風力発電は燃料を必要としないが、ある根深い問題を抱えている。それは「天候に左右される」という点だ。風が強ければ発電量も増えるが、風がなければ発電は止まってしまう。風力発電を真の主力電源とするためには、電力網の仕組みを根本から変える必要がある。
一、新型電力システムの骨格
従来の電力系統は「負荷に追随する」方式であり、発電は電力消費に合わせて行われます。これに対し、新型電力システムは、再生可能エネルギーの高比率化に加え、エネルギー貯蔵、柔軟な調整資源(揚水発電、電気化学、デマンドレスポンス、電気自動車と電力網の相互連携)を組み合わせ、さらに高度な運用管理を行うものです。簡単に言えば、電力を時間的・空間的に自由に移動させるということです。
| 比較 | 従来の電力システム | 新型電力システム |
|---|---|---|
| 電源構成 | 火力発電が中心 | 再生可能エネルギーの割合が高い |
| 調整方法 | ユニットの起動・停止 | エネルギー貯蔵+デマンドレスポンス+V2G |
| 核心的な矛盾 | 需給バランス | 変動電力の受け入れ |
2. グリーン電力はどのようにしてグリーン水素になるのか
風力や太陽光発電の電力が過剰に発電され、地域内で使い切れない場合、これが「風力・太陽光発電の廃棄」と呼ばれる現象です。この余剰電力を水の電気分解に利用して水素を製造すれば、電力の「時空間のミスマッチ」を、長期保存可能な水素として蓄積することになります。その水素を鉄鋼製造や大型トラックの燃料、化学工業の原料として活用すれば、エネルギーの地図は一新されるのです。
3. 避けて通れないいくつかの難関
まず第一に、再生可能エネルギーの吸収、つまり風力や太陽光発電の廃棄をいかに減らすかという点です。次に、地域間の送電であり、西部の電力を東部に送るには超高圧送電網が必要です。最後に、電力市場の仕組みがあり、柔軟に調整可能な資源が積極的に発電し、利益を譲る意欲を持てるようにする必要があります。この3つの課題が解決されて初めて、グリーン電力からグリーン水素への転換が円滑に進むのです。
エネルギー業界の構図が再編されたのは、特定の技術がどれほど優れているからではなく、発電、エネルギー貯蔵、電力消費が初めて一つのネットワークとして統合的に捉えられたためである。