人工島が1億人を救う、未来の風力発電:自然エネルギー(3/3 ページ)
洋上風力発電を爆発的に拡大するプロジェクトが明らかになった。オランダ、デンマーク、ドイツの送電系統運用者が手を結び、北海の中央に人工島を建設。約1万基の風力発電タービンと接続し、周辺6カ国に電力を供給する。なぜ人工島が必要なのか、コスト高にはならないのか、プロジェクトの内容を紹介する。
人工島にはさまざまな利点あり
これらの課題を解決するのが人工島だ。人工島は陸地から200km以上離れた洋上に建設するため、年間を通じて発電に適した風況下にある。設備利用率も高くなる。
北海の中央には面積1万7600km2、四国とほぼ同面積の東西に長い「海中島」が沈んでいる*5)。ドッガーバンクだ。バンク(bank)とは沿岸から離れていながら、浅くなっている「堆(たい)」を指す用語。
*5) 約1万年前に海水面が低下した時にはグレートブリテン島と欧州大陸を結ぶ島状の地形であったという。
図3 人工島建設予定地と各国の位置関係 黒色の四角形を配した英国の他、ベルギー(赤色)、オランダ(青色)、ドイツ(緑色)、デンマーク(黄色)、ノルウェー(オレンジ色)からほぼ等距離に位置する。オレンジ色の点線は高圧直流送電線の配置例 出典:TenneTが公開した図版を本誌が編集
ドッガーバンクの最も浅い地点は水深13m、深い所でも30m程度だ。これは北海沿岸諸国が開発を進めている水深と同程度。さきほどのベルギーの事例では水深12〜42mの水域に2GW分の拡張を予定している。
水深が浅いため島自体の建設コストを抑えることが可能だ。風力発電のための基礎工事も同じ。各ファームから人工島に交流送電し、人工島内で一括して直流に変換、各国に直流送電すれば、変換装置に必要なコストが減る。
TenneTによれば、個別のファームと陸上の系統を高圧直流送電で接続した場合、送電部の設備利用率はこれまでの事例では40%程度になるという。個別のファームの範囲では発電に適した風がない場合があり、保守管理によって風力タービンが停止する場合もあるからだ。
ところが人工島に複数のファームを接続すると、試算では設備利用率が100%に達するという。個別のファーム当たりの送電コストが半分以下になる計算だ。
人工島には空港や港湾を設け、保守部品を備蓄、保守要員も置く。これで保守・整備費用の問題は解消する。いわゆる「ハブとスポーク」を用いた解決策だ。
国際間の電力取引市場が大きく広がる
もう1つの利点は人工島が電力取引のハブになるというもの。高圧直流送電技術を利用すれば、人工島と6カ国の系統を接続できる。同技術には海面下で数百kmを接続する実力があるからだ*6)。
これによって、遠く離れた複数の国々の間で電力取引市場を実現できる。十分な再生可能エネルギーが得られることはもちろん、その時々に応じて安価な電力を得ることが可能になる。例えばノルウェーが持つ豊富な揚水発電能力を英国が使うといった応用も可能だ。
*6) どのような高圧直流送電技術を採用するのかは未定。ただし、海底を長距離送電する技術には実例がある。例えばスイスABBは、北海を横断して英国とノルウェーを直接接続するプロジェクトを2015年に4億5000万ドルで受注している。送電距離は730km、送電容量は1.4GWだ(関連記事)。
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