1

経産省実現可能性調査

平成27年度地球温暖化対策技術普及等推進事業

農業分野における

灌漑用高効率

ソーラーポンプシステムの

大量普及促進による

JCM プロジェクト

実現可能性調査

日本電産株式会社

平成２８年３月１６日

2

目次

目次 ......................................................................... 2

単位・略称の一覧 ............................................................. 6

1. 本調査の背景・目的 ........................................................ 7

1.1 本調査の背景 ........................................................... 7

1.1.1 インドの基礎情報 ................................................................................................ 7

1.1.2 インド農業の現状と灌漑 ..................................................................................... 9

1.1.3 インドにおける温室効果ガス排出状況・見通し ............................................... 10

1.1.4 二国間クレジット制度（JCM）に関する状況 ..................................................... 11

1.2 本調査の目的 .......................................................... 11

2. インドにおける灌漑用ソーラーポンプの現状 .................................. 13

2.1 補助金と普及台数 ...................................................... 13

2.2 MNRE 補助金の問題点 .................................................... 15

2.3 既設ソーラーポンプ聞き取り調査 ......................................... 15

2.3.1 Wagholi, Pune, Maharashtra 農園 .................................................................... 16

2.3.2 Bishangard Village, Jaipur, Rajasthan 農園 ............................................... 16

2.3.3 Ariyallur, Tamil Nadu 農園 ............................................................................. 17

2.3.4 Thanjavur, Tamil Nadu 農園 ............................................................................. 18

2.3.5 農園訪問に関するデータの纏め ....................................................................... 19

2.4 市販ソーラーポンプの技術調査 ........................................... 19

2.4.1 太陽電池アレイ模擬出力装置を用いた先進国製造品の調査............................. 19

2.4.2 現地製製造品の技術調査 ................................................................................... 28

3. プロトタイプの設置 ....................................................... 30

3.1 設置地の調査 .......................................................... 30

3.2 設置工事時の調査 ...................................................... 33

3.3 NISE における試験 ...................................................... 39

3.4 設置後の調査 .......................................................... 39

3.4.1 立ち上げ ............................................................................................................. 39

3.4.2 運転 .................................................................................................................... 40

3.4.3 データ取得 ......................................................................................................... 40

4. ソーラーポンプの事業化に向けた具体的計画の検討、及び事業化した場合の経済効果

3

及び相手国への影響の分析 .................................................... 44

4.1 ソーラーポンプの今後の市場予測 ......................................... 44

5. 適用可能な排出削減方法論の検討 ............................................ 48

5.1 JCM 方法論の検討 ....................................................... 48

5.1.1 JCM 方法論の検討方針 ........................................................................................ 48

5.1.2 JCM 方法論の分析 ............................................................................................... 50

5.2 排出削減方法論の検討 .................................................. 50

5.2.1 JCM 方法論案 ....................................................................................................... 51

5.3 同方法論を用いた排出削減見込量の試算 ................................... 52

5.3.1 パラメータ設定 .................................................................................................. 53

5.3.2 リファレンス排出量の算定 ................................................................................ 53

5.3.3 プロジェクト排出量の算定 ................................................................................ 55

5.3.4 推定値を用いた排出削減量の算定 ..................................................................... 56

6. 相手国政府関係者との JCM に対する関係強化のための取り組み .................. 58

6.1 インド電力・石炭・新及び再生可能エネルギー ............................. 58

6.2 インド政府農業省 ...................................................... 59

6.3 インド新再生可能エネルギー省 .......................................... 60

7. 相手国における JCM に関連する政策の提言 .................................... 62

7.1 ソーラーポンプ補助金規定の改定 その１ ................................ 62

7.2 ソーラーポンプ補助金規定の改定 その2 ................................. 64

8 結言 ...................................................................... 67

4

図目次

図 1 インドの国内総生産推移 (GDP) .......................................................................................... 9

図 2 インド農地灌漑率 ............................................................................................................... 10

図 3 CO2 排出量 ......................................................................................................................... 11

図 4 認可されたソーラーポンプの分布 ................................................................................... 15

図 5 ポンプ計測装置の概略図 ................................................................................................... 20

図 6 電圧電流計測の概略図 ...................................................................................................... 20

図 7 ポンプのセットアップ ...................................................................................................... 21

図 8 計測装置のセットアップ ................................................................................................... 21

図 9 入力電力に対する水量 ...................................................................................................... 22

図 10 各ポンプの効率曲線 ........................................................................................................ 22

図 11 L 社（ドイツ）ポンプシステムの調査に使用した環境条件 ........................................... 23

図 12 水平固定の条件における日射条件 ................................................................................... 24

図 13 インド北西部の5月初旬の気温 ....................................................................................... 25

図 14 パネル温度の日内変動 .................................................................................................... 25

図 15 L社（ドイツ）温度設定と模擬電源の出力電圧 ............................................................. 26

図 16 L社（ドイツ）入力電力と回転数の時間変化 ................................................................. 26

図 17 G社 （デンマーク）温度設定と模擬電源の出力電圧 .................................................... 27

図 18 G社（デンマーク）入力電力と水量の時間変化 ............................................................. 28

図 19 D社(インド)製ポンプ効率 .............................................................................................. 29

図 20 IARI敷地 図 21 インド農業省 ................................................... 30

図 22 インドラ・マニ所長 (左様) ............................................................................................. 31

図 23 SITE #1低木に囲まれているが日照の妨げにはならない ................................................ 31

図 24 CFMT&TI 農地 ................................................................................................................... 32

図 25 農場エリアにある5箇所の井戸を調査 ............................................................................. 32

図 26 深井戸ポンプに適した番5の井戸 .................................................................................... 33

図 27 日本電産ソーラーポンプシステム .................................................................................. 34

図 28 IARIに到着した貨物 図 29 既設井戸 6”径 ......................................... 35

図 30 井戸上に櫓を組む 図 31 ポンプに接続するパイプ ......................... 35

図 32 井戸深さ計測の冶工具 図 33 水位センサ取付 ........................................ 35

図 34 ポンプを井戸へ 図 35 設置完了、流量計取付完 .................................... 36

5

図 36 架台取付用基礎とアンカー 図 37 パネル取付用フレーム組立 ......................... 36

図 38 東西南北ブーム取付 図 39 ソーラーモジュール組立 ............. 36

図 40 ポンプ稼動テスト 図 41パネル/コントローラ設置完了......................... 36

図 42 架台/ポンプ貨物到着 図 43 ソーラーパネル到着 .............................................. 37

図 44 井戸上のやぐら 図 45 やぐら .............................................................. 37

図 46 設置完了 図 47 設置完了 ......................................................... 38

図 48 コントローラ取付 ........................................................................................................... 38

図 49 SCREENSHOT OF KIBANA .................................................................................................... 41

図 50 IOT データ収集の構成図 ................................................................................................. 42

図 51 KIBANA モニタリング画面 (照射量とソーラーパネル出力) ........................................ 42

図 52 流出量の値 図 53 流出量計 ............................................... 43

図 54 初期画面 図 55 ログイン画面 図 56 メインメニュー ................... 43

図 57 次官補御一行 図 58 次官補一行と IARI 所長・副所長 ....................... 60

図 59 規定を満たすポンプ効率に対するソーラーパネル容量 ................................................. 63

図 60 各追尾方式の1日の発電電力の推移 ................................................................................ 64

図 61 L 社（ドイツ）製ポンプの入力電力に対する汲み上げ量 ................................................ 65

図 62 効率Αのポンプの性能曲線導出 ....................................................................................... 65

6

単位・略称の一覧 本報告書では、以下のとおり単位、及び略称の統一を図る。

単位

本報告書での表記 意味 備考 Hp 馬力 出力 W ワット 電力 Wp ワットピーク 最大電力 KW キロワット 1,000ワット MW メガワット 1,000キロワット GW ギガワット 1,000 メガワット V 電圧 A 電流

略称

本報告書での表記 正式名称・意味など JCM Joint Crediting Mechanism MNRE Ministry of New and Renewable Energy IARI Indian Agricultural Research Institute NISE National Institute of Solar Energy CFMT&TI Central Farm Machinery Training & Testing Institute

7

1. 本調査の背景・目的

1.1 本調査の背景

我が国は、途上国への温室効果ガス削減技術、製品、システム、サービス、インフラ等の

普及や対策実施を通じ、実現した温室効果ガス排出削減・吸収への我が国の貢献を定量的

に評価するとともに、我が国の削減目標の達成に活用するため、「二国間クレジット制度

（JCM）」を構築・実施している。

JCM は、既に16か国（モンゴル、バングラデシュ、エチオピア、ケニア、モルディブ、ベ

トナム、ラオス、インドネシア、コスタリカ、パラオ、カンボジア、メキシコ、サウジア

ラビア、チリ、ミャンマー及びタイ：2016年3月1日現在）との間で制度の構築に合意し、

順次、各国との間で、両国政府から構成される合同委員会を開催し、運用に必要な規則・

ガイドライン類を採択するなど、具体的な運用を開始している。

昨年12月に開催された第20回気候変動枠組条約締約国会議（ＣＯＰ20）において、12カ国

の署名国（当時）の代表が一堂に会し、初の JCM ハイレベル・ラウンドテーブルを開催さ

れた。本ハイレベル・ラウンドテーブルでは、プロジェクト形成の推進を確認、JCM の進

捗を歓迎し、引き続き JCM を通じた優れた低炭素技術の促進による地球規模での温室効果

ガスの排出削減・吸収への継続した貢献に対する期待を共有する旨の共同声明を発出する

など JCM と我が国の優れた低炭素技術の普及に大きな期待が寄せられている。また、総理

指示に基づき平成25年11月15日に策定された「攻めの地球温暖化外交戦略」においては、

JCM について「3年間で署名国を倍増することを目指し、関係国との協議を加速する」旨及

び「低炭素技術の移転を伴うプロジェクトの形成を支援」していく旨が明記されており、

日本国政府は、引き続き途上国との間で、制度構築に向けた協議を実施していく。

本調査は、インドに対する新たな政策の提言や、当該政策提言と連動した、低炭素技術・

製品の普及等に向けた事業スキームの提案等を行うことにより、JCM と優れた低炭素技

術・製品の有用性を明らかにし、インドへの低炭素技術・製品の普及促進をはかるととも

に、制度に関する二国間文書への署名国増大に資することを目的とする。

1.1.1 インドの基礎情報

8

インドは面積では世界で7番目、人口では12億7,600万人と、世界第二位の大国であり、国

内に29の州と7の連邦直轄領が存在する。インドには国としての公用語は存在しないが、

政府の公用語は、最も話す人口の多いヒンディー語である。英語はビジネス活動に置いて

広く話されているが、「補助的な公用語」としての位置づけである。

インドはパキスタン、中国、ネパール、ミャンマー(ビルマ)、およびバングラディッシュ

と国境を接し、世界で最も成長著しい国の一つであり、新興工業国と考えられている。同

国の経済は名目 GDP では世界で7番目に大きく、その額は2015年で推定2兆1,820億米ドル、

通貨はインドルピーである。他国との為替レートは68.53 INR = 1 USD; 0.61INR = 1

JPY; 10.50 INR = 1 CNY (2016年2月20日時点)となっている。(エラー! 参照元が見つかり

ません。)インド国内総生産推移(GDP)。

インド経済は、ヒマラヤ山脈やタール砂漠を源とするその気候に強く影響される。ヒマラ

ヤ山脈は冷たい風が流れ込むのを防ぎ、インド大陸を他の近緯度にある地帯と比較して温

暖に保っている。タール砂漠は6月から10月にかけて夏季モンスーンを発生させる。イン

ドの降雨の大半はこの時期に発生する。ヒマラヤ山脈を源とする2つの主な河川、ガンジ

ス川とブラフマプトラ川がインドの大部分を流れるが、他の主要河川としてヤムナー川、

コシ川、ゴダバリ川、マハナディ川、カーヴェリ川、クリシナ川などが挙げられる。

近年、1991年にインドは自国の経済政策を市場志向型で、民間・海外投資の役割を拡大さ

せた形で自由化するよう転換した。この転換に伴う変化として、輸入関税の減額、市場の

規制緩和、減税、海外投資の増加等が挙げられる。国内の与党は交代するものの、この自

由化の方向性は変化しなかった。しかし、農業に対する補助金の削減や労働法の改正とい

った課題は依然として存在している。4億8,660万人のインドの労働人口は2011年時点で世

界第2位の規模ではあるが、その94%はインフォーマル・セクターに属している。

9

図 1 インドの国内総生産推移 (GDP)1

1.1.2 インド農業の現状と灌漑

インドでは1960年代に「緑の革命 (Green Revolution)」が始まり、農学分野の技術の向

上により農業生産高が増加した。それ以来、1991年の経済自由化に至るまでの間に農業セ

クターにおいて大幅な成長が記録された。輸出高は、契約農業と高付加価値農業生産物の

導入により1990年代を通じて年間10.1 %超成長し、現在は労働人口の18.1%が農業セクタ

ーにおいて働いている。インドの主要農産物には米、小麦、脂肪種子、綿、ツナソ、茶、

サトウキビ、ジャガイモ等があり、同国の農業は2003年までに国内 GDP の22%を占めてお

り、農業に従事する国民は国内労働人口の58%に達した。現在インドは生産高においてカ

シューナッツ、ココナッツ、ショウガ、ウコン、バナナでは世界最大、ラッカセイ、小麦、

野菜では世界第二位、たばこ、米では世界第三位、そして粗粒子では世界第4位となって

いる。

インド農業は年間二毛作であり、同国の農産物は既存の貿易ネットワークを通じて世界各

地に流通される。しかし、年二回(夏季および冬季)のモンスーンによる降雨がありながら

も水不足は解決されていない。インドの農家にて近代農業が導入され、グリッド電力やデ

ィーゼル燃料ポンプが国内全体に急速に普及したが、その結果地下水資源の枯渇や GHG の

増加といった二次的な負の影響が発生した。その例としてインドのパンジャブ(Punjab)地

域では1979年以来地盤が10メートル沈下した。

地下水の枯渇に対応すべく、インド政府は1992年初めに、中央支援補助金制度に基づきド

リップ及びマイクロ灌漑制度を導入した。この補助金制度はその導入当初こそ小規模およ

び耕作が難しかった農家に対し、こういった灌漑施設の設置を全額補助金で支援していた

が、近年ではその補助金の額も全農家に対し25%まで減額されている。新・再生可能エネ

ルギー省 (Ministry of New and Renewable Energy) (MNRE)は2010年後半、2022年までに

100 GW の電力を太陽光発電を利用して供給、1,900万台のグリッド電気ポンプと700万台の

ディーゼル燃料ポンプをソーラーポンプに置きかえることを目的として、ジャワハルラ

ル・ネルー・ナショナル・ソーラー・ミッション (Jawaharlal Nehru National Solar

Mission) (JNNSM)を立ち上げた。(エラー! 参照元が見つかりません。) インド農地灌漑率。

1 出典：https://en.wikipedia.org/wiki/Economic_development_in_India

10

図 2 インド農地灌漑率2

1.1.3 インドにおける温室効果ガス排出状況・見通し

バーラト・ステージ排出量基準はインド政府が2000年に導入した廃棄量に関する基準であ

り、自動車など内燃機関を有する装置から発生する大気汚染物質の排出を規制することを

目的としている。同基準及びそれらの実行に向けたタイムラインは、環境森林気候変動省

(Ministry of Environment & Forests and Climate Change)の下に存在する中央公害管理

局(Central Pollution Control Board)が策定している。現在の基準であるバーラト・ス

テージ IV は、2012年4月以降インド国内の13主要都市において施行された。MNRE による

JNNSM 施行後、インドの大気汚染は改善し、地域によっては GHG が30%から65%減少した。

しかし、このような大気汚染の改善が行われても、CO2排気量は世界保健機関の推奨値を上

回る。

インドでは2007年にはユニットサイズが100 KW から1 MW のディーゼル発電機セットの総

容量は75 GW 近くあり、インドの CO2 排出量は1,221.76百万トンと、世界でもトップクラ

スであった。同国での2012年から2013年にかけてのガソリンの消費量は15.744 百万トン、

ディーゼルの消費量は69.179百万トンであり、CO2 排出量は2,070百万トンに増加した。国

内に400万から500万台存在し、一台あたりの電力消費量が約3.5キロワットのディーゼル

式のポンプがその一因である。India の CO2 排出量は2013年には2,070百万トンとなり、世

界でも有数の CO2 の排出量となっている。(図3) CO2排出量。

2 出典: Agriculture Census: 2011 Government of India, Table 2, page 16. Global map of irrigated areas: India FAO-United Nations

and Bonn University, Germany (2013)

11

図 3 CO2 排出量3

1.1.4 二国間クレジット制度（JCM）に関する状況

日本国政府は、下記の国々と JCM のスキーム実施に関する合意書に署名している: モンゴ

ル、バングラデシュ、エチオピア、ケニア、モルディブ、ベトナム、ラオス、インドネシ

ア、コスタリカ、パラオ、カンボジア、メキシコ、サウジアラビア、チリ、ミャンマー及

びタイ。インドとは構築に向けた協議を行っている。

1.2 本調査の目的

河川が少ないインドにおいて、農業用の灌漑水の多くは地下水の汲み上げに依存している。

既存の非効率な灌漑ポンプは、農業分野の電力使用比率を押し上げ、低所得者層の多い農

家に対するエネルギー補助金政策も起因し、同国のエネルギー供給及び財政を圧迫する大

きな要因となっている。

そこにおいて、太陽光発電を電源とする独立電源型の灌漑ポンプ（以下、ソーラーポンプ）

を大量普及させることができれば、系統電力接続式およびディーゼル自家発電式の既存灌

漑ポンプを置き換えが促され、系統電力供給への負担が軽減するとともに、温室効果ガス

排出削減にも大きな効果が期待できる。

このため、ソーラーポンプに対して、同国の新・再生可能エネルギー省（ＭＮＲＥ）等に

よる補助金政策が10年以上前から実施され普及が図られており、毎年約十万基分程度の予

算枠が用意されているが、インド全土で既存の35百万基といわれる既存灌漑ポンプのうち

ソーラーポンプの普及率はわずか2万基足らずと極めて限定的であり、上述の予算枠はソ

ーラーポンプの導入のためにはほとんど消化されておらず、置き換えは事実上進んでいな

3 出典: EDGARv4.3, European Commission, Joint Research Centre (JRC)/PBL Netherlands Environmental Assessment Agency.

Emission Database for Global Atmospheric Research (EDGAR), release version 4.3. http://edgar.jrc.ec.europe.eu

12

い。

補助金政策にも関わらずソーラーポンプの普及が進まない原因としては、非効率なポンプ

により汲み上げ水量が不十分であり、ソーラーシステムとポンプの不安定稼働による故障

の多発など、既存製品が現地の期待に十分応えられていないことが考えられる。また、Ｍ

ＮＲＥの定める補助金支給基準（例えば、ポンプモータの容量が3馬力の場合、ソーラー

パネルの容量は一律3KW と過剰スペックであることや、ソーラーパネル取付架台が、必ず

しも効率的ではない太陽追尾式であることの義務付けなど）に対し、ユーザー側となる農

業省関係者が疑問を呈していることも一つの問題である。

そこで本調査では、非効率なポンプの普及による大量の電力消費が問題となっているイン

ドにおいて、ＪＣＭの活用を視野に、高効率なソーラーポンプの普及と既存の系統接続ポ

ンプのソーラーポンプへの移行促進によって、インドにおける温室効果ガスの削減を目的

に、次章以下に記す調査・検討を実施する。

13

2. インドにおける灌漑用ソーラーポンプの現状

MNRE による国家プログラム「ジャワハルラル・ネルー・ナショナル・ソーラー・ミッショ

ン(Jawaharlal Nehru National Solar Mission) (JNNSM)」は、太陽エネルギーシステム

全般の製造と販売の普及を促進するプログラムで、ソーラーポンプ購入への補助金もその

一環である。本章では本プログラムにおける補助金について説明する。

2.1 補助金と普及台数

JNNSMは2010年1月11日にインドの首相により立ち上げられ、2022年までに太陽エネルギー

により100 GWの電力を供給するという壮大な目標があり、下記の3つの段階に基づき計画

されている。

第一段階: 2012年から2013年3月まで

第二段階: 2013年から2017年まで

第三段階: 2017年から2022年まで

上記の目標は、60GW と40GW の二つの種類に分けられており、前者はメガソーラーのよう

な大規模電力供給プロジェクトに、後者は、屋上等の小規模系統接続プロジェクト及びソ

ーラーポンプのような独立電源型プロジェクトに割り当てられている。

当計画では、2種類のソーラーシステムを念頭に置いている。

グリッド電力システム（電力系統接続型）

オフグリッドシステム（独立電源型）

プロジェクトの実行を可能にする枠組みは、グリッド電力システムとオフグリッドシステ

ムの間で異なる。ソーラーポンプシステムはソーラーオフグリッドシステムに分類される。

現在のインドにおけるエネルギー容量 (グリッド電力が40GW、水力、風力、および他の再

生可能エネルギーを含むオフグリッドが38GW。)に加え、太陽エネルギーによって下記の

容量が追加される

分類枠 目標段階1 累計段階 2 累計段階3

グリッド接続 1,100 MW 10,000 MW 20,000 MW

オフグリッドシステム 200 MW 1,000 MW 2,000 MW

第一段階での補助金支給状況

14

インド政府は、本段階の実施決定において、低利子融資および中央からの財政支援の組み

合わせを承認することで、2種類の入札を応募した。一つ目の入札では容量の追加は系統

接続したメガソーラー650 MW 分が募集され、二つ目の入札では残りの容量が募集された。

屋上など小規模ソーラーでのオフグリッドシステムの追加容量は2 MW 未満であった。纏め

ると以下の通りである。

ソーラーグリッド電力システム：総容量1100MW

ソーラーオフグリッドアプリケーション：総容量200MW

ソーラーポンプ数: 17,500セット

資金総額: 29.95億ルピー (約55億円)

第二段階での補助金支給の状況と計画

インド政府は、本件計画の拡大策として、グリッド電力システムだけに集中するのではな

く、オフグリッドシステムにも集中して、選ばれた州でのソーラーポンプの普及拡大に努

めている。

ソーラーグリッド電力システム：総容量8,900 MW （うち6,000 MW が州政府

分）

ソーラーオフグリッドアプリケーション：総容量800 MW

ソーラーポンプ数: 100,000セット (20,000台を2014年から2015年まで、

30,000台を2015年から2016年まで、そして残りの台数を2016年から2017年ま

で)

資金(2014-15): 40億ルピー (約73億円)

第三段階での補助金支給計画

ソーラーグリッド電力システム：総容量10,000 MW

ソーラーオフグリッドアプリケーション：1,000 MW

本補助金に関する他の関連情報は、現時点では未定である。

JNNSM 補助金第二段階の前半にあたる2014-15年において、各州に実際に設置されたソーラ

ーポンプ数を(図 4)に示す。同図によると、実際のポンプの設置台数は、MNRE の設定した

目標台数20,000の38% (ソーラーポンプ約7,500台)にとどまっている。

15

図 4 認可されたソーラーポンプの分布4

2.2 MNRE 補助金の問題点

主として下記の問題点が調査の結果浮き彫りになってきた。

MNREからの承認の取得に半年から1年かかかる。

申請に関する情報が少なく農家への説明も不十分であった。

補助金の対象が、MNREに帰属するメーカーのソーラーポンプに限定されていた。

農家には、ソーラーポンプの購入用の MNRE を受け入れる代わりにドリップ（点滴）

灌漑またはマイクロ（低圧低量）灌漑システムを採用する必要があった。本灌漑シス

テムは別の補助金スキームである。

補助金の受給資格を有する農家でも、5年間ソーラーポンプを使用するための資金を

得るために、約13.75%という高い銀行の金利を払う必要がある。

本実証実験で使用した仕様を基に計算すると、今後開発が期待される高効率ポンプを

導入することによりパネル枚数の削減による初期コストの削減や、追尾機構の省略に

よるメンテナンスの手間の軽減を図ることができると予想される。しかし、MNREの規

定ではソーラーパネルからの出力が固定されており、また、追尾機構も必須となって

いるため上記の益を得ることができない。

2.3 既設ソーラーポンプ聞き取り調査

4 出典: Ministry of New & Renewable energy, SPV Off-Grid Division. http://mnre.gov.in/

16

農家は、所得を増やし満足のいく暮らしを実現するため、水を農作物へ効率的に供給する

べく、汲み上げ・配水・供給の夫々を改善し、水の利用を最適化してポンプのランニング

費用を低減することに努めている。農家に対して直接聞き取り調査を行い、耕作地の状態

を把握、農作業方法を確認、MNRE 補助金の使われ方を確認するためインドにある4つの農

園を訪れた。

2.3.1 Wagholi, Pune, Maharashtra 農園

最初の聞き取り調査は2015年12月23日に実施した。ソーラーポンプシステムは Span

Motors 製で、直径19cm(7.5インチ)、水面までの高さが30M(100フィート)の掘削井戸の

60M(196フィート)地点に9か月前に設置されていた。同農園の広さは1.2ヘクタール(3エー

カー)で、水面までの高さを測定し、ポンプのスイッチを自動的にオン・オフにする浮遊

型センサーを有する貯水タンクを有する。各ソーラーパネルの仕様は下記の通り。

仕様 数値

最高電力 (MP) 225 Wp

開放電圧 36.2 V

短絡電流 8.11 A

MP での電圧 29.6 V

MP での電流 7.61 A

8枚のソーラーパネルから成るシステムの総電力は1.8KW で、同システムはグリッドからの

AC 電力とソーラーパネルからの DC 電力の両方からの電力供給が可能であり、2馬力(HP)の

DC モータを一台使用している。

農家のコメント。1) ソーラーポンプシステムは MNRE の補助金に頼らずに設置した。2)

当システムはディーゼル燃料型のポンプと比較してメンテナンスの手間がかからない。3)

ソーラーパネル上に堆積した埃は、少なくとも3日に一度という頻度で落とす必要がある。

2.3.2 Bishangard Village, Jaipur, Rajasthan 農園

2ヵ所目の聞き取り調査は2015年12月30日に実施した。ソーラーポンプは Shakti 製で、深

さ80メートルの井戸の70メートル地点に3年前に設置されていた。同ポンプはろ過した

17

水を吸い上げ、0.8ヘクタール(2エーカー)の農園を灌漑するという仕組みになっていた。

各ソーラーパネルの仕様は下記の通り。

仕様 数値

最高電力 (MP) 230 Wp

開放電圧 36.0 V

短絡電流 8.40 A

MP での電圧 30.0 V

MP での電流 7.70 A

14枚のソーラーパネルから成る同システムの総電力は3.22KW で、最高電力点自動追跡

(MPPT)システムが備わっている。この MPPT システムは、10W のソーラーパネル2基と12V

のバッテリーバックアップシステム1基から電力を供給する。この追跡システムは、ソー

ラーシステムのソーラーパネルの位置角を15分ごとに変え、3馬力(HP)の AC モータ一台で

作動している。

農家のコメント。1) ソーラーポンプシステムは MNRE の補助金の86%を使用して設置した。

2) ソーラーパネル上に堆積した埃は、手で落とす必要がある。3) MPPT システムは現在作

動していないが、特に問題はない。むしろ、バッテリーのメンテナンスの手間が省けるの

で無い方が良い。4) 農園が遠隔地にあるため、技術的な支援を迅速に受けることができ

ない。5) 農園ではレモンと野菜を耕作している。

2.3.3 Ariyallur, Tamil Nadu 農園

3ヵ所目の聞き取り調査は2016年1月15日に実施した。ソーラーポンプは Shakti 製で、深

さ90メートル(295フィート)、直径20センチ(8インチ)、水面までの高さが30メートル(98

フィート)の掘削井戸の70メートル(230フィート)地点に1か月前に設置されていた。ポン

プにより水をくみ上げ、広さ2ヘクタール(5エーカー)の農園に直接水を供給している。各

ソーラーパネルの仕様は下記の通り。

仕様 数値

最高電力 (MP) 245 Wp

開放電圧 36.75 V

短絡電流 8.87 A

MP での電圧 29.31 V

MP での電流 8.36 A

18

連続して接続されている20枚のソーラーパネルから成るシステムの総電力は4.9KW で、5

馬力(HP)の AC モータを1台使用し、自動追跡システムによりソーラーパネルの角度が15分

おきに変化する仕組みになっている。

農家のコメント。1) ソーラーポンプシステムは MNRE の補助金の80%を使用して設置した。

2) 同システムには避雷器が備わっている。 3) 農園ではユーカリと野菜を耕作している。

2.3.4 Thanjavur, Tamil Nadu 農園

4ヵ所目の聞き取り調査は2016年1月15日に実施した。ソーラーポンプは Shakti 製で、深

さ90メートル(295フィート)、直径16.5センチ(6.5インチ)の掘削井戸の70メート(229フィ

ート)地点に1か月前に設置されていた。同システムはくみ上げた水を貯水タンクに送り、

広さ1.2ヘクタール(3エーカー)の農園に直接供給している。各ソーラーパネルの仕様は下

記の通り。

仕様 数値

最高電力 (MP) 245 Wp

開放電圧 36.75 V

短絡電流 8.87 A

MP での電圧 29.31 V

MP での電流 8.36 A

連続して接続されている20枚のソーラーパネルから成る当システムの総電力は4.9KW で、5

HP の AC モータを1台使用し、自動追跡システムによりソーラーパネルの角度が15分ごとに

変化する仕組みとなっている。

農家のコメント。1) ソーラーポンプシステムは MNRE の補助金の80%を使用して設置した。

2) 同システムには避雷器と設置機能が備わっている。3) 農園ではサトウキビと野菜を耕

作している。

19

2.3.5 農園訪問に関するデータの纏め

4回にわたる農園への訪問により収集した情報の概要を下記の通り。

訪問 1 訪問 2 訪問 3 訪問 4

場所 Wagholi, Pune Bishangard,

Rajasthan

Ariyallur,

Tamil Nadu

Thanjavur,

Tamil Nadu

掘削井戸の深さ 100 m 80 m 90 m 90 m

掘削井戸の直径 19cm 15cm 20cm 16.5 cm

ポンプメーカ Span motors Shakti Ltd Shakti Ltd Shakti Ltd

出力 2 馬力 3 馬力 5 馬力 5 馬力

ポンプの直径 15.2cm 12.7cm 15.2cm 15.2cm

ソーラーパネル 225 W, 合計8,

4台を連続 & 2

台を平行設置

230 W, 14台

のパネルを全

て連続設置

245 W, 20台

のパネルを全

て連続設置

245 W, 20台

のパネルを全

て連続設置

追跡システム 固定 (追跡機

能なし)

自動追跡 自動追跡 自動追跡

補助金の利用 なし 86% 80% 80%

2.4 市販ソーラーポンプの技術調査

高効率な日本の先進ポンプ技術を途上国展開することにより地球温暖化防止への貢献の可

能性を調べる一環として、我々のポンプと競合する先進技術を持つ他国の G社（デンマー

ク）、F 社（アメリカ）、L社（ドイツ）、R社（インド）のポンプに対し性能調査を実施し

た。

2.4.1 太陽電池アレイ模擬出力装置を用いた先進国製造品の調査

以下に先進技術を持つ他国製造品の評価結果は下記の通り。

ポンプ効率曲線作成のための実験装置及び手法

(図5)、(図6)に計測装置の構成概略図を示した。(図7)、(図8)は、評価試験のための装置

構成の写真である。安定電源から付属のパワコン（もしくはドライバ）に接続し電圧を印

加。印加電圧は、電力が2.5 KW、 2 KW、1.5 KW、1 KW、0.5 KW とした。ポンプに同径の

配管を接続し圧力を制御するバルブを取り付け、圧力を調整することで井戸の揚程を模擬

した。この調整バルブの先に圧力計、流量計を取り付けた。圧力計、流量計の信号はコン

ディショナ（表示機）に接続、ポンプを水槽に沈め、値をモニターした。

20

ポンプにより汲み上げられた水は配管を通り再び水槽に戻るようになっている。電圧電流

計測はオシロスコープを用いて計測した。また、圧力計、流量計、オシロスコープとデー

タロガーを接続し、データをロギングした。各データの記録は時間付きで行い始動時の立

ち上がりを基準とし同期させた。水量の計測は揚程50Mとなるように調整して計測した。

図 5 ポンプ計測装置の概略図

図 6 電圧電流計測の概略図

21

図 7 ポンプのセットアップ

図 8 計測装置のセットアップ

各ポンプの効率曲線

(図9)に揚程50M における入力電力に対する汲み上げ量の計測結果を示した。縦軸が時間あ

たりの汲み上げ水量、横軸は入力電力である。水色は R 社（インド）、橙は L 社（ドイツ）、

黄色は G 社（デンマーク）、青は F 社（アメリカ）の計測結果を表している。計測結果の

性能曲線はすべて直線状になっており、流量は入力電力に比例する。上記の結果から、縦

軸を入力に対する出力の効率として纏め直した結果は(図10)の通り。

F 社（アメリカ）の効率が他のポンプに比べ20％程度低い。これは他社が DC ブラシレスモ

ータを使用しているのに対し、F 社（アメリカ）が AC モータを採用しているためと考えら

れる。定格の出力が低い G 社（デンマーク）は起動電力が L 社（ドイツ）に対して低い。

また、G 社（デンマーク）は入力電力が低い時に効率が高い。L 社（ドイツ）, R 社（イン

ド）の効率は同程度であった。

22

図 9 入力電力に対する水量

図 10 各ポンプの効率曲線

模擬環境におけるポンプ動作の調査

現実の環境では日射や気温が変動しておりこの変動に応じた制御が求められる。この制御

も汲み上げ量に大きく影響する。そこで、実際にソーラーパネルに接続した際のポンプの

挙動（制御）を調査するため、模擬電源を用いてソーラーパネルの挙動を模擬してその際

の挙動を調べた。環境条件は模擬電源のソフトウェア更新と調査日程の関係から、2つの

異なる条件となった。以下に計測に使用した条件の詳細および結果を示した。

ソーラーパネルの模擬電源

23

ソーラーパネルの特性を模擬した模擬電源装置を使いソーラーパネルの特性を模擬した。

すべてのアレイを直列に接続した2400Wpの条件で検討を行った。

L 社（ドイツ）の調査に使用した環境条件

L 社（ドイツ）の調査に使用した環境条件を(図11)に示した。パネル温度および日射を環

境条件として設定、紫が温度、黄色が日射を表している。横軸は時間である。

図 11 L 社（ドイツ）ポンプシステムの調査に使用した環境条件

G 社（デンマーク）ポンプシステムの調査に使用した日射条件

G 社（デンマーク）に用いた日射条件は実測の結果を NMRE 規定の7.15 KWh/day を満たす

ように変換した結果を用いた（図12）。変換の詳細は次である。共同研究機関から展開の

ジャルガオンの5月1日の水平面固定の計測データを基に直達日射∝ソーラーパネルの法線

と太陽とパネルの中点を結ぶ直線のなす角の余弦を仮定し、方位と高度から全天日射を計

算し、全天日射が7.15 KWh/day となるように日射の最大値を固定した上で時間軸を相似

的に伸縮する変換を行った。

24

図 12 水平固定の条件における日射条件

G 社（デンマーク）ポンプシステムの調査に使用した温度条件

G 社（デンマーク）に用いた温度条件は今回想定したニューデリーと同じインド北西部の

都市の5月1日の気温の変化条件を用いた。ソーラーパネルの温度の算出は平均1m/sec の

風が吹いていると仮定して先行研究5から次の式で算出した値を用いた。次式の基準値

（NOCT）は2015年7月27日に郡山で計測された結果：1000 W/m2 の日射で気温が34℃の条件

下でパネル温度が68℃の結果を基に決定している。気温は(図13)に示した5月初旬のある1

日の気温の日内変動の実測値を基に計算した。(図14)に本条件から算出したパネル温度の

日内変動の結果を示した。

Tcell = Tair +NOCT− 20

80S

T_cell ：パネル温度 [℃]

T_air ：気温 [℃]

NOCT：気温25度 800w/m2におけるパネル温度 [℃]

S：日射 [W/m2]

5出典: http://www.solareducation.org/solarcdrom/modules/nominal-operating-cell-temperature

25

図 13 インド北西部の 5月初旬の気温6

図 14 パネル温度の日内変動

各ポンプの調査結果は次の通りである。

【L社（ドイツ）】

L 社（ドイツ）ポンプシステムの調査に用いた日射および温度の時間変化とその条件下で

の模擬電源からの出力電圧の時間変化を(図15)に示した。左図のグラフでは紫の線がパネ

ル温度を、黄色の線が日射を表している。横軸は時間である。右図のグラフは模擬電源か

らの出力電圧を表している。横軸は時間、縦軸は電圧である。温度が上昇すると電圧が減

少している、温度が下がると電圧が上昇している。電圧値も最大電力を引き出す電圧値と

6出典：http://metnet.imd.gov.in/mausamdocs/16618_F.pdf

26

なっており最大電力点追従制御（MPPT）がなされている。

※最大電力点追従制御（MPPT）とは、太陽光発電で使用するソーラーパネルに搭載されて

いる、出力を最大化できる最適な電流×電圧の値（最大電力点あるいは最適動作点）を自

動で求めることができる制御装置のことである。

図 15 L社（ドイツ）温度設定と模擬電源の出力電圧

上記条件における回転数と入力電力の時間変化を(図16)に示した。横軸は時間、縦軸は回

転数および入力電力である。赤は回転数、緑が入力電力の時間変化を表している。回転数

は入力電力の変化に応じて同様に変動しており比例制御が行われていると考えられる。

図 16 L社（ドイツ）入力電力と回転数の時間変化

27

【G社（デンマーク）】

G 社（デンマーク）は構成上回転数の計測を行うことが出来ないため遠心ポンプでは回転

数に比例する水量を計測した。G 社（デンマーク）ポンプシステムの調査に用いた日射お

よび温度の時間変化と模擬電源からの出力電圧の時間変化を(図17)に示した。左図のグラ

フでは紫の線がパネル温度を、黄色の線が日射を表している。横軸は時間である。右図の

グラフは模擬電源からの出力電圧を表している。横軸は時間、縦軸は電圧である。温度が

上昇すると電圧が減少している、温度が下がると電圧が上昇している。電圧値も最大電力

を引き出す電圧値となっており最大電力点追従制御がなされている。

図 17 G社 （デンマーク）温度設定と模擬電源の出力電圧

MNRE 認証時に必要と予想される条件における水量と入力電力の時間変化を(図18)に示した。

横軸は時間、縦軸は回転数および入力電力である。青が水量、赤が入力電力の時間変化を

表している。回転数は入力電力の変化に応じて同様に変動しており比例制御が行われてい

ると考えられる。しかし、太陽電池が1 KW を超える発電が可能場合入力に制限がかかり

1 KWを超えない制御がなされている。

28

図 18 G社（デンマーク）入力電力と水量の時間変化

纏め

他国のポンプの性能を調査する事を目的として G 社（デンマーク）F 社（アメリカ）L 社

（ドイツ）R 社（インド）のポンプの性能曲線の作成および疑似環境におけるポンプの動

作を調査した。結果、L 社（ドイツ）, R 社（インド）の効率は同程度であった。この効

率に対し AC モータを使用している F 社（アメリカ）が20％低く、定格出力が低い G 社

（デンマーク）は5%高かった。G 社（デンマーク）、L 社（ドイツ）は最大効率点追従制御

を行っている事が確かめられた。また、G 社（デンマーク）は入力に制限があり1KW 以上

の入力は制限される。

2.4.2 現地製製造品の技術調査

インドの調査会社(L&T Technology)を通じ、D 社(インド)製ポンプの性能試験を D社に於

いて実施した。その結果は以下の通り(図19)。

仕様 数値

Model 4MFE10

Motor Type BLDC

No. of Stages 12

No. of Phases Three

KW 2.2

Voltage (V) 160

Current(A) 16.8

Category B

29

D 社(インド)製ポンプの効率は最大値45％であった。

図 19 D社(インド)製ポンプ効率

30

3. プロトタイプの設置

本事業の事業化計画検討に向け、11月5日にインド農業省から下記2箇所の設置農場推薦を

頂き、翌日11月6日から現地調査を開始。

①Indian Agricultural Research Institute (IARI)：ニューデリー市内 Pusa

②Central Farm Machinery Training & Testing Institute (CFMT&TI)

：マディアプラディッシュ州 Budni

3.1 設置地の調査

① インド農業研究所（IARI）2015年11月

インド農業研究所（IARI）（Pusa 研究所）は、1905年アメリカのヘンリー・フィップス氏

の補助金により Pusa（Bihar）に設立された。 農業、牧畜、化学、植物学と菌類学の5つ

の部門を持ち、1919年帝国農業研究所に改名。 その後1936年7月29日にデリーへ移設、現

在の農業研究所（IARI）礎を築く。デリー空港から30分デリー市内に位置し、約3km×3km

の広大な敷地を有する。（図20）(図21）(図23)モバイル通信環境は、3G 又は2G で接続さ

れている。Mr.インドラ・マニ氏（図22左）がインド農業研究所の所長。

サイト1：IARI

・サイト1は既に固定式のソーラーパネルと L社(ドイツ)製、2HP BLDCポンプが設置

されていましたがインド農研究所の要請により日本電産のシステムに入れ替えた

・井戸の深さは約80M(262フィート)

・この農場では主に果樹、野菜を中心に耕作している

図 20 IARI敷地 図 21 インド農業省

31

図 22 インドラ・マニ所長 (左様)

図 23 Site #1低木に囲まれているが日照の妨げにはならない

※交換前の他社システム(固定式のソーラーパネルと L社製、2HP BLDCポンプ)

② CFMT&TI 2015年11月

政府は、1955年に「農業機械利用トレーニング・センター」を Budni（Madhya Pradesh）

に設立。農耕用機械の適正使用、メンテナンスと維持に関して将来の農家を訓練すること

を目的に Budni センターは設立された。その後、センターは、『トラクター・トレーニン

グとテストステーション』に改名、更に1983年には機能を拡大、現在の『中心農場機械ト

レーニングとテスト機関』の礎を築く。

マディアプラディッシュ州ボパールの空港から南へ車で2時間の Budni に位置し、通信環

境は2G。周辺に人家は無く、デリー周辺から視察に行くには1日がかりの場所(図24)。

所長の C.R. LOHI 氏からは、農園エリアにある5箇所の既設井戸を実証で利用して良いと

の話で各井戸の調査を行った(図25)。

32

図 24 CFMT&TI 農地

合計5本の井戸のうち深井戸ポンプを設置するに適した深い掘削井戸が2箇所あり、番2は

15M(50ft)、番5は91M(300ft)である(図26) 実証に使用するポンプの揚程は50m(150ft)で

あり、番5で調査を実施する事とした。

図 25 農場エリアにある 5箇所の井戸を調査

33

図 26 深井戸ポンプに適した番 5の井戸

纏め

実現可能性調査期間中 IARIと CFMT&TIの2ヶ所にソーラーポンプシステムを設置。

・IARIは立地が良く、デリーから現場へ行き易いことから、メインの実証調査地と

して運用している

・IARIに更に1機設置予定であり、井戸掘削含め設置作業を継続進行中

・CFMT&TI (Budni)は、農業省から推薦された場所であり、IARIとの気候の違いや

モバイル通信環境の違いなど比較評価を行う上に於いて有用である

3.2 設置工事時の調査

今回設置するシステムは充電機能を有さないタイプのもので、太陽光のエネルギーで水を

汲み上げる機能と、稼動状態をモニタするための各種センサと2G/3G モバイル通信機能を

具備している。尚、ソーラーパネルの架台は2軸マニュアルトラッキング仕様、午前、昼、

午後の3回、架台を操作しソーラーパネル面を太陽の方向に向けることを仕様としている。

(図27)このシステムは、インドの電気製品安全規制、EMC（電磁両立性）規制、電波無線

34

規制に合格するよう設計・製作されている。規制への適合性調査は別途並行して実施して

おり、事後となったが、合格したことを確認できたため、調査期間終了後も運転を続ける

ことが可能である。

図 27 日本電産ソーラーポンプシステム

IARIにて実証システム設置 (Site #1） 1月27日

当日朝9時半に貨物が到着、設置作業が始まった(図28)(図29)(図30)(図31)。

井戸へのポンプ設置

・井戸深さ、水面深さ計測が行われ、ロープに鉄管を付けて井戸に落としながら、音の変

化を聞き取る。水面に達すると音が変わる。さらに落としていくとロープにたるみが出る。

井戸底に到達した証である。ロープを地上へ上げ、メジャーを当てて長さを測る(図32)。

その結果は下表に纏めた。

サイト

井戸の深さ

(平均)

地上からポ

ンプまでの

距離(平均)

水面までの深さ

(変動する)

地上からの

高さ(平均)

揚程

(変動する)

PusaSite #1 69.31m 60m 46.55m 0.5m 47m

設置作業 専門業者による作業で Empire Tubewell と書いたビブスを着用している。5名

で半日の作業であった(図30)。まず、ポンプにソーラーC パイプ(1本3m)を接続、櫓から

徐々に井戸中へ落とし込んでいく。その他、ポンプを吊り下げるためのワイヤーロープを

ポンプに固定、水位センサを所定の位置に取り付けている(図33)。モータから3m 出ている

35

ケーブルを地上のコントローラへ接続するための延長ケーブルとの接続も、防水ゴムテー

プ、絶縁テープを使って問題なく実施。

並行してソーラーパネル架台およびソーラーパネル設置が行われた(図36)～(図41)。用意

したインストールマニュアルに従って順次組立を実施、一通り架台・パネル組立に10名、

半日作業であった。

図 28 IARI に到着した貨物 図 29 既設井戸 6”径

図 30 井戸上に櫓を組む 図 31 ポンプに接続するパイプ

図 32 井戸深さ計測の冶工具 図 33 水位センサ取付

36

図 34 ポンプを井戸へ 図 35 設置完了、流量計取付完

図 36 架台取付用基礎とアンカー 図 37 パネル取付用フレーム組立

図 38 東西南北ブーム取付 図 39 ソーラーモジュール組立

図 40 ポンプ稼動テスト 図 41 パネル/コントローラ設置完了

37

CFM T&TIにて実証システム設置 2月1日

前の週に到着していた貨物を農場のトラクター、フォークリフトで番5の Site へ運び、井

戸へのポンプ設置を開始した。

・井戸深さ、水面深さ計測は IARIの時と同様に実施。ポンプに今回は鋼管パイプ

(1本3m)を接続、櫓から徐々に井戸中へ落とし込んでいく。その他、ワイヤーロープ、

水位センサを所定の位置に取り付けている。ポンプ設置に5名で半日作業であった。

・2月1日架台およびソーラーパネル設置、コントローラ設置

・架台とソーラーパネル設置は約2時間で完了

・コントローラ設置と電気工事は、出張者3名を加え、合計約10名で半日作業

・(図42)(図43)(図44)(図45)(図46)(図47)(図48)

サイト

井戸の深さ

(平均)

地上からポ

ンプまでの

距離(平均)

水面までの深さ

(変動する)

地上からの

高さ(平均)

揚程

(変動する)

CMF T&TI 55m 51m 6.5m 0.5m 7m

図 42 架台/ポンプ貨物到着 図 43 ソーラーパネル到着

図 44 井戸上のやぐら 図 45 やぐら

38

図 46 設置完了 図 47 設置完了

図 48 コントローラ取付

設置工事での調査の結果、架台、ソーラーパネル、コントローラ、ポンプの設置に大きな

課題は見られなかった。

仕様面で改善が必要な課題。

ポンプにワイヤーロープ取付けのためのフックが必要

ポンプハーネスの延長は、現地専門業者のノウハウで対応問題無し

流量計ケーブルが細く、信頼性向上要

流量計の初期設定必要、初期設定不要な製品を選択要

架台取付用基礎の構造、低コスト化検討要

架台に360度回転不可能とする度当たりの設置

ポンプケーブル、流量計ケーブル、ソーラーパネルケーブルが架台支柱に取り付

けたコントローラに接続されるが、長さ的に余分な各種ケーブルが支柱へ巻き付

き防止

コントローラと架台ブームの衝突防止

架台支柱へのコントローラ取付位置のガイドが必要

コントローラへの配線作業の簡略化

ソーラーパネル朝露がコントローラに落下することを防止する機構

39

設置で余ったケーブルを巻きつける構造

インド通信インフラ環境での安定したデータ通信

3.3 NISE における試験

NISE（National Institute of Solar Energy）は、MNREの一部局として、太陽エネルギー

に関する実証や標準化、調査研究、教育訓練や技術試験などを所管している。官庁・公共

機関と産業界や使用者団体をつなぐ中間的存在として、インド全体における太陽エネルギ

ーの開発・普及と実用化を推進している組織である。首都ニューデリーの南西約25kmのグ

ルガオン市の郊外に位置している。

ソーラーポンプに関して、その補助金支給基準を定めているのも NISEで、システムメー

カ等により商品化が予定されているそれぞれの機器が補助金受給基準に到達しているかを

試験する設備等を保有している。

我々の提案するソーラーポンプシステムに関しても、当施設において試験が受けられるよ

う、前節で述べた設置作業後に機器を持ち込み、試験を実施できるよう手配をかけていた

が、調査開始前に NISEから得ていた情報よりも審査期間が長くかかっている上に、当初

の予測よりも多くの事業者が既に審査の順番待ちを行っている状況であり、本調査事業実

施期間中に試験が始められないことが明らかになった。既に試験実施の申請中で、NISEに

よると、試験開始時期は早くても4月以降となるが、自社資金にて試験は完了させ、本結

果を今後の普及に向けた活動に役立てる方針である。

3.4 設置後の調査

3.4.1 立ち上げ

2箇所の設置工程表は下記の通り。

40

3.4.2 運転

システム操作マニュアルを IARI、CMF T&TI担当官に渡し、操作方法を教示。

L&TTS 担当者2名にも同様に説明し、サイトエンジニアリング(緊急時の1次対応、稼動状況

追跡調査)に対応できるよう指導した。

モバイル通信が確立したことによりセンサデータがインターネット経由で監視できるよう

になった。

3.4.3 データ取得

実証実験に用いたソーラーポンプには以下の検出センサーが装備されている。

日射計 （太陽の照射量を測る）

温度計 （ソーラーパネルの温度を測る）

流量計 （水出力を測る）

水位計 (水面からポンプまでの深さを測る)

その他 (電圧計、電流計、回転速度を測る)

データはソーラーポンプに装着されているコントロールボックスからインドの2G/3G 通信

網を介しリアルタイムに送られて来る。それらのデータはクラウドサーバーに格納され、

Windows® Explorer® 上で実行可能なプラグイン・アプリケーションブラウザー(KIBANA®)

を使用して、日本からオンラインでモニターが可能。モニタリングできるデータを下表で

示す。

センサー ID データ

THERMOCOUPLE(熱量) 太陽光照射量、ソーラーパネル温度

DCDC (消費電力) ソーラーパネル出力、ポンプ入力

LEVEL(揚程) ポンプと水面の距離

PUMP(ポンプ) 回転速度

41

FLOW(水量) ポンプ流量

下図は2月7日～13日の間、日本電産本社（京都）からインド実証農場に設置したポンプの

稼働状況をモニターした画面(図49)。IoT により、ソーラーポンプシステム周辺の各種デ

ータ（ポンプの稼働状況、または水量、発電量、天候等）の情報が吸い上げられ、データ

として蓄積、それをベースに統計的な情報化が可能になる。具体的には、1）設置したソ

ーラーポンプの稼働状況を、個別および体系的に把握する事で、その地域の地下水の使用

実態や必要な地下水の量が把握できるようになり、それをベースに水の効率的利用の指導

や、水資源の無駄使いを減らす水行政への一助となる。2）水行政を徹底することで、水

のまき過ぎ、足りなさを農家に指導をすることで、農業の生産性向上に貢献し、農業政策

（補助金行政等）の改革につながる。3）現在ポンプの稼働を系統電源または自家ディー

ゼル発電に依存している（補助金により電力が無料）農家に対し、ソーラーポンプが普及

すれば、系統電源およびディーゼル発電の利用が削減できる。

図 49 SCREENSHOT OF KIBANA

IOTデータ収集の構成図(図50)は下記の通り。

42

図 50 IOTデータ収集の構成図

下図(図51)は2月7日～13日の間、太陽光照射量と DCDCコンバータ出力電圧

図 51 KIBANA モニタリング画面 (照射量とソーラーパネル出力)

(図52)は2月7日～12日の間、Pusa サイト#1でソーラーポンプから水出力の図を示し、(図

53)はポンプに装着された計測値の写真である。

43

図 52 流出量の値 図 53 流出量計

携帯端末でのポンプ稼働状況モニタリングシステム「KONOHA」

アンドロイド携帯端末用のアプリケーション「KONOHA」を実証事業用に開発、コントロー

ルボックスと WIFI 接続でデータ通信を行い、KIBANA 同様、太陽光照射量、水位、流量、

ポンプ駆動状況のモニタリング機能に加え、ソーラーポンプの動作 ON/OFF 操作や異常発

生時に警報機能を有している。以下に KONOHA のサンプル画面を示す(図54)(図55)(図56)。

図 54 初期画面 図 55 ログイン画面 図 56 メインメニュー

44

4. ソーラーポンプの事業化に向けた具体的計画の検討、及び事業化した場合

の経済効果及び相手国への影響の分析

4.1 ソーラーポンプの今後の市場予測

1) 現在の状況とポテンシャル

現在、実際に設置されているグリッド接続されている農業用の灌漑ポンプは、2600万機

(2015年 MNREからの聞き取り数字）、うち、ディーゼル駆動によるポンプは700万機との情

報があり、インド政府は、これらをソーラーポンプシステムに置き換えたいと考えている

（MNREからのヒアリング情報）。現在、当該ポンプを稼働させるための費用補助として、

インド政府は多大な補助金を農家に支給しており、1日数時間という時間限定ではあるが、

農家は実質無償で、ポンプを使用している。この補助金が、政府および電力会社の財政を

圧迫していることから、この補助金を削減することで政府財政を改革し、かつ、この活動

が化石燃料等の使用を削減するエネルギー改革となり、しいては CO2削減につなげていきた

いと考えている。また、電化の進んでいる農村地帯といえども、インフラ整備の技術的遅

れ、老朽化、または盗電による電力供給の効率性の悪さから、電力供給自体が非常に不安

定であり、これらを安定させるには、多大な投資が依然として必要である。

さらに、これだけの台数の灌漑用ポンプを設置しているにも関わらず2011年現在農地向け

の灌漑率は、36.4％に留まっており、灌漑率をどのようにあげていくかは、インド政府の

農業政策の一大テーマである。

州別の灌漑状況7

州

総収穫面積(2011)

（100万ヘクター

ル）

地下水潅漑収穫面

積(2011)（100万ヘ

クタール）

用水路潅漑収穫面

積(2011)（100万ヘ

クタール）

全体の収穫面積

(2011)（100万ヘク

タール）

アンドラプラデシュ 14.3 2.5 2.7 4.9

アルナーチャル・プ

ラデーシュ 0.4 0.07 0.05

アッサム 3.0 0.13 0.1 0.22

ビハール 6.4 2.2 1.3 3.5

チャッティースガル 5.1 0.17 0.74 0.85

ゴア 0.1 0.1 0.1

グジャラート 9.9 3.1 0.5 3.2

ハリアナ 3.6 1.99 1.32 3.26

ヒマーチャル・プラ

デーシュ 1.0 0.02 0.09 0.11

ジャム・アンド・カ 0.9 0.02 0.38 0.37

7 出典：Global map of irrigated areas: India FAO-United Nations and Bonn University, Germany (2013)

45

シミール

ジャールカンド 3.2 0.11 0.13 0.24

カルナタカ 12.2 1.43 1.33 2.38

ケララ 1.5 0.18 0.21 0.39

マドーヤプラデシ 15.8 2.74 1.70 4.19

マハラシトラ 19.8 3.12 1.03 3.36

マニプル 0.2 0.05 0.05

メーガーラヤ 0.3 0.06 0.06

ミゾラム 0.1 0.01 0.01

ナガランド 1.1 0.1 0.07

オリッサ 4.9 0.17 1.07 1.24

パンジャブ 4.0 3.06 0.94 3.96

ラジャスタン 21.1 3.98 1.52 5.12

シッキム 0.1 0.01 0.01

タミル・ナードゥ 6.5 1.61 1.43 2.66

トリプラ 0.3 0.02 0.05 0.07

ウッタルプラデシ 17.6 10.64 4.21 14.49

ウッタラーカンド 0.8 0.22 0.14 0.35

西ベンガル 5.5 2.02 1.19 2.92

インド全域 159.6 39.43 22.48 58.13

今後、灌漑整備は上記資料にある地下水掘削と用水路開発で行われると想定されるが、イ

ンド政府にヒアリングした際、インドには河川が少なく、地下水に頼らざるを得ない実態

があり、井戸掘削の比重がかなり高いとの情報を得ている。その意味から、今後地下水を

ポンプでくみ上げる灌漑比率は、さらに高まっていくと考えられる。

インド新規灌漑の潜在性

単位：百万ヘクタール（ＭＨ）

全インドの農業用地 159.6

井戸水による灌漑済農業用地 39.43 灌漑率：24.7％

運河（用水路）による灌漑済農業用地 22.48 灌漑率：14.1％

灌漑済農地 計 58.13 （単純計算だと61.91）灌漑率36.4％

未灌漑農業用地 101.47 未灌漑率63.5％

以上のことから、ソーラーポンプシステムの市場は、敷設済と新規導入への期待の両面を

勘案すると、非常に大きなポテンシャルが存在すると考えられる。

1つの例として、州別の灌漑率の資料から、パンジャブ州をピックアップしたい。冒頭に

述べた「緑の革命」の舞台となったパンジャブ州では、2011年段階で灌漑率99％を達成し

ている。この州は、地下水位の低下、地盤沈下の問題、化学肥料の大量投与による二毛作

の結果、土地が痩せてしまい生産性向上が停滞する等、別次元の問題課題を抱えているが、

依然として、インドの穀倉地帯の1つとして、米、麦の生産をしており、一部輸出も行っ

46

ている。インドの農耕地面積は、約1億6千万ヘクタールであり、パンジャブ州は、その中

の400万ヘクタールとそれほど大きな面積ではない。その広さのなかで、経産省のデータ8

によれば、2008年度の米の生産量は、全インドで約8,900万トン中、パンジャブは約1,100

万トンと、インド全体の12％のシェアをしめ、単収ではインドトップの4,010キログラム

となっている（全インド平均は2,125キログラム）。同様に小麦のケースでも全インド約

8,000万トン中、パンジャブは約1,500万トンを生産し、シェアは約19％となっている。ま

た、単収に関しては米同様に全インドトップの4,462キログラム（全インド平均は、2,907

キログラム）となっており、多くの要因があるとは思われるが、灌漑整備が農業の生産性

向上に大きく寄与している象徴的な例であると考えられる。

2) 市場予測

農林水産省ホームページの記載によると、インドの農耕地面積は、約1億8千万ヘクタール

であり、コメ・小麦の生産量は世界第二位の規模を誇り、かつ、農業分野へはインドの全

人口の5割が従事している。しかし、インド経済の GDP に占める割合は、16％程度しかな

いのが実態である。インドにおける農家の平均経営規模は非常に小さく、インド全体では

零細農家（1ヘクタール以下）および小規模農家（1－2ヘクタール）が80％を占め、4ヘク

タール以上の農耕地を所有する中規模および大規模農家は、9％しかいない。前述のパン

ジャブ州には、中規模以上の農家は、63％いるとのデータもあり、灌漑率が95％に達して

いるハリアーナ州同様、ここには富裕農家が多いと考えているが、インド全般としては自

らに投資能力のない小規模農家が大半を占める。中規模/大規模農家は、年収入も高いこ

とからすでに、灌漑ポンプを始め農業機械を所有しており、この層に対して、高効率灌漑

ポンプメリットをプロモーションすることで、買い替え需要を喚起できると考えている。

機材の老朽化が進み、生産性の維持向上に陰りの見える農家に訴求すること、さらには電

気の安定供給、エネルギーコストの削減が、将来的な安定収入の確保を訴求することで、

彼らに積極的な投資を促し、切り替えを図ることが、市場を立ち上げる第一ステップであ

ると考えている。

8 出典 http://www.maff.go.jp/j/kokusai/kokusei/kaigai_nogyo/k_syokuryo/h21/pdf/h21_asia3.pdf

47

上記グラフ9は、世帯数の平均年収であるが、この5,800万世帯が耕作地を持つ農家であり、

このうち9％が中規模以上の規模をもつ農家であると仮定すると、約500万世帯が対象とな

ると想定している。井戸は、5.5ヘクタールに1台程度の設置が適当であるとの情報もあり、

その意味では、500万世帯の中には、大規模農場もあることから、複数台の購入も想定さ

れる。

小規模/零細農家は、その耕作地の広さや収入から、個人で井戸やポンプをもっているケ

ースは少なく、上述中規模以上の農家から必要な水を得るために井戸/ポンプを時間借り

で借りる、または水そのものを購入することで農作を行っている。もちろん、AC ポンプ単

体であれば、零細農家でも、共同で管理をしている井戸用に購入して使用しているケース

はあると考えられるが、ソーラーポンプシステムは、価格がまだまだ高く、彼ら零細農家

が、共同して購入できる価格帯にもなっていない。

古くからある手掘りの井戸や浅井戸は、昨今、水のくみ上げ過ぎから、渇水状態となるケ

ースも多いとの報告もあり、深井戸タイプの需要が増え、そもそも井戸を所有できる層が

減少方向にあるとも考えられる。又、昨今、地下水位の低下はインドにおいても深刻な問

題となっており、インド政府は井戸掘削に関しての制限を始めている。未灌漑地域への灌

漑推進は、必須でありながら、そもそも絶対的に水が不足している中で、新規の井戸をど

の程度掘削していくのかという問題があり、その際にはソーラーポンプシステム等、新エ

ネルギーの活用が必須であると想定されるが、それに加え、汲み上げ量等を検知し、水利

用のコントロール等を行える IoT対応等が必須になってくると考えられる。

9 出典：2010年4月5日発行みずほリポート：インド農村における購買力・消費実態

48

5. 適用可能な排出削減方法論の検討

MRV（Measurement, Reporting and Verification: 測定・報告・検証）は、国レベルの温

室効果ガス排出削減を測定するための手法であり、国際的な規模で削減量を報告し、検証

することを目的としている。温室効果ガスの排出削減量を正確に算定するための役割を持

つ。MRV のプロセスは、国連気候変動枠組条約（UNFCCC）のもとでのクリーン開発メカニ

ズム（CDM）による承認済み方法論等が参照されることが多い。

5.1 JCM 方法論の検討

新しく二国間クレジット制度（JCM）に基づく方法論を提案する際は、CDM による承認済み

方法論等が参照されることが多いが、ポンプシステムを包摂する承認済み CDM 方法論は僅

か数件しかなく、仕様も異なるため、当社システムには全てを適用することは難しい。た

だ、いくつかの方法論におけるアプローチは、本調査事業でも採用することとした。

5.1.1 JCM 方法論の検討方針

CDM 方法論は対象プロジェクトの規模により分類される。本調査事業において参照した

CDM方法論は以下の通りである。

小規模プロジェクト対象の方法論:

METH番号 タイトル

AMS-I.A. Electricity generation by the user

利用者による発電

AMS-I.D. Grid-connected renewable electricity generation

系統連系型再生可能発電

AMS-I.F. Renewable electricity generation for captive use and mini-

grid

受け手側使用及びミニグリッド向けの再生可能発電

AMS-I.J Solar water heating systems (SWH)

太陽熱温水システム

AMS-I.K Solar cookers for households

家庭用太陽熱調理器

AMS-I.L. Electrification of rural communities using renewable energy

再生可能エネルギー利用による村落電化

AMS-II.C. Demand-side energy efficiency activities for specific

49

technologies

特定技術のための需要側エネルギー効率改善活動

AMS-II.P. Energy efficient pump-set for agriculture use

農業用ポンプのエネルギー効率改善

大規模プロジェクト対象の方法論:

METH番号 タイトル

AM0019 Renewable energy projects replacing part of the electricity

production of one single fossil fuel fired power plant that

stands alone or supplies to a grid

独立型又は系統接続単一の化石燃料発電所による発電量を一部代替

する再生可能エネルギープロジェクト

AM0020 Baseline methodology for water pumping efficiency

improvements

給水ポンプの効率改善のためのベースライン方法論

承認済み CDM 方法論の中で当社のソーラーポンプシステムプロジェクトにより関連してい

るものは、主に小規模プロジェクトを対象とする方法論である。簡潔に説明すると、当該

方法論では、対象技術により消費される化石燃料ベースの電力量に当該燃料の排出係数を

乗じることで CO2排出量を計算する。

「排出係数データベース (Emission Factor Database) (EFDB)」10という、排出係数や国

内レベルでの GHG の推定排出量や推定削減量に関する他のパラメータを検索することを目

的とする、継続して改訂されるウェブベースの情報交換フォーラムが存在する。このデー

タベースは「気候変動に関する政府間パネル(Intergovernmental Panel on Climate

Change) (IPCC)」のデフォルト係数と、「気候変動評価に関するインドネットワーク

(Indian Network for Climate Change Assessment) (INCCA)」といった国毎の排出係数か

ら成り、インターネット上で IPCC のホームページを通じて問い合わせを行うことができ

る。デフォルト係数や国毎の CO2 排出係数の例として下記のものが挙げられる。

インドの北部グリッド= 0.94 t/MWh

インドの南部グリッド = 0.91 t/MWh

グリッド用デフォルト値 = 0.8 t/MWh

殆どの国においては、国際エネルギー機関 (International Energy Agency) (IEA)が発行

している複合電気/熱排出係数が、より利用しやすい、電力消費に基づく GHG 排出計数で

あろう。同係数は大半のグリッド電力排出係数の基本でもある。インドを対象とした CO2

10 出典 Internet link http://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/EFDB/main.php

50

排出係数には下記のものが含まれる。

インドで発電された電力= 1.33 t/MWh

インドで消費された電力 = 1.8 t/MWh

5.1.2 JCM 方法論の分析

JCM のもとでは、これまでに多数のエネルギー効率向上に関する JCM プロジェクトの実現

可能性調査が実施されている。また、すでに、日本とホスト国による JCM の合同委員会

(the Join Committee)により、複数の JCM MRV 方法論が承認されており、当社の調査に

おいても、本プロジェクトに対し、それらの考え方の一部を踏襲することが可能である。

本ポンプシステムプロジェクトに類似した事業を対象とした JCM の実現可能性調査が存在

する。

FS調査実施企業 内容

日本工営株式会社および荏

原製作所

高効率ポンプの導入による灌漑施設の省エネ

上記調査は、以降、当社の報告書において Energy Saving for Irrigation Facility by

Introducing High-efficiency Pumps (ESIF)と呼び、ベトナムにおける高効率の化石燃料

ポンプの導入を対象とするものである。当社のプロジェクトの対象はインドにおけるソー

ラーポンプであるが、ESIF 調査の CO2 の排出削減量の算定のアプローチは、本プロジェク

トにも合致する。

5.2 排出削減方法論の検討

当社のプロジェクトは高効率ソーラーポンプの導入によりインドにおける GHG の排出削減

を目的としており、インドの農村における化石燃料やグリッド電力を電力源として使用し

たポンプを調査の対象としている。

当社は、ESIF 調査にて検討された JCM 方法論および承認済み CDM 方法論である AMS-I.A.,

AMS-I.D., AMS-I.F., AMS-I.J., AMS-I.K., AMS-I.L., AMS-II.C., AMS-II.P., AM0019,

及び AM0020等を参照し、当社の調査における MRV 方法論の開発に資する主要なポイントに

51

ついて検討した。

5.2.1 JCM 方法論案

リファレンスシナリオ

リファレンスシナリオは「プロジェクトが実施されない場合、ディーゼル燃料またはグリ

ッド電力を使用するポンプが導入される」と定義される。インドで一般的に普及している

ディーゼル燃料またはグリッド電力を使用したポンプメーカーは、G 社, L 社, F 社,

Shakti, CRI, Aquasub, KBL (Kirloskar Brothers Limited), Varuna, Texmo 等の企業が

存在する。

方法論に含まれる用語を以下のとおり定義する。

用語 定義

ソーラーポンプ 太陽電池で機能するポンプ

ソーラー容量 ワットのピーク(Wp)のユニットにおける太陽電

池から発生した電力の測定

ブラシレス直流(BLDC) モータ ブラシ付き/整流器に代わる、電子制御装置を

搭載した電気モータ

揚程 液体をポンプでくみ出す際の高さ

馬力 (HP) ワットなど、電力測定用の単位。

ポンプ効率 ポンプ容量(水の出力)、揚程、および入力電力

間の関係を示した少数。

提案する JCM方法論については次を参照。

適格性要件

No. 適格性要件

1 プロジェクトは、農業用灌漑にソーラーポンプを導入するものである。ソーラーポ

ンプは、異なる揚程および異なるポンプ容量のラインナップを有する。

2 プロジェクトで導入されるポンプは、電力容量が 3,000Wp 未満の複数のソーラーパ

ネル、 スタータ、他の電気付属部品、インターネットを介して遠隔監視が可能な

知覚デバイスが備わっている。

3 プロジェクトで導入されるポンプは、ソーラーポンプ 1台がポンプ 1台と特定の HP

容量を有する BLDC モータ 1 台から成るアッセンブリで構成され、当該プロジェク

ト用のポンプは 60% (10%)の効率を有する。

4 プロジェクトで導入されるポンプは、JCM プロジェクトの期間中、いかなる時もデ

ィーゼル燃料を使用せず、また、グリッドに接続されていないことを妥当性確認及

び検証において確認する。

52

モニタリング

当該プロジェクトのソーラーポンプ1台に第3章に示したオプションデバイスを装着するこ

とができる。本プロジェクトにおいて使用されるソーラーポンプのデバイスに関するデー

タは、JCM プロジェクトの期間中、インターネットを通じて日本にてモニタリング及び記

録する。下記の情報は、必要不可欠なモニタリング項目として挙げられる。

センサーID データ

THERMOCOUPLE 日照、ソーラーパネルの温度。

DCDC コンバータの電圧および電流。

LEVEL 揚程

PUMP 回転速度、電流、電力。

FLOW ポンプからの水の排出。

上記に加え、下記の情報（データ）が必要となる。

本プロジェクト活動において代替及び新たに設置したポンプの数、設置したポン

プセットの種類、および設置日。

本プロジェクト活動において設置したポンプセットの受領者が大まかにわかるデ

ータ。

ポンプを代替した場合、旧ポンプの性能曲線または効率に関するデータが入手可

能な場合は、同データ。

本プロジェクトにて使用するソーラーポンプの利用時間は、1日に利用可能な日照時間で

ある、約8時間であると考える。また同ポンプは年間365日利用可能であると考える。

GHG排出源と GHGの種類

本プロジェクトにおける GHG の排出源は、リファレンスシナリオおよびプロジェクトの実

施において化石燃料の利用による電力消費に伴い発生する CO2である。

5.3 同方法論を用いた排出削減見込量の試算

53

GHG の排出削減量は、リファレンスシナリオにおける排出量と、プロジェクトにおける排

出量の差であり、期間 p において、CO2トン(tCO2)または CO2百万トン(MtCO2)という単位で

算出される。

5.3.1 パラメータ設定

排出削減量の算出においては、排出係数およびポンプの効率が最も重要なパラメータとな

る。本調査にて適用した値は下記の通り。

パラメータ 内容 数値 出典発生源

EEpj プロジェクトポンプ（ソー

ラーポンプ）の効率

70% NIDEC の設計仕様に基づく推

定値。

EEgrid グリッド電力を使用するポ

ンプの効率

50% 調査前の当初の推定値。

EEdiesel ディーゼル燃料を使用する

ポンプの効率

35% 調査前の当初の推定値。

EFgrid インドにおけるグリッド電力の排出係

数。ビルドマージン (0.7389) およびシ

ンプルオペレーティングマージン

(0.9935)に基づいて計算されたコンバイ

ンドマージンする。

0.8986

tCO2/MWh

公益財団法人地球環境戦略研究機関

(Inst. for Global Environmental

Strategies) (IGES)11

EFdiesel ディーゼル燃料の排出係数 0.8

tCO2/MWh

CDM方法論 AMS I.D ver17

EFsolar ソーラー電力システムのラ

イフサイクル排出係数

0.000048

tCO2/KWh

2006 年国別温暖化ガスイン

ベントリ・ガイドライン

(2006 IPCC Guidelines for

National Greenhouse Gas

Inventories)12の平均値。

ECpj,p 期間 p におけるプロジェク

ト用ポンプによるエネルギ

ー消費 [MWh/p]

6.79MWh/p NIDEC の設計仕様に基づく推

定値。

5.3.2 リファレンス排出量の算定

リファレンス排出量は、本プロジェクトで導入される技術（ソーラーポンプ）による電力

消費に、プロジェクトポンプ（ソーラーポンプ）の効率をリファレンスポンプの効率（グ

リッド電力使用ポンプもしくはディーゼル燃料使用ポンプ）で除した値を乗じ、さらに、

排出係数（グリッド電力もしくはディーゼル燃料）を乗じて算出する。当社のプロジェク

11 出典：Internet link: http://pub.iges.or.jp/modules/envirolib/view.php?docid=2136 12 出典"IPCC Working Group III – Mitigation of Climate Change, Annex III: Technology - specific cost and performance

parameters," table A.III.2, page 1335. IPCC 2014.

Internet link: http://report.mitigation2014.org/report/ipcc_wg3_ar5_annex-iii.pdf

54

トではグリッド電力使用ポンプおよびディーゼル燃料ポンプの両方を考慮するため、総排

出量は各カテゴリーにおける排出量の合計となる。

パラメータ 内容

REp 期間 pにおけるリファレンス排出量 [tCO2/p]

n1 本プロジェクトにおいて代替されたグリッド電力を使用するポン

プの数[-]

n2 本プロジェクトにおいて代替されたディーゼル燃料を使用するポ

ンプの数[-]

ECpj,p 期間 p におけるプロジェクトポンプ（ソーラー）による電力消費

量 [MWh/p]

EEpj プロジェクトソーラーポンプの効率[-]

EEgrid リファレンスグリッド電気ポンプの効率[-]

EEdiesel リファレンスディーゼル燃料ポンプの効率[-]

EFgrid リファレンスグリッド電気ポンプの排出係数[tCO2/MWh]

EFdiesel リファレンスディーゼル燃料ポンプの排出係数[tCO2/MWh]

本リファレンスシナリオでは、グリッドに接続されている各種電力源(石炭, 天然ガス,

ディーゼル, 原子力, 水力電気, 風, 太陽, バイオマス等) による排出と、ディーゼル燃

料による排出量が考慮される。

期間 p の間における本プロジェクトの対象となるソーラーポンプの対象予測台数285,885

台は、農業用ポンプの市場規模予測から当社独自に推測した。

期間 pのソーラーポンプ対象台数は下記の通り。

期間 農業用ポンプの

市場規模13

ソーラー ポンプ

対象予測台数

1 1,438,000 14,000

2 1,461,000 29,000

3 1,484,000 45,000

4 1,507,000 75,000

5 1,531,000 122,000

合計 - 286,000

13 出典：Market research of agriculture pump-set industry of India. Figure 12, agriculture pump market –size and growth, by

volume (2009-2013), page 24. By Shakti Sustainable Energy Fundation. June 12, 2012.

55

インドでは、公式に公表されている既存のポンプ数2,600万台のうち、およそ1,900万台

(73%)がグリッド電力を使用するポンプ、700万台(27%)がディーゼル燃料を使用するポン

プである14。グリッド電力使用ポンプとディーゼル燃料ポンプの比率はこのパーセンテー

ジを使う。参考までに期間1pの CO2排出量計算式を下記する。

リファレンスシナリオにおける CO2排出量は下記の通り。

期間 リファレンス CO2排出量 (tCO2/p)

1 143,000

2 297,000

3 461,000

4 768,000

5 1,249,000

5.3.3 プロジェクト排出量の算定

プロジェクト排出量は、期間 p について、ソーラー電力システムの寿命に関する排出係数

に、同期間にける本プロジェクトポンプによる電力消費量を掛け合わせて計算する。

パラメータ 内容

PEp 期間 p中におけるプロジェクト排出量[tCO2/p]

EFsolar ソーラー電力システムのライフサイクル排出係数[tCO2/KWh]

n1 プロジェクトにより代替されたグリッド電力を使用するポンプの数

[-]

n2 プロジェクトにより代替されたディーゼル燃料を使用するポンプの

数[-]

ECpj,p 期間 p におけるプロジェクトポンプ（ソーラー）による電力消費量

14 出典：Feasibility analysis for solar agricultural water pumps in India. KPMG Advisory Services Private Limited report. January

2014

56

[MWh/p]

ソーラープロジェクトなど、大半の再生可能エネルギープロジェクトにおける排出係数は

非常に小さいため、当該排出量が実用的な理由によりゼロとみなされる場合あるが、当社

は、より保守的に、正味の排出削減（純削減：Net Emission Reduction）を達成すること

を確保するため、実際の排出削減量を下回るような算定手法の採用を検討した。具体的に

は、IPCC ガイドラインにおける、ソーラー電力システムのライフサイクル排出係数に基づ

き、これをプロジェクト排出量として考慮した。

期間 p の間における本プロジェクトの CO2排出量を下記する。参考までに期間1p の CO2排出

量計算式は下記の通り。

プロジェクト CO2排出量は、下記の通り。

期間 プロジェクト CO2排出量

(tCO2/p)

1 5,000

2 9,000

3 15,000

4 24,000

5 40,000

5.3.4 推定値を用いた排出削減量の算定

期間 p における、トンで測定した CO2排出削減量(tCO2)は、リファレンス排出量とプロジェ

クト排出量の差で算定される。参考までに期間1pの CO2排出量計算式は下記の通り。

−

−

期間 pにおける、排出削減量は、下記の通り。

57

期間 本プロジェクトによる排出削減

量 (tCO2/p)

1 138,000

2 288,000

3 446,000

4 744,000

5 1,209,000

合計 2,825,000

本プロジェクトの5期間（5年間）の総排出削減量は2,825,000 (tCO2)と計算される。

58

6. 相手国政府関係者との JCM に対する関係強化のための取り組み

相手国政府関係者や企業等とのＪＣＭに対する理解の増進や関係強化のために以下の取り

組みを実施した。

6.1 インド電力・石炭・新及び再生可能エネルギー

電力・石炭・新及び再生可能エネルギー省大臣ピユシ・ゴヤル氏とのラウンドテーブル・

セッションに於いてソーラーポンプ実現可能性調査の紹介を以下のとおり実施した。

日時：2016年1月13日（水）午前11時15分－13時

場所：東京帝国ホテル

インド側出席者：

ゴヤル電力・石炭・新再生可能エネルギー大臣

チノイ 駐日インド大使

ラワット 外務省東アジア局長

ジョシ 新・再生可能エネルギー省局長

スディール 石油天然ガス省国際協力局長

クマール 在京インド大使館 首席公使

プラサド 石炭省 アドバイザー

シェルパ 在京インド大使館 参事官

ガルグ 電力省 部長

シャルマ 国営火力発電公社(NTPC) 理事

ポプリ インド再生可能エネルギー開発公社(IREDA) 会長兼社長

ゴトマレ ゴヤル大臣秘書官

このほか、インド大使館より数名、インド企業の代表者が約30名出席。

日本電産出席者：田邊 / 中尾 / 植竹 / 平元(記)

インド電力・石炭・新及び再生可能エネルギー省 ピユシ・ゴヤル大臣の来日に合わせ、

ラウンドテーブルが開催され、現在インド農業研究所（IARI）で実施予定のソーラーポン

プシステムの大量普及促進による JCM プロジェクト実現可能性調査について説明を実施し

59

た。当社より、当社事業内容、モディ首相から高効率モータを採用した 省エネ貢献のポ

ンプの開発を直々に依頼された経緯、インドに於けるソラーポンプビジネスの進捗状況な

らびに今後の IoT インテグレーションの当社ビジョンに関してプレゼンテーションを実施

した。大臣からは、灌漑用ポンプ高効率化によるソーラーポンプシステムに大変期待して

いるとコメントを得た。

6.2 インド政府農業省

インド農業省次官補であるアシュワニー・クマール氏と現地で面談を以下のとおり実施し

た。

日時：2016年2月4日（木）午前11時 －12時

場所：インド農業研究所（IARI）

インド側出席者：農業省次官補 アシュワニー・クマール氏他

日本電産出席者：高野 / 山地 / 植竹(記)

次官補に対し、当該案件が、IoT により、ソーラーポンプシステム周辺の各種データ（ポ

ンプの稼働状況、または水量、発電量、天候等）の情報が吸い上げられ、データとして蓄

積、それをベースに統計的な情報化が可能になる事を以下の3点について説明した。(図

57)(図58)

1）設置したソーラーポンプの稼働状況を、個別および体系的に把握する事で、その地域

の地下水の使用実態や必要な地下水の量が把握できるようになり、それをベースに水の効

率的利用の指導や、水資源の無駄使いを減らす水行政への一助となる。

2）効率的な水行政を徹底することで、水のまきすぎを回避し、不足状況の把握による適

切な利用に向けて農家に指導をすることで、農業の生産性向上に貢献し、農業政策（補助

金行政等）の改革につながる。

3）現在、ポンプの稼働を系統電源または自家ディーゼル発電に依存している（補助金に

より電力が無料）農家に対し、ソーラーポンプが普及すれば、系統電源およびディーゼル

発電の利用が削減でき、結果として CO2削減に資する。

アシュワニー・クマール次官補より、デリー近郊では、１日で埃が積もることによるソー

ラーパネルの効率の低下を自動的に除去する機構を付加できないか、可能な限りソーラー

パネルを有効利用したいので、１箇所に据え付けではなくタイヤをつけて移動式にできな

60

いかとの質問を受け、当社より検討の意を表明した。

図 57 次官補御一行 図 58 次官補一行と IARI 所長・副所長

6.3 インド新再生可能エネルギー省

MNREのプラサードディレクターと現地にて面談をし、以下のとおり本事業について面談を

実施した。

日時：2016年2月25日（木）午後2時 －3時

場所：新再生可能エネルギー省 (MNRE) プラサードディレクターの執務室

インド側出席者： プラサードディレクター

タルーン技士

日本電産出席者：山地 / 前田 / 鷲塚(記)

プラサードディレクターより、インドの財務大臣 アルン・ジャイトリー氏 が、2年前

（2014年 7月）の国家予算スピーチにてソーラーポンプの拡大を大々的にアナウンスして

いる、ソーラーポンプは 1992年から導入を始めており、首相府から継続的にソーラーポ

ンプの積極導入の意向が来ているとの説明があった。また、インドは”Make in India”

を重要視しているが、DCポンプは、現状唯一、ドイツメーカーが、中国で製造しインドに

輸入しており、性能面で見劣りしている上、アフターサービスも悪い。ACモータはインド

の国内メーカーが多いので、国産ベースとなっているが、DCポンプは非常に少ないとのコ

メントがあった。

61

当社より、他社と比較して、システムの優位性についてプレゼンし、高効率のポンプを採

用することにより MNREで規定されているソーラーパネルの枚数を削減（１０枚から８枚

へ）でき、それによってシステム価格を改善できることを提言した。

62

7. 相手国における JCM に関連する政策の提言

7.1 ソーラーポンプ補助金規定の改定 その１

2015-2016年の MNRE の補助金対象となるソーラーポンプの仕様（抜粋）は下表の通り規定

されている。第2章で記したように、現在の MNRE の規定ではポンプの出力（モータ馬力、

揚程などで決定）にあわせてソーラーパネルの容量が固定されている。しかしながら、ポ

ンプの出力はポンプの効率によって異なり必要な太陽光からのインプットも変動するため、

ソーラーパネルの容量を固定することはシステム価格の上昇に繋がり、普及の妨げとなっ

ている。ソーラーパネルの容量を固定するという条件をはずすことにより、日本の高効率

ポンプの採用を促進し、結果、パネル枚数を削減によるシステム価格の低減が可能となる

と考えられる。補助金を効果的に活用し普及を促すため、規定からソーラーパネルの出力

の規定をはずすか、もしくは、政府にとって、ソーラーパネルの対象機器の目安が必要な

場合には、幅を持たせた規定とすることを提言したい。MNREの規定は以下の通り。

MNREの規定15

モデル

Ⅰ

モデル

Ⅱ

モデル

Ⅲ

モデル

Ⅳ

モデル

V

モデル

VI

モデル

Ⅶ

モデル

Ⅷ

ソーラー

パネル

単位：Wp

1200 Wp 1800 Wp 3000 Wp 3000 Wp 3000 Wp 4800 Wp 4800 Wp 4800 Wp

モータ

馬力

単位：馬力

1 馬力 2 馬力 3 馬力 3 馬力 3 馬力 5 馬力 5 馬力 5 馬力

揚程

単位：M 45 M 45 M 45 M 75 M 100 M 70 M 100M 150M

1 日の汲み

上げ量

単位：L/M

42,000L

/ 30 M

63,000L

/ 30M

105,000L

/ 30M

63,000 L

/ 50M

42,000L /

70M

100,800L

/ 50M

67,200L /

70M

45,600L /

100M

条件：1日の汲み上げ量は7.15キロワット/平方メートルの「平均日射量」の条件で、

晴れた日の３回測定した平均値であり、手動で追尾する機能を有している。

15 出典 technical-specification_spwps_2015_16 of MNRE

63

MNREへ提言したい規定案

モデル

Ⅰ

モデル

Ⅱ

モデル

Ⅲ

モデル

Ⅳ

モデル

V

モデル

VI

モデル

Ⅶ

モデル

Ⅷ

ソーラー

パネル

単位：Wp

930～

1200 Wp

1550～

1800 Wp

2400～

3000 Wp

2400～

3000 Wp

2170～

3000 Wp

3720～

4800 Wp

3720～4800

Wp

3410～

4800 Wp

モータ

馬力

単位:馬力

1 馬力 2 馬力 3 馬力 3 馬力 3 馬力 5 馬力 5 馬力 5 馬力

揚程

単位：M 45 M 45 M 45 M 75 M 100 M 70 M 100M 150M

1 日の汲み

上げ量

単位：L/M

42,000L

/ 30 M

63,000L

/ 30M

105,000L

/ 30M

63,000 L

/ 50M

42,000L /

70M

100,800L

/ 50M

67,200L /

70M

45,600L /

100M

ソーラーパネル枚数削減による導入コスト削減

当社はポンプ効率68%を目標として高効率ポンプの開発を行っており、高効率ポンプを導

入した際の効果検討を行った。現在当社は 3馬力の出力、 50M の揚程 のポンプの製品化

を進めているが、MNRE の現行の規定では、3馬力の出力、50M の揚程であればソーラーパ

ネルの出力は3000 Wp と固定されている。MNRE の規定である揚程50M で、1日の汲み上げ量

63000 L を達成するためのポンプ効率とソーラーパネル容量の関係を(図59)に示した。横

軸はポンプ効率、縦軸はソーラーパネル容量を示している。この関係より、ポンプ効率が

68%である当社のポンプを導入した場合、ソーラーパネルの容量・枚数は規定で固定され

ている3000 Wp・10枚から2400 Wp・8枚に削減できる結果となる。

図 59 規定を満たすポンプ効率に対するソーラーパネル容量

64

7.2 ソーラーポンプ補助金規定の改定 その 2

第2章で記したように、MNREの規定では、手動で追尾する機能を有していることが条件に

なっており、架台の追尾機構が必須となるが、その維持・保守の手間が問題となっている。

また、追尾架台は固定架台に比べコストもかかる。

ソーラーパネルの容量3000Wpかつ、2章で定義した日射条件の下、各追尾条件において、

MNREの基準である63,000Lの汲み上げ量を達成するために必要なポンプ効率を計算した。

(図60)は各追尾条件下における時間毎の発電量と1日の総発電量の計算結果である。横軸

は時間、縦軸は発電量であり、引出線により1日の総発電量を示す。

図 60 各追尾方式の 1 日の発電電力の推移

この結果を用いて規定の汲み上げ量である50M を満たすためのポンプ効率をについて、L

社（ドイツ）製ポンプの入力電力に対する汲み上げ量の関係（図61）を用いてシミュレー

ションを行った。

65

図 61 L社（ドイツ）製ポンプの入力電力に対する汲み上げ量

−

Wo: 水量[Kl/h]

pwr: ポンプへの入力電力[KW]

同入力電力 pwrにおける水量 Woがポンプ効率に比例し、且つ水量 Woが入力電力 pwrに比

例すると仮定すると、当社が独自に調査した L 社（ドイツ）の自動追尾式ポンプ効率が

49％であることから、効率αのポンプ効率は次式となる。（図62）

図 62 効率αのポンプの性能曲線導出

66

−

この式の pwr に図60の時間毎の発電量 prw(t)を代入して１日の汲み上げ量を算出して

63,000Lとなる効率を求めた。その結果を下記に示す。

各追尾方式の規定を満たすために必要なポンプ効率

自動追尾 固定 手動追尾

規定を満たすための

ポンプ効率 49% 71% 53%

規定の汲み上げ量を満たすためには、太陽に対し自動で追尾する場合では49%、手動で追

尾する場合は53%、追尾機構が無い（固定）場合は71%のポンプ効率が要求される。言い換

えれば、追尾機構のない固定の効率を71％以上という条件にすることにより、追尾機構の

費用及びその維持・保守にかかる費用の削減が図れることから、ソーラーポンプシステム

のライフサイクルで発生する総費用が、低減されるので普及につながる。そこで、MNREに

は、ポンプ効率が71%以上のものについては、自動追尾機構を有するポンプと同じ成果を

得られるため自動追尾機構を省略することができることを提言したい。これにより、コス

ト削減が可能となり、結果的に高効率ポンプの普及につながることが期待出来る。

67

8 結言

インドが抱える農業分野の課題の解決に向けて、本調査結果に基づき高効率ポンプの導入

が有効であることを、確認した。上記の提言をすることにより、補助金の有効活用による

現地でのソーラーポンプの普及促進が期待できる。

インドは2030年までに CO2排出を、GDP あたり05年比33～35％削減する目標を掲げている

が、これを実現する一つの大きなトリガーとなり、省エネルギー使用・CO2排出削減に資

するものである。

日印二国間での対話が進み、日本の技術および財政支援が提供できる日本との JCM 構築に

よって、本プロジェクトの本格実施に向けた支援プログラムの活用が可能であるとともに、

気候変動枠組条約締約国（UNFCCC）に対しても、自国決定貢献（NDC）の達成に向けて取

組を、大いにアピールすることが出来るものである。