【新エネルギーの活用】将来の大量な風力・太陽光発電を受け入れるための大容量蓄電技術の革新が急務である

風力発電と太陽光発電の「悲劇」　エネルギー安全、環境保護、気候変動といった問題がますます深刻化する中、再生可能エネルギーは次第に注目を集めている。水力発電技術はすでにほぼ完成されており、発電効率も高いため、国際的には再生可能エネルギーに関する研究において水力発電は通常含まれない。 　　2000年以降、我が国では発電や太陽光発電を中心とする再生可能エネルギーの発電設備容量が急速に増加してきました。現在、我が国の風力発電および太陽光発電の累計接続容量は、それぞれ世界で1位と2位に位置しています。 　　風景は実に素晴らしい。中国電気工学会が発表した報告書によると、将来的に我が国の風力発電や太陽光発電の発展余地は非常に大きく、2020年には発電設備の容量が3億キロワットに達する見込みで、これは現在の累計設備容量の3倍にあたる。 　　前途は明るいが、道のりは険しい。報道によると、我が国の風力発電や太陽光発電は、「大規模な開発、集約的な建設、長距離送電」という特徴がある。例えば、我が国は世界で唯一、1000万キロワットを超える規模の大規模風力発電基地を建設しており、その多くは「華北、東北、西北」といった「三北」地域に集中している。また、送電網の建設速度も非常に速く、さらに地元の負荷レベルも低いため、言い換えれば適切な電力需要がないのである。その結果、風力発電や太陽光発電の電力が無駄になるという問題が顕著に見られる。 　　“風力や太陽光の活用を諦めることは、誰も望まないことです。技術的な観点から言えば、発電設備はできても送電網が整っておらず、出力能力に制限が生じるのが第一の問題です。第二に、発電量は多いのに消費量が少なく、ある状況下では発電量が消費量を上回ってしまいます。”王偉勝は『第一財経日報』の記者に対し、風力発電と太陽光発電が同時に大量に導入される時期には、他の制約条件のため、送電網は風力発電や太陽光発電の量を相応に削減せざるを得ないと述べた。 　　これにより一つの問題が浮かび上がります。風力発電や太陽光発電には、風があるときもないときもある、風の強さにばらつきがあるといった「固有の欠点」があります。風がなければ発電できず、風の強弱によっても発電量が変わります。また、晴れた日中は太陽光発電が順調に動作しますが、夜間や曇天の日には発電ができなくなります。そのため、これらの発電源の割合を高くしすぎてはならず、水力発電などの他の電源と組み合わせて利用する必要があります。そうしないと、電力網の安定性に悪影響を与えてしまいます。

大容量蓄電はいつ普及するのか？　現在の風力・太陽光発電の余剰電力問題に直面し、**送電網は解決策を模索しており、2020年までに既存の送電網を東部・西部の2つの送電網に統合し、2025年にはそれらを1つの同期送電網に統合する計画だ。これにより、「三北」地域の余剰電力をより効果的に処理できるようになる。 　　しかし、風力発電や太陽光発電の「販路」を開拓すると同時に、送電網システムの運用特性も効果的に改善する必要がある。さもなければ、出力の変動が大きい太陽光発電は、我が国の一部地域に大規模かつ集中して設置されているため、依然として効果的に系統に接続して電力を供給することはできない。 　　中国電気工学会の鄭宝森会長をはじめとする参加者たちは、大容量蓄エネルギー技術は、風力発電や太陽光発電の出力変動を平準化し、これらの電力を大量に活用・接続するのに役立つだけでなく、送電網の負荷調整や周波数制御も行い、送電網の安全かつ安定した運用を実現することができるという点で意見が一致している。 　　夢は豊かだが、現実は貧しい。現在の技術的制約、寿命、価格が、大容量蓄電技術が一般家庭に普及することを妨げる二つの障壁となっている。 　　“価格や寿命などの制約により、経済性の観点から見ると、大容量の蓄エネルギー技術はまだ受け入れられない。現時点で唯一実行可能なのは引き込み式揚水発電だけである。”しかし、ワン・ウェイシェンも『第一財経日報』の記者に対し、良い面から見れば、大容量蓄エネルギー技術も発展しており、規模化や商用化のための試みが行われていると語った。 　　希望をもたらすのは、蓄エネ技術の効率と寿命が継続的に向上しており、高価だった価格も5～10年で約半分になる速度で着実に下がっていることです。 　　“さまざまな蓄エネルギー技術が徐々に成熟し、化学的蓄エネルギーのコストが継続的に低下し、関連する政策も段階的に整備されるにつれて、電力網における新型化学的蓄エネルギーの需要は一層高まっていくだろう。”中国電気工学学会が発表した報告書によると、「十三五」計画期間は、化学蓄エネルギー技術が徐々に大容量化、高効率化、長寿命化していく段階となり、商業化の段階に入る見込みだという。

風力発電や再生可能エネルギーをどう有効活用するかには、まだ時間が必要のようだ。

現在、沿岸部には多くの風力発電所があるが、お金をかけても本来の役割を果たせず、無駄遣いになっている。風力発電と太陽光発電の大きな問題点は、出力が不安定であることだ。蓄電技術によってこれが解決されれば、単なる飾りから実際に役立つものに変わるのだ

省エネと環境保護が推進されている中、風力発電や太陽光発電の市場は依然として好調だ

現在、クリーンエネルギーとして太陽光発電や風力発電が発展しているが、系統への接続は克服しがたいボトルネックとなっている。大容量で高効率、かつ長寿命の蓄エネ技術を開発できれば、新エネルギー産業の発展が解決されるだろう。

沿岸地域では、風力・太陽光・潮力に蓄電施設を組み合わせた技術が試験されている

風力や太陽光エネルギーの将来は非常に明るいが、価格や寿命、間欠的な発電といった制約が確かに存在する。技術者たちは絶えず探求し、困難を克服し、技術的なブレークスルーを達成する必要がある。そうすればより良い未来が訪れ、石油輸入に縛られることもなく、発展の制約も軽減されるだろう！期待