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Oct 21, 2023

分散型エネルギー: コミュニティの回復力を高める 4 つのプロジェクト

Di Andrea Willige La resilienza energetica è salita in cima agli obiettivi del governo

アンドレア・ウィリゲ

エネルギーの回復力は政府の課題の最上位に躍り出ています。 これには主に 2 つの理由があります。 1つは、地政学的な不安定が燃料価格に与える壊滅的な影響だ。 もう 1 つは、ヨーロッパの激しい熱波など、エネルギー システムに対する気候変動の影響を緩和することです。

より局地化された分散型エネルギー リソース (DER) は、これらの両方に対処する 1 つの方法となる可能性があります。 多くは再生可能で循環型でもあるため、回復力の向上とクリーン エネルギーの課題との間でトレードオフを考える必要はありません。

先進国では、集中型エネルギー システムが標準となっています。 これらは通常、いくつかの大規模な発電所から電力を供給される全国的なエネルギー網の形をとります。 これらは石炭、ガス、または原子力を燃料としており、数百マイルにわたる電力網に電力を供給する可能性があります。

このような広大な送電網は、その性質上分散型である再生可能発電には向きません。遠隔地にある洋上風力発電所や太陽光発電所を考えてください。 電力網を再設計して、発電をエネルギーが必要な場所に近づけることは、よりクリーンなエネルギー供給への移行に不可欠な部分です。

DER ソリューションは、地域エネルギー システムを通じた熱と電力のコージェネレーションからコミュニティ ヒート ポンプまで多岐にわたります。

このアプローチを採用した DER 発電の 4 つの例を次に示します。

ノースカロライナ州に新しく建設された太陽光発電所は、コールドウェル郡南部の約55エーカーをカバーしており、地元コミュニティの急速な脱炭素化に貢献しています。

Brighter Future Solar 施設は、地域の送電網に年間 19,000 メガワット時の電力を供給します。 これは1,600世帯に電力を供給するのに十分な量だ。 この太陽光発電所は、地元の電力協同組合ブルーリッジ・エナジーが組合員のために安定した電力価格を維持するのにも役立ちます。

一方、地元で発電された電力は、卸売電力コストが最も高くなるピーク需要時に従来の電力会社から追加電力を購入する必要性の一部を相殺することができます。 プロジェクトの開発者であるオリデンは、三菱重工業（MHI）のグループ会社である三菱パワーアメリカズによって支援されています。

カナダのサスカチュワン州にある先住民族の領土であるメドー湖で、別のエネルギー革命が進行中です。 メドーレイク部族評議会バイオエネルギーセンターは、MHIグループのターボデン社の有機ランキンサイクル（ORC）技術を使用してカーボンニュートラルな電力を生成します。

隣接する製材所から出る残留木材廃棄物を燃料とするこのバイオマスセンターは、約5,000世帯向けに6.6メガワットのベースロード電力を生成すると予想されている。 このプロジェクトは 25 年間にわたって、温室効果ガス排出量を 100 万トン以上削減し、地域の大気質を改善する予定です。

燃料電池は世界的にはまだ珍しいものですが、日本では 2009 年からガス会社が住宅顧客に販売しています。

燃料電池は水素と酸素を結合させてエネルギーを生成し、暖房と温水を供給します。 必要に応じて必要な場所にオンデマンドで熱を供給できるため、個々の家庭が電力網からより独立できるようになります。

水道、家庭、産業用の暖房は、2021 年の世界の最終エネルギー消費の約半分を占め、CO₂ 排出量もそれに匹敵します。 現在、燃料電池は通常、天然ガスから抽出された水素を使用していますが、最終的には「グリーン」再生可能エネルギーから生成される水素のより多くの割合を燃料電池に利用することが期待されています。

遠隔地や島ほどエネルギーの回復が困難な場所はありません。 これまで、遠く離れた場所に電力を供給するには、常にディーゼル発電機を使用する必要がありました。 これらを交換することは、ネットゼロへの競争において優先事項です。 しかし、再生可能エネルギーは断続的な性質があるため、単独では安定した電力供給ができません。

解決策の 1 つは、化石燃料火力発電とクリーン エネルギーおよび蓄電池を組み合わせた新しいハイブリッド エネルギー システムです。 このようなシステムは、遠隔地に信頼性が高く手頃な価格のエネルギーを提供するだけでなく、企業のエネルギー利用者の回復力を高めることもできます。 例えば、三菱重工は再生可能電源、電池、エンジン発電機を組み合わせたシステムを開発しました。

ランキン サイクルは、熱を電力に変換する熱力学サイクルであり、世界の電力生産量の約 85% を供給します。 熱は閉ループに供給され、通常は水を作動流体として使用します。

有機ランキン サイクル (ORC) は、従来の蒸気タービンとして機能するタービン発電機に基づ​​いており、熱エネルギーを機械エネルギーに変換し、最後に発電機を通じて電気エネルギーに変換します。 ORC システムは、水から蒸気を生成する代わりに、水よりも高い分子量を特徴とする有機流体を蒸発させます。 これにより、タービンの回転が遅くなり、圧力が低下し、金属部品やブレードの浸食がなくなります。

有機ランキンサイクルについて詳しく読む

分散型エネルギーにおける三菱重工グループの取り組みを詳しく見る

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アンドレア・ウィリゲ

Andrea Willige は、世界最大のテクノロジー企業の代表として、\n国際的なビジネスおよびテクノロジー関連の報道機関向けのコンテンツの作成に長年費やしてきました。