离岛のエネルギー供给を再生可能エネルギーのマイクログリッドで実现

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离岛のエネルギー供给を再生可能エネルギーのマイクログリッドで実现

2024年2月26日

#再生可能エネルギー #GX #マイクログリッド

世界の再生可能エネルギー导入状况
东南アジア地域でも再生可能エネルギーの导入が进展
ゴミの埋め立て地をマイクログリッドの国际実証试験场として活用するシンガポール

太阳光発电や风力発电といった再生可能エネルギーは、自然界のどこにでも存在している。したがって、海外からの输入に頼る化石エネルギーとは异なり、日本でも国内で生产できる。とはいえ、再生可能エネルギーの导入で出遅れた日本は、今后どのように2050年を目标としたカーボンニュートラルを実现すればいいのか。すでに本格的に再生可能エネルギーの活用に取り组んでいる海外の导入事例が、そのヒントになるかもしれない。

世界の再生可能エネルギー导入状况

国际エネルギー机関（滨贰础）の分析によれば、2020年度の日本の再生可能エネルギー导入量は世界第６位となっている。1位は中国で、以降アメリカ、ブラジル、インド、ドイツが続いているが、これは国全体で再生可能エネルギーによる発电电力量が多い顺に并べられているだけなので、当然人口が多い国が上位にきている。一方、国全体の発电电力量に占める再生可能エネルギーの割合を见てみると、もっとも高い国はカナダで67.9％となっており、それ以外はドイツ、イギリス、スペイン、イタリアがそれぞれ40％台と高く、日本は20％に満たない。

2020年度の世界の再生可能エネルギー导入容量

再生可能エネルギー発电费率
（出典：資源エネルギー庁「国内外の再生可能エネルギーの現状と今年度の調達価格等算定委員会の論点案」より抜粋）

カナダの高い再生可能エネルギー導入率をけん引しているのが、水力発電だ。そして、国全体での再生可能エネルギー発電電力量が多く、再生可能エネルギー発电费率も高いドイツは、脱原発を実現させながら石炭?褐炭火力を廃止して、再生可能エネルギーに大きくシフトしている。ドイツでは再生可能エネルギー開発を推進するため、2000年に「再生可能エネルギー開発促進法」を制定し、再生可能エネルギーを20年間同一価格で買い取ることを保証する、「固定価格買取制度」（FIT：Feed in Tariff）を導入した。その結果、特に陸上風力発電開発の進展が目覚しく、電気事業連合会の調査によると、設備容量は1990～2016年の間に約800倍に増大し、2016年末には4,541万kWの規模に達しているという。

东南アジア地域でも再生可能エネルギーの导入が进展

2010年以降、人口が13％増加し国内総生产が55％増加した东南アジア地域では、エネルギー消费量も26％増加しているが、その発电量増加分のほとんどを石炭火力に頼っていた。そうした电力消费を、地球温暖化につながる化石燃料に頼らないために、东南アジアでも2010年から2022年の间に、再生可能エネルギーを积极的に导入するようになり、累积设备容量は33骋奥から102骋奥へと3倍以上に増加した。

この成长の80％以上は、水力発电と太阳光発电が占めている。その结果、この地域の再生可能エネルギーの累积设备容量は、石炭火力の累积设备容量100骋奥に対して102骋奥と、再生可能エネルギーが石炭火力を上回るようになっている。特に、东南アジアは、最も急成长している太阳エネルギー市场の1つであり、太阳エネルギー产业の世界的拡大においても、最も有望な地域の1つになりつつあるという。

东南アジアの自然エネルギー累积设备容量
（出典：自然エネルギー財団「自然エネルギーが東南アジアの未来を拓く」より抜粋）

ゴミの埋め立て地をマイクログリッドの国际実証试験场として活用するシンガポール

こうした動向を示す東南アジア地域でも特に注目を集めているのが、シンガポールの取り組みだ。シンガポール政府は、従来からゴミの埋め立て地として使われてきたセマカウ島をオフグリッド型マイクログリッドの国際実証試験場にする実証プロジェクト「REIDS（Renewable Energy Integration Demonstrator Singapore）」を立ち上げ、各国からプロジェクトに参加する企業を呼び込んでいる。分散型電源による地域社会基盤である「マイクログリッド」は小さな送配電網であり、自立分散型の電源と電力の消費者（需要家）をつなぐ比較的小規模なエネルギーネットワークだ。

もともと、セマカウ岛はシンガポールの电力系统から切り离された离岛で、それまではディーゼル発电によって电力が贿われてきた。こうした岛々では、石油などの燃料コストが重荷になっている。太阳光発电や风力発电をベースとする再生可能エネルギー?マイクログリッドが构筑されれば、燃料コストを岛外に払い続ける状况から脱却し、世界中に散らばっている离岛地域の発展を促すことにも结びつく。

复数の公司で构成された低电圧マイクログリッド?クラスター（尝痴惭骋颁）のプロジェクトでは、マルチマイクログリッド?ネットワークの相互运用性研究や配电システムのサイバーセキュリティ、异なるマイクログリッド间のエネルギー取引、电力网ダイナミクスの评価、分散型エネルギー资源管理システム、配电ネットワークの回復力と信頼性といった分野において研究が进められている。

プロジェクトの1つ、「SPORE（Sustainable Powering of Off-Grid Regions）」は、南洋理工大学（NTU）のREIDS構想のもと、2020年に運営を開始。東南アジア最大規模となる複合型の再生可能エネルギー?マイクログリッドであり、太陽光発電設備、風力発電設備、蓄電システムを備える。設備容量はトータルで1MWとなり、太陽光発電や風力発電由来の電力を水素に変えて貯蔵し、燃料電池によって再び電力に変換する水素システムなどが導入されている。

現在、REIDSプロジェクトは毎日平均約200 kWhの電力をセマカウ島にあるNEA（国立環境庁）の施設に供給しており、NEAとバラマンディアジア（セマカウ埋立地の養殖場）のすべて電力需要を供給することを想定している。