目次
第5章:次世代エネルギーシステムの設計論
5.1 分散型エネルギーシステムの数理最適化
ホルムズ海峡リスクを根本的に軽減するには、エネルギー供給源の分散化が不可欠である。最適なエネルギーミックスを線形計画法で求める:
最小化:Σ(i=1 to n) Ci × Xi + Σ(j=1 to m) Rj × Yj
制約条件:
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Σ(i=1 to n) Xi ≥ D(エネルギー需要の充足)
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Σ(j=1 to m) Pj × Yj ≤ B(リスク予算の制約)
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Xi ≥ 0, Yj ∈ {0,1}(非負性・整数制約)
ここで:
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Ci:エネルギー源iの単位コスト
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Xi:エネルギー源iの導入量
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Rj:リスク対策jのコスト
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Yj:リスク対策jの導入判断(0または1)
5.2 再生可能エネルギーの戦略的位置づけ
太陽光発電の日本における普及率は約9%21に留まっているが、国土面積あたりの導入容量は世界最大級の514kW/km²を実現している21。これは、エネルギーセキュリティ22の観点から極めて重要な成果である。
太陽光発電導入による石油依存度軽減効果:
石油削減量 = 太陽光発電量 × 火力発電効率 × 石油火力比率 ÷ 原油発熱量
2023年の太陽光発電量861億kWh21は、原油換算で約150万バレルの輸入削減効果をもたらしている。
5.3 原子力発電の戦略的再評価
2024年10月、女川原発2号機が13年ぶりに再稼働し23、東日本エリア初の原発再稼働となった。福島第一原発と同じ沸騰水型での再稼働は、技術安全性の向上を示している。
原子力発電のエネルギーセキュリティ貢献度:
ウランはエネルギー密度が化石燃料より桁違いに高く、長期備蓄が可能なため「準国産エネルギー」として位置づけられる24。仮に現在稼働中の13基が フルキャパシティ で運転すれば、原油換算で日量約50万バレル相当のエネルギーを供給可能である。
第6章:革新的リスクヘッジ手法の提案
6.1 エネルギー・デリバティブ戦略
オプション戦略による価格リスクヘッジ:
C = S₀ × N(d₁) – K × e^(-rT) × N(d₂)
ここで:
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C:コールオプション価格
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S₀:現在の原油価格
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K:権利行使価格
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r:無リスク利子率
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T:満期までの時間
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N(d):標準正規分布関数
ストラドル戦略を用いることで、価格上昇・下落双方向のリスクをヘッジできる。ホルムズ海峡関連イベントの前後でボラティリティが急上昇するため、ボラティリティ・トレーディングも有効である。
6.2 エネルギー効率最適化による需要抑制
この文脈で重要なのが、エネルギー効率最適化による根本的な需要削減である。産業用・住宅用の太陽光・蓄電池システムの経済効果分析において、エネがえるBizのようなシミュレーション技術が極めて重要な役割を果たしている。
需要削減効果の定量評価:
E(節約) = Σ(i=1 to n) ηi × Qi × (1 – δi) × Pi
ここで:
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ηi:設備iの効率改善率
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Qi:設備iの年間使用量
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δi:再生可能エネルギー代替率
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Pi:エネルギー価格
6.3 地政学リスク保険の商品設計
パラメトリック保険の仕組みを応用し、ホルムズ海峡封鎖リスクに特化した保険商品を設計する:
保険金 = 基準額 × max(0, 封鎖日数 – 免責日数) × 影響度係数
トリガー条件:
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レベル1:海峡での軍事衝突発生
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レベル2:タンカー航行の50%以上停止
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レベル3:完全封鎖状態
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