浮体式太陽光＋波力エネルギーで化石燃料を一蹴
EUでは、浮体式太陽光発電と洋上風力発電を組み合わせた新しいクリーン電力プロジェクトが話題になっていますが、話の半分は間違っています。このプロジェクトには、波力発電も含まれています。再生可能エネルギー競争の中で、波力発電が風力や太陽光に遅れをとっているため、波の部分はあまり注目されていません。しかし、計画通りに進めば、EUの海には波力発電装置や浮体式太陽電池パネルが設置されることになるでしょう。
洋上の太陽光・風力発電に加えて波力発電も
EUのプロジェクトでは、混雑した沿岸海域にいかにして新しい海洋エネルギー産業のためのスペースを確保するかという問題に取り組んでいます。米国の洋上風力発電ファンが証言しているように、新しい洋上風力発電所の建設地を見つけるのは大変なことです。
このプロジェクトは、EU-SCORES（European SCalable Offshore Renewable Energy Sources）と呼ばれています。これは、風力発電機と他のクリーンな電力システムを組み合わせ、海洋エネルギー開発の全体的なフットプリントを削減することを目的としています。
EU-SCORESは、オランダ海洋エネルギーセンターの傘下にあり、ハイブリッド海洋エネルギーシステムに関する2つのサイトを評価します。1つはベルギーにあるソーラー＋風力のサイトで、これは注目を集めていますが、当然のことです。浮体式ソーラーは比較的新しいアイデアで、貯水池や自然の湖や池などの内陸の水域に適用することで急速に普及しています。しかし、外洋でソーラーパネルを浮かべるというアイデアは、新しい技術的な挑戦です。
その点、EU-SCORESは、オランダで進められている洋上風力発電プロジェクト「CrossWind」との共通点があり、同プロジェクトにも浮体式ソーラーパネルの導入が予定されています。
しかし、EU-SCORESは、洋上風力発電所のハイブリッド化に対して、より積極的なアプローチをとっているようです。DMECの説明によると、「本格的な実証実験は、1平方kmあたりの発電量と設置容量の増加により、必要な海洋スペースが減少し、養殖、漁業、航路、環境保護区域のためのスペースが確保できることを証明することを目的としています」とのこと。
DMECは、「重要な電力インフラを共同利用し、革新的な自律システムに支えられた高度な運用・保守方法を模索することで、MWhあたりのコストを下げることができます」と付け加えています。
波エネルギー： コロケーション、ロケーション、ロケーションが重要
何の話でしたっけ？そう、波力発電です。波力発電のステークホルダーにとっては、「共同利用」が重要な課題です。24時間365日、無限に続く波の動きを電気に変換することは魅力的な目標ですが、波エネルギー分野を阻む要因のひとつは、海に浮かぶ波力発電機から沿岸地域にクリーンな電力を送るための比較的高いコストです。
2014年、国連の国際再生可能エネルギー機関（Renewable Energy Agency）が波力エネルギー分野を調査したところ、世界中で100のプロジェクトが記録されましたが、そのすべてがまだパイロットやデモンストレーションの段階でした。技術が初期段階にあるため、商業レベルのプロジェクトの将来的なコストを予測することは困難でした。しかし、IRENAは、生涯コストのうち電源離脱システムに起因するものの割合を22％としました。
IRENAの試算によると、波力発電プロジェクトの生涯コストのうち、設置、運用・保守、係留がさらに41％を占めるといいます。しかし、洋上風力発電と組み合わせることで、これらのコストの一部を削減することができるでしょう。
設置場所について...
もうひとつの課題は、波力発電は場所によって回復力が大きく異なることです。風力発電機やソーラーパネルのような画一的なものは波力発電の分野にはあまり当てはまらず、それが成熟した効率的なサプライチェーンの開発を遅らせています。
2016年、米国エネルギー省の国立再生可能エネルギー研究所はこの問題を調べ、「波力エネルギー技術は、大規模なグリッド接続プロジェクトのコストが現在のところ十分に定義されていない、再生可能エネルギーの新興形態です」と指摘しました。
「理想的には、機器設計者は、経済的なプロジェクトサイトの資源条件を知り、機器設計を最適化したいと考えています。一方、プロジェクト開発者は、プロジェクトが経済的なサイトを特定するために、詳細な機器コストデータを必要としています。つまり、デバイスの設計と立地の問題は、ある程度、連動しているのです」と研究室は続けています。
波力発電の新たな可能性に期待
波力発電のファンは、どんな困難な状況にあっても頑張り続けてきましたが、その努力が報われようとしています。EU-SCORESプロジェクトの波力発電は、スウェーデンのCorPower Ocean社が開発したブイ型の波力発電装置を使って、ポルトガルの洋上風力発電所に取り付けられていますが、同社のコマーシャル・ディレクターであるケビン・レベニウスは次のように説明しています。
レベニウスは、「波エネルギーの安定した補完的な電力特性を紹介することに大きな価値を見出しています。また、これを風力や太陽光と組み合わせることで、自然エネルギーだけで構成された、より安定した予測可能な電力システムを実現することができます」と述べています。
コーパワー社は、人間の心臓のような自然のポンプをモデルにしたポンプシステムで波エネルギー分野に貢献しています。
コーパワー社によると、穏やかな時間帯に優れた性能を発揮し、嵐の中でも性能を維持できることから、1トンあたりの発電量が他の波力発電機の5倍になるとのことです。ここで、彼らに説明してもらいましょう。
コーパワー社のWECは、従来のポイントアブソーバー型WEC 1と比較して、1/10の体積で同じ量の年間エネルギーをブイから収穫することができます。ちなみに、300kWのCorPower WECは直径9m、重さ60トンです。小型の装置で大容量の電気を得ることで、CAPEXを大幅に削減することができます。また、小型軽量の装置は、輸送、設置、サービスにかかるコストも少なく、OPEXを引き下げることができます。
グリーン・ハイドロジェンの視点がどこかにあったはず...
コーパワー社は、2024年までに商業ベースに乗せることを目標としています。この目標を達成することは、EU-SCORESに参加している他の企業にとっても追い風になります。これらの企業には、洋上浮体式太陽光発電のOceans of Energy社や、RWE社、EDP社、ENEL Green Power社、Simply Blue Group社などがあります。
EU-SCORESは、グリーン水素ファンに新たな風を吹き込むかもしれません。CorPower社は、すでにこのプロジェクトを推進しています。
「EU-SCORESのマルチソース実証実験では、波、風、太陽などの補完的な電源を利用することで、より安定した出力が得られ、より弾力性のある安定した電力システム、より高い容量係数、電力システムの総コストの低減といったメリットが得られます。また、電気分解機をより高い稼働率で稼働させることができるため、グリーン水素製造のビジネスケースも改善されます」とコーパワー社は意気込みます。
初めての方のために説明すると、電気分解とは、水から水素ガスを取り出す電気システムのことです。化石エネルギーを原料とした電気では、気候変動対策の観点からは全く意味がありませんが、再生可能エネルギーを加えることで、全体像が変わってきます。
再生可能エネルギーという点でも、天然ガスや石炭を主原料とする世界の水素供給の現状を大幅に改善しています。EU-SCORESが構想している海上のソーラーパネルや波力発電装置も加わり、世界の水素経済における化石燃料の支配に終止符が打たれることになりそうです。
出典：https://cleantechnica.com/2021/09/07/floating-solar-plus-wave-energy-smackdown-for-fossil-fuels/
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