「自然エネルギーの貯蓄に関して」のブログ記事｜オリジナル同人グッズの製作・印刷ならGoods工房

太陽光発電を中心とした自然エネルギー発電。

環境にやさしく、 世界的にも自然エネルギーの活用がトレンドとなっておりますが、一番の問題点は“自然は生き物”である事。

常に変化しており、人間の手ではとてもコントロールできない点がたくさんあります。

そのためには技術でデメリットをカバーしかありません。

ということで、今日は自然エネルギーを安定化させる為の

エネルギー貯蓄技術についてです。

 

■再生可能エネの出力変動問題、水素インフラで解決に道

日本や欧米諸国で、太陽光発電や風力発電といった再生可能エネルギーの導入が活発化している。天候に左右されるこうした電力を系統網に流す際に、系統網を不安定にさせる問題が顕在化してきた。この解決のために、蓄電池やスマートグリッドなどさまざまな手法が検討されているが、水素インフラもその有力な手段として検討が始まっている。

フランスのコルシカ島では2012年より、太陽光発電と水素貯蔵技術を組み合わせて太陽光発電の変動する電力を平準化してスムーズに電力系統に連系するプロジェクト「MYRTE（Mission hYdrogene Renouvelable pour l’inTegration au reseau Electrique：電力網に統合するための再生可能水素ミッション）」をスタートしている。

主体はコルシカ大学であり、プロジェトリーダーの同大学教授のPhilippe Poggi氏は、「再生可能エネルギー由来の不安定な電力を系統網に30％以上流すことを目標にしている」と言う。

同プロジェクトにはフランスArevaが技術・資金面で協力している。

560kWの太陽光発電パネルが設置されており、その余剰電力を使って50kWの電気分解装置で水を酸素と水素に分解し、各々をタンクに貯めておく(図1、図2)。1万5000Vの電力系統網と連系しており、電力が必要な場合は100kWのPEFC（Polymer Electrolyte Fuel Cell：高分子固体電解質型）システムに水素と酸素を提供して発電する。電気分解と燃料電池による発電時の排熱は、温水として回収し、温水タンクに貯める。

<出力560kWの太陽光パネル>

<水素タンクと酸素タンク>

引用：日経新聞

原子力発電の比重が高いフランス。

そんなフランスもこういった自然エネルギー発電推進に向けて国が積極的に支援していることを初めて知りました。

不安定な自然エネルギーで水(H2O)を電気分解して水素(H)と酸素(O)に分解して貯蓄する。

加えて電気分解で発生した排熱の温水まで再利用。

エネルギーを極限まで無駄なく利用しており非常に面白いです。

次はフランスのお隣の国“ドイツ”。

■ドイツで活発な風力発電からの水素活用

その中でも目立つのは、ドイツにおける風力発電の電力から電気分解で水素を製造するプロジェクトである。

ドイツは脱原発に踏み切っていることから、再生可能エネルギーの中でも風力発電の導入を活発化させており、その多くが北ドイツに集中している。

北ドイツには大きな電力需要がないために、工業地帯である南ドイツへ送電する必要があるが、高圧送電線の敷設が遅れている。

そこで、北ドイツの風力発電で余った電力から水素を製造して活用するプロジェクトが増えているのである。

　例えば、ドイツの首都ベルリンから北に120km離れたブランデンブルク州プレンツラウで進められている「プレンツラウ風力水素プロジェクト」では、合計6MWの風力発電で発電した電力を通常は系統網に送っている。

しかし、夜など電力需要が小さく、電力が余剰になる場合には、水を電気分解して水素を製造してタンクに貯めておく。

貯蔵した水素は、必要に応じてバイオマスから製造したメタンなどの可燃性ガス（バイオガス）と混ぜて、コージェネレーション（熱電併給）システムに供給する。

コージェネ設備では電気は電力系統網に流し、排熱は地域熱供給に販売する。

水素の一部は、ベルリン市内などにある燃料電池車（FCV）と水素自動車向けの水素ステーションにも供給する、といった取り組みをスタートさせている。

水素を都市ガスのメタンに混合して燃料として使うハイタン(Hythane：水素混合都市ガス)のプロジェクトでも、風力発電からの水素を活用するプロジェクトが増えている。

代表例は、ドイツの「パワー・ツー・ガス」である。E.ONやGreenpeace Energyといったエネルギー会社が風力発電の余剰電力を使って水を電気分解で水素に転換して、既存のガス配管網に供給している。

こうして余剰電力を有効活用すると共に、クリーンな水素を添加することでSOX（硫黄酸化物）やNOX（窒素酸化物）などの有害物質の排出を削減できる。既存の都市ガスインフラを活用できることから、水素社会へ移行するきっかけになるとみられる。

引用：日経新聞

ドイツも風力発電からの水素の活用。

フランスと同様に水素をエネルギー貯蔵として利用しているようです。

さらに、その水素をさまざまな使用用途に合わせて他の物質と混ぜて利用したり、直接使ったりと、自然エネルギーの使用方法を多角化できる手段になっているようです。

今後一層、自然エネルギーの発電シェアが拡大していくと思われます。

そしてさまざまな発電方式が多角化して行くと思います。

ただ、そのエネルギーを電気のままにしてしまうと効率的かつ長期的に蓄える事ができません。

ですから、今後はさらなる

効率的かつ安全かつ長期安定を実現できる“エネルギー貯蓄”

が重要性が増してくると思われます。

ありがとうございます。