらの塔の中で唯一、公共の展望台を備えています。高さ24メートルに位置し、階段でアクセスできます。

要約表

2023年ドイツの電力 - 発電と消費[ 57 ]
ソース発電量（GWh）容量（MW）容量係数
合計536,428100.0%275,658100.0%22.2%
化石燃料263,01449.0%99,24136.0%30.3%
再生可能エネルギー269,47350.2%165,80560.1%18.6%
風139,10925.9%69,45925.2%22.9%
太陽59,70211.1%81,73929.7%8.3%
バイオマスと廃棄物50,5749.4%9,953.6%58.0%
水力発電19,9583.7%4,6071.7%49.5%
地熱1300.02%500.02%29.7%
核6,7231.3%4,0551.5%18.9%
揚水発電-2,782-0.5%6,5572.4%-4.8%
消費*519,69196.9%
輸出60,31611.2%
輸入品69,35312.9%
配電損失25,7744.8%
*消費 = 発電 - 輸出 + 輸入 - 配電損失
2021年ドイツの電力 - 発電と消費[ 11 ]
ソース発電量（GWh）容量（MW）
合計557,144100.0%250,385100.0%
化石燃料260,79046.8%98,31139.3%
再生可能エネルギー23万300041.8%137,76255.0%
風113,62420.4%63,86525.5%
太陽49,9929.0%58,72823.5%
バイオマスと廃棄物49,8839.0%10,4394.2%
水力発電19,2523.5%6,1992.5%
地熱2490.04%460.02%
核65,44111.7%8,1133.2%
揚水発電-2,087-0.4%6,1992.5%
消費*511,66091.8%
輸出70,23712.6%
輸入品51,3369.2%
配電損失26,5824.8%
*消費 = 発電 - 輸出 + 輸入 - 配電損失

参照

ウィキメディア コモンズには、ドイツの電力に関連するメディアがあります。

参考文献

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