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火力より安価、太陽光+大型蓄電池

ビュー:26302/08/2017  

「大規模太陽光発電所と大型蓄電池を組み合わせることで、ハワイ州などの認可後、2018年末までには1キロワット時(kWh)当たり11セントで電力を供給できる」。これはカウアイ島ユーティリティ協同組合(KIUC:Kauai's Island Utility Cooperative)の社長兼CEOであるDavid Bissell氏が、2017年1月10日に発表した資料における発言だ。

 カウアイ島はハワイ諸島の北西の端に近い離島。ハワイ島、マウイ島、オアフ島に次いで4番目に大きい。面積は1430平方キロメートルであり、これは大阪府の4分の3、東京23区の2倍強に相当する。人口は約6万5000人。

 平たんな島ではない。多雨によって山岳地帯は激しい浸食を受けており、映画「ジュラシックパーク」のロケ地に選ばれたほどだ(図1、図2)。山岳によって利用可能な土地が制限されている。

図1 カウアイ島の海岸 出典:skeeze氏(pixabay)
図2 カウアイ島の土地利用状況(農林業) 農林業に適さない土地が多い。薄緑が牧草地、黄緑が森林(林業)、シアンが採種栽培、茶色がコーヒー栽培 出典:ハワイ州農務省

AESが蓄電池を供給

 KIUCはハワイ州で唯一の協同組合方式の電力事業会社であり、後ほど紹介するように意欲的な事業目標を掲げている。

 KIUCが今回のプロジェクトにおいて電力購入契約(PPA)を結んだ相手は、米AES Distributed Energy(AES DE)、電力大手の米AESの子会社だ。

 AES DEがプロジェクトを所有し、事業を運営する。事業の中核となるのは太陽光発電所と蓄電池システムだ。

 出力28メガワット(MW)の太陽光発電所を島の南端に近い砂糖プランテーションの跡地に建設、20MW×5時間の容量を備える蓄電池システムと組み合わせる*1)。「太陽光+蓄電池」としてはハワイ州最大規模。蓄電池システム単独でも世界有数の規模だという。

5つの目標を実現する

 離島において、電力供給事業は難しい。大規模な系統と切り離されているため、電力の融通ができず、需給の調整に課題がある。需要が小規模であるため、発電コストが高い小規模火力に頼り、安価な電力が供給できない。

 これを解決するのが再生可能エネルギーだ。ただし、離島ならではの工夫が必要となる。制約条件が厳しい中、KIUCはカウアイ島の電力供給において、次のような5つの目標を掲げている。

1.住民が支払う電気料金を平均して10%引き下げること

2.2023年までに50%以上の電力を再生可能エネルギーから得ること

3.2023年時点に二酸化炭素排出量を1990年時点よりも引き下げること

4.信頼性を維持しながら、管理可能原価(controllable cost)の増加をインフレ水準よりも抑えること

5.蓄エネルギー技術において先導者となること


 冒頭のBissell氏の発言は第1と第5の目標に答えたものだ。同氏は発表資料の中で、11セントという価格を現在の石油を用いた電力価格よりも大幅に安いと表現している。

 同氏によれば、数年前に運転を開始した蓄電池を併設していない太陽光発電所と比較すると、今回のプロジェクトでは約半分のコストに低減できるのだという。これは電力料金を蓄電池によって「固定化」できたためだとする。これが低コストの秘密だ。需給バランスの整合を取るために無駄になっていた太陽電池由来の電力が、ほとんどなくなるためだ。

再生可能エネルギー50%計画を進める

 KIUCは再生可能エネルギーの比率を高める計画を立案、着実に実行してきた。

 計画以前、2009年の段階では全電力のうち91%をディーゼル火力でまかなっていた。残りの9%が水力。

 2016年末時点で再生可能エネルギーの発電比率は36%まで向上。火力の比率を引き下げることに成功した。再生可能エネルギーを用いた発電設備の容量は68.9MWに及ぶ。

 稼働中の太陽光発電所は7カ所あり、合計出力は58MW。日照条件のよい昼間の電力需要の90%を既に太陽光でまかなっている。これが蓄電池を併設した太陽光発電所を新たに導入する理由だ。太陽光の他にもある。水力が5カ所(9.1MW)、バイオマスが1カ所(7.2MW)だ。

 Bissell氏の発言によれば、今回のプロジェクトは完成時にカウアイ島の全発電量の11%を供給し、島への電力に占める再生可能エネルギー由来の比率が50%を超えるという。2番目の目標実現だ。

 3番目の目標、二酸化炭素排出量の削減はどうだろうか。同氏によれば、プロジェクト完成以降は化石燃料の使用量を年間14万キロリットル削減可能だという。

さらに100%へ

 大型蓄電池を導入し、さまざまな再生可能エネルギーを組み合わせるカウアイ島。今回のプロジェクト完成は、中間地点を通過することなのだという。

 10年後の目標は高い。2025年には再生可能エネルギーの容量を129.2MW、比率を75.6%まで高める*2)。ハワイ州が掲げる再生可能エネルギー100%(目標期限2045年)とも整合する計画だ。

*1) 2016年末の時点で、カウアイ島には出力10.5MWに相当する蓄電池システムが導入済みだ。一部を米Solarcityと協力して実現した。今回の計画で出力を一気に3倍に高める形となる。

*2) 今回のプロジェクトの他、出力6MWの水力発電所や太陽光と揚水水力を組み合わせた出力25MWのプロジェクト(Westside Pumped Storage発電所)などを計画している。


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