現在、再生可能エネルギーの開発は世界的なコンセンサスとなっており、太陽光発電はエネルギー転換の重要な方向性の一つとなっています。国際エネルギー機関(IEA)によると、世界がネットゼロエミッションを達成する2050年までに、電力生産の約90%が再生可能エネルギーで賄われ、そのうち太陽光と風力エネルギーが約70%を占めると予測されています。
中国は現在、太陽光発電において世界をリードしています。中国太陽光発電産業協会のデータによると、2013年には中国の新規設置容量が10.95GW(ギガワット)に達し、初めてドイツを抜いて世界最大の太陽光発電市場となり、その後もこの成長率を維持しています。2022年には87.41GWとなり、前年比59.3%増となり、中国は10年連続で世界最大の新規設置容量を誇ることになります。
中国河南省の太陽光発電所の太陽光パネル。(写真:ロイター)
現在、中国は大規模な太陽光発電所や風力発電所の建設に投資を続けていますが、生成されるクリーンエネルギーを最適化するために、多機能統合型発電所に重点を置いています。
厦門大学中国エネルギー経済研究センター所長の林伯強氏は環球時報に対し、土地利用への統合的アプローチは利害関係者の収益増加に役立ち、複数の市場で同時に強力に推進されていると語った。
潮力統合型太陽光発電所
中国東部浙江省温嶺市で、太陽光と潮力エネルギーの両方を利用して発電する中国初のハイブリッド発電所が2022年6月に本格稼働した。
この発電所は133ヘクタールを超える敷地に建設され、18万5000枚の太陽光発電モジュールが設置されています。年間発電量は1億kWhを超え、都市部の約3万世帯の年間電力需要を満たしています。
このプロジェクトは、クリーンな電力生産のために2つのグリーンエネルギー源を統合的に活用するという同国の最新のアプローチを示すものである。
中国東部浙江省温嶺市にある、太陽光と潮力エネルギーを併用する中国初のハイブリッド太陽光発電所。(写真:CFP)
太陽光発電は供給が断続的で利用できないという特性があり、夜間に日照が途絶えると電力供給が不安定になり、荒天時には電力供給が不安定になります。そのため、最大利用能力に達することが困難になります。この問題を解決するため、専門家は水力発電と太陽光発電の運用・調整システムのモデルを研究・提案し、安全で安定した電源の構築を目指しています。
したがって、この 100MW (メガワット) の設備容量を持つ発電所は、月の重力を利用して海洋に潮汐を発生させ、夜間でもエネルギーを供給することができます。
「このプロジェクトは、太陽光発電と潮力発電を組み合わせることで、新エネルギーを総合的に活用する新しいモデルを生み出した」と中国エネルギー集団の馮樹塵執行副社長は中国広播電視台(CMG)に語った。
同氏はさらに、こうした統合プロジェクトは、イノベーションと開発効率を促進し、エネルギー構造改革を加速し、中国の産業を向上させることにも貢献するだろうと付け加えた。
同規模の火力発電所と比較すると、ハイブリッド発電所では標準石炭約28,716トンを節約し、年間76,638トンのCO2排出量を削減します。
風力タービンと統合された太陽光発電所
中国は2022年11月、世界初の洋上浮体式太陽光発電所の稼働を開始しました。このプロジェクトは、中国国家電力投資総公司(SPIC)が実施し、太陽光発電ソリューションのパイオニアであるノルウェーのグループ、オーシャンサンの技術を採用しました。
このプロジェクトの注目すべき点は、この洋上浮体式太陽光発電所が風力タービンシステムとも統合されており、初の太陽光発電と風力タービンの統合プラントとなっていることです。
中国の洋上風力タービンと組み合わせた浮体式太陽光発電技術。(写真:オーシャンサン)
SPICは声明の中で、このプロジェクトにより、より高い効率性とより低い均等化エネルギー原価を備えた洋上ハイブリッド発電所の潜在能力が解き放たれると述べた。
他の地域でも、この種の統合型発電所モデルが徐々に形になりつつあります。広東省潮州市の当局者も、台湾海峡に43.3GWの洋上風力発電所を建設する計画を明らかにしています。
「これはオーシャンサンにとって、そして水上太陽光発電業界にとって大きな節目です。SPICが資金提供したプロジェクトの成功とオーシャンサンのソリューションの適用は、温室効果ガス排出量削減の目標が国境を越えた開発によって達成可能であることを示しています。中国に拠点を置くオーシャンサンチームを通じて、SPICとの緊密な協力を継続できることを嬉しく思います」と、オーシャンサンCEOのボルゲ・ビョルネクレット氏は述べています。
塩田と一体化した太陽光発電所
中国天津の1,333.33ヘクタール(13.3平方キロメートル)の塩田に位置するこの3in1太陽光発電所は、標準的なサッカー場1,868個分の広さの土地を利用して、太陽光パネルからの発電、太陽光からの塩の製造、水産物の栽培という3つの機能を同時に実現しています。
天津太陽光発電所は、年間約15億kWhのクリーン電力を発電し、150万世帯の電力需要を満たすと推定されています。7月8日、同発電所は市の電力網に接続され、新たな一歩を踏み出しました。
中国江蘇省の近代的な水産業団地には、荒れ地、川岸、湖、屋根などを最大限に活用した太陽光発電プロジェクトが建設され、太陽光パネルが設置されている。(写真:Global Times)
ここでは、太陽光パネルの間隔が通常のほぼ2倍の14メートルに広げられており、また、他の太陽光発電所のように40度ではなく17度に傾いたパネル設計となっているため、塩の製造プロセスに必要な太陽光の照射量を最大化できる。
この世界最大の統合プロジェクトを成功に導いたもう一つの特徴は、太陽光パネルが前面と背面の両方からエネルギーを吸収するように設計されており、発電効率が5~7%向上していることです。
プロジェクトチームが発表した報告書によると、フル稼働した場合、このプロジェクトは年間50万トンの標準石炭を節約し、125万トンのCO2排出量を削減すると予想される。
砂漠化防止のための太陽光発電所
中国北部、内モンゴル自治区のクブチ砂漠に位置するこの砂漠化対策統合型太陽光発電所は、中国三峡集団と内モンゴルエネルギーグループが共同で開発するプロジェクトです。2022年12月下旬から建設が開始されています。
砂漠の発電所プロジェクトは、グリーン移行を促進し、天然ガスへの依存を減らすという中国の取り組みの一環である。
このグリーンエネルギー施設は、稼働開始後、最大1,600万kWの設備容量を備え、北京、天津、河北省の首都圏に年間約400億kWhの電力を送電できる見込みです。風力と太陽光発電の利用により、約600万トンの石炭が代替され、年間1,600万トンのCO2排出量が削減されます。
中国クブチ砂漠の太陽光パネル。(写真:ニューチャイナTV)
同様の統合モデルを採用した別の太陽光発電所は、タラ砂漠に位置しています。タラ砂漠は、98.5%が砂地で、太陽エネルギー資源が豊富です。砂漠地帯特有の長い日照時間(年間約3,000時間)を活かし、この発電所は20,000MW以上の発電能力と年間329億kWhの出力を実現しています。
建設チームは、約10年かけてプロジェクトを完成させるために、海抜約3,000メートルの高度での砂嵐や高原反応など、気候と地形に関する多くの困難な問題を克服し、大規模な太陽光発電プロジェクトを構築するモデルを研究し、太陽光パネルを集中して有効活用・変換し、環境に優しいグリーンサイクルを作り上げました。
これまでに、総面積345 km2の砂漠におけるこの太陽光発電プロジェクトは、風速と砂嵐を41.2%軽減し、深さ20 cmの土壌湿度を32%増加させ、砂嵐に効果的な植物で土地を覆うなど、地元の自然条件の保護と改善に重要な貢献を果たし、砂漠化面積を100 km2以上削減することにも貢献しています。
さらに遠く、中国北西部の寧夏自治区の騰格砂漠でも、世界クラスの太陽光発電施設の建設が進められており、完成すれば年間約57億8000万kWhの電力を生み出すことになる。
前述の典型的な統合工場に加えて、中国の他の多くの地域も、太陽エネルギーに重点を置いた産業と鉱業の複合モデルをテストするために選ばれています。
中国南部では、養殖や農業に支障をきたすことなくスペースを節約し、エネルギーを活用するために、養魚池や田んぼの上に太陽光パネルが設置されることもあります。
このように、中国の太陽光発電産業は引き続き急速な成長傾向を維持していることがわかります。今年第1四半期だけでも、中国の新規設置容量は33GWに達し、昨年上半期と同等の規模となりました。
2023年までに中国の太陽光発電容量は約490GWに達し、初めて水力発電を上回り、中国で最大の非化石エネルギー源になると予測されています。
世界の「太陽エネルギーの父」として知られるオーストラリア・ニューサウスウェールズ大学のマーティン・グリーン教授は、5月末に北京で開催された中関村フォーラムで講演し、少なくとも今後5年間は世界の太陽光発電産業は中国に頼らざるを得なくなるだろうと予測した。
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