水上太陽光発電が世界的に波紋を呼んでいる

近年、世界中の湖や貯水池での浮体式太陽光発電設備の設置がそれなりの成功を収めていることを踏まえ、特に風力発電所と併設する場合、オフショアプロジェクトは開発者にとって新たなビジネスチャンスとなります。

ジョージ・ヘインズは、この分野がパイロットプロジェクトから商業的に実現可能な大規模ベンチャーへとどのように進化しているかを考察し、今後の展望と課題を概説します。世界的に、太陽光発電は様々な地域で展開可能な変動性のある再生可能エネルギー源として、ますます注目を集めています。

太陽エネルギーを活用する最新かつ潜在的に最も重要な方法の一つが、今、最前線に躍り出ています。沖合および沿岸海域に設置される浮体式太陽光発電（FPV）システムは、現在地理的制約を受けている地域において、グリーンエネルギーを地域的に発電することに成功し、変革をもたらす技術となる可能性があります。

フローティングPVモジュールは、基本的に陸上システムと同様に動作します。インバータとアレイはフローティングプラットフォーム上に設置され、発電後に接続箱で直流電力を集め、その後、太陽光インバータによって交流電力に変換されます。

浮体式太陽光発電は、海、湖、河川など、送電網の整備が困難な地域にも設置可能です。カリブ海、インドネシア、モルディブといった地域は、このアプローチから大きな恩恵を受けると見込まれます。欧州では実証実験が実施されており、この技術は脱炭素化に向けた補完的な再生可能エネルギーとして、さらなる普及の勢いを増しています。

水上太陽光発電の世界的な影響

洋上浮体式太陽光発電の主な利点は、既存の技術と共存し、既存の場所で再生可能エネルギーの出力を高めることができることです。

水力発電施設は、洋上浮体式太陽光発電システムと統合することで、プロジェクトの発電能力を高めることができます。世界銀行の報告書「太陽と水が出会う場所：浮体式太陽光発電市場レポート」によると、太陽光発電容量はプロジェクトの発電量を増強するだけでなく、水量が少ない時期には水力発電所を「ベースロード」モードから「ピークシェービング」モードに切り替えることで電力供給を補助する効果も期待できます。

この報告書では、水冷によるエネルギー収量向上の可能性、周囲からのモジュールの影の軽減または除去、大規模な敷地準備の回避、設置と展開の比較的容易さなど、洋上浮体式PVを展開することによるその他のプラス面も紹介しています。

洋上浮体式太陽光発電の恩恵を受けられる既存の再生可能エネルギーは水力発電だけではありません。洋上風力発電所と洋上浮体式太陽光発電を組み合わせることで、これらの広大な海洋構造物の生産性を最大化することができます。

この可能性により、北海にある数多くの風力発電所に大きな関心が集まっており、これらの発電所は洋上浮体式太陽光発電所の開発に理想的な条件を備えています。

オーシャンズ・オブ・エナジーのCEO兼創設者であるアラード・ファン・ホーケン氏は次のように述べています。「洋上浮体式太陽光発電と洋上風力発電を組み合わせることで、インフラが既に整備されているため、プロジェクト開発のスピードが大幅に加速すると考えています。これは技術の進歩を後押しするものです。」

ホーケン氏は、太陽光発電と現在の沖合風力発電所を統合すれば、北海だけでも相当なエネルギーを生み出すことができるだろうと付け加えた。

「洋上太陽光発電と洋上風力発電を組み合わせれば、北海のわずか5％でオランダの年間エネルギー需要の50％を容易に供給できることになります。」

この可能性は、太陽光発電産業全体と、低炭素エネルギーシステムへ移行する国々にとってのこの技術の重要性を強調するものである。

海上に浮体式太陽光発電システムを設置する主なメリットは、利用可能なスペースの豊富さです。陸上では熾烈なスペース争奪戦が繰り広げられますが、海域はこの技術に適した広大な空間を提供します。また、浮体式太陽光発電システムは、英国などで懸念が高まっている農地を太陽光発電所として利用するという懸念を軽減する可能性もあります。

RWE Offshore Wind の浮体式風力発電開発責任者であるクリス・ウィロー氏も同意見で、この技術の大きな将来性を強調しています。

「洋上太陽光発電は、陸上および湖畔の技術から画期的な進歩を遂げる可能性があり、ギガワット規模の太陽光発電の新たな可能性を切り開きます。土地不足を回避することで、この技術は新たな市場へのアクセスを創出します。」

ウィロー氏が指摘したように、洋上太陽光発電は洋上でのエネルギー生産を可能にするため、土地利用の問題を回避します。モス・マリタイム（ノルウェーのエンジニアリング会社で洋上開発に携わる）のシニア造船技師、イングリッド・ロメルデ氏が指摘するように、この技術はシンガポールのようなコンパクトな都市国家にとって特に重要です。

陸上発電のためのスペースが限られている国にとって、洋上浮体式太陽光発電の潜在力は計り知れません。シンガポールはその好例です。養殖場、石油・ガス生産施設、その他のエネルギー集約型施設に隣接して発電できることが大きな利点です。

この側面は極めて重要です。この技術は、主要送電網に接続されていない孤立した地域や施設にマイクログリッドを構築できるため、統一された国家送電網の構築に課題を抱える島嶼国において、その可能性を際立たせています。

東南アジア、特にインドネシアは大きな恩恵を受ける可能性がある。この地域には太陽光発電開発に適さない島嶼や陸地が多数存在するものの、広大な水域と海洋網を有している。

この技術の脱炭素化への影響は、国の送電網を超えて広がる可能性があります。浮体式太陽光発電システム開発会社ソーラーダックの最高商務責任者であるフランシスコ・ヴォッツァ氏は、この市場の可能性を強調しました。

ギリシャ、イタリア、オランダといったヨーロッパの地域では、商業化および商業化前段階のプロジェクトが出現し始めています。しかし、日本、バミューダ、韓国、そして東南アジア全域など、他の地域にもチャンスは存在します。市場は数多く存在し、既存のアプリケーションは既に商業的に実現可能であることにも注目しています。

この技術は、北海をはじめとする海洋地域における再生可能エネルギーの発電容量を飛躍的に増加させ、エネルギー転換を著しく加速させる可能性を秘めています。しかしながら、この野心的な目標を実現するには、いくつかの課題と障害を克服する必要があります。