佐藤 真平 訳分

風を集めよ

もし再生可能エネルギーが普及したら、私たちは太陽が輝いていないとき、風が吹いていないときのためにエネルギーを蓄えるのによい方法が必要になります。

再生可能エネルギーが直面している大きな問題を見るために、デンマークを覗いてみましょう。この小さな国には世界最大規模の風力発電施設があります。しかしながら、消費者の需要が低いのに風が強く吹くときもあります。そのようなとき、デンマークは近隣の国にその余剰電力を安く販売していますが、もし需要が上昇した場合は電力を幾分高く買い戻すしかありません。結果として、デンマークの消費者は世界でもっとも高い水準の電気料金を支払っています。

ここでは再生可能エネルギーを余剰な時には保存し、必要なときに取り出すことができるエネルギー保存システムを紹介します。

蓄熱槽

・規模設定性3.6

・費用対効果3.6

・エネルギー効率3.0

長所：どこにでも設置可能

短所：高価、長期間のエネルギー保存が難しい

　太陽光が継続して降り注ぐ地域では、太陽のエネルギーを保存するのと同じように、集光型太陽光発電施設は経済的な発電方法になり得るでしょう。パラボラ状のミラーの列が太陽光を列を平行に走る長いパイプに集光し、パイプ内の鉱物油などの流体を加熱します。この油は、水と熱交換し蒸気を発生させ、その蒸気がタービンを回し電力を発生させます。太陽が沈むと、加熱流体はタンクにためることができるので、ゆっくりと冷えていく間数時間は発電をするに必要な蒸気を発生させることができます。

　数多くの集光型太陽光発電施設がアメリカとヨーロッパにあります。しかしながら、熱エネルギーをより長く保存するために、イタリアにあるアルキメーデ太陽光発電所は、シチリア島シラクーサ近郊に油に代わりに融解塩を用いる技術の実証のための施設を作りました。「摂氏400度までの油に比べ、融解塩は摂氏500度まで過熱することが可能なので、太陽が沈んでからより長く蒸気を発生させることが可能です。」とアルキメデス太陽光発電所ビジネス開発および販売主任のPaolo Martini氏は言います。続けて、「5立方メートルの融解塩は1MWhの電力を保存でき、これは12立方メートルの油に相当します。」ドイツのソーラーミレニアム社は、スペイン・アンダルシアに出力調整可能なアンダソル1融解塩型システムを2008年から操業しています。2011年6月には、24時間連続太陽光発電という偉業を達成しました。

　現在、集光型太陽光発電による電力は、天然ガスによる火力発電の電力の2倍の価格になっています。しかし、業界の長期的計画においては、熱伝達流体の化学的側面も含めて発電プラントの微調整をすること、そして規模の経済によって、集光型太陽光発電10年以内には天然ガスによる発電と競合できるようになると予想されています。サハラ砂漠のような、殆ど雲が見られないような適所に建設されることで成功を収めることができるでしょう。

　もちろん、風力発電やその他の方法によって生み出された過剰なエネルギーによっても、流体を加熱し、後で発電することが可能です。蓄熱槽方式は"熱"の代わりに"寒"を用いることも可能です。コロラド州ウィンザーで生まれた氷エネルギーと呼ばれるこの方法では、電力が豊富な夜に氷を作っておき、昼間のうちはその氷を溶かして空調や換気のシステムに冷たい液体を供給するシステムを販売しています。一日のもっとも暑い時間帯における空調システム網の電力需要を賄うため、大規模小売店のような商業的利用を目的としたいくつかの顧客がこのシステムを導入し始めています。