ヨーロッパの太陽光発電で石炭を加熱することでエネルギーシステムの欠陥が明らかに

欧州連合のクリーンエネルギーへの移行は5月に節目となり、初めて太陽光パネルが域内すべての石炭火力発電所よりも多くの電力を発電した。そしてそれは夏の太陽がさらに生産量を増やす前のことだ。

太陽光発電の猛烈な拡大は、化石燃料に代わる取り組みにとって良い前兆である一方、この画期的な進歩はエネルギーシステムの欠陥も明らかにしました。送電網運営会社が高騰への対応に苦戦し、5月の最も晴れた日の一部には電力価格がマイナスに転じた。

ブルームバーグNEFのアナリスト、ケサバティニー・サヴァリムトゥ氏は、「今年の夏は、未来からの絵はがきのように見なければならない夏になるだろう」と語った。「最大のメッセージは、我々にはまだ準備ができていないということだろう。」

太陽光発電は、ロシアの天然ガス供給抑制の動きに端を発した昨年のエネルギー危機に迅速かつ簡単に対応できる解決策だったが、欠点は、この技術が通常需要が低い晴れた月に最適であることである。そのエネルギーをバッテリーに蓄えたり、グリーン水素を生成したりするシステムは、夏の太陽光で夜間照明を点灯したり、冬の住宅の暖房を可能にしたりできるほど進歩していません。

オランダほど太陽光発電ブームと調整リスクが明確な国はありません。オランダの住民 10 万人ごとに 100 メガワットを超えるソーラーパネルが設置されており、これは日当たりの良いスペインの 2 倍、中国の 3 倍以上の普及率であり、総太陽光発電容量においては圧倒的に世界のリーダーです。

オランダが地球上で最も密度の高い太陽光発電ネットワークを主張しているのは、主に長期にわたる政府の支援のおかげです。このプログラムは、使用量が一日の最も日照時間に一致しているかどうかに関係なく、ソーラーパネルを設置した世帯に報酬を与え、電力の 1 ワットごとに光熱費を相殺します。

「オランダ政府は太陽光パネルを刺激するためにこれを行ったが、少々成功しすぎている」とオランダの送電網運営会社TenneTの広報担当、ジョリット・デ・ヨング氏は語る。彼は屋上に7枚の太陽光発電パネルを設置し、年間世帯電力の少なくとも80％を発電している。電力消費量。「太陽が当たらない時間帯に洗濯をしたり、車を充電したりしても、私はエネルギー会社から給料をもらっているので、私にとっては問題ではありません。」

オランダ政府は、2025年からこの制度を変更する予定だ。新しい規則の下では、電力を送電網に送り返す家庭は、年間請求額から減額される金額を差し引くことができるようになる。 2031 年までに、生産者は実際に消費する電力からのみ利益を得られ、超過分は補償されなくなります。

ヨーロッパ中の人々はオランダの例に倣っています。ロシアのウクライナ侵攻が始まって以来、EUでは太陽光パネルの設置が加速している。 5月の生産量は前年比10％増加し、過去最高の27テラワット時に達した。

風力、水力、地熱発電とは対照的に、太陽光発電には設置が早いという重要な利点があります。必要なのは、住宅所有者や不動産会社が屋根をミニエネルギーパークに変えるインセンティブだけだ。しかし、送電網は、ネットワークのバランスを保つために送電網運営者と連携して動作できる巨大な発電機を中心に設置されていました。より分散されたシステムは管理が難しくなり、この夏に本格的にテストされる予定です。

今年は記録的な太陽光発電と風力発電により、石炭とガスの発電所が目覚ましい速度で廃止される一方、EUが2050年までに実質ゼロ排出という目標を達成するまでの道のりはまだ遠い。ドイツはさらに大きな圧力にさらされている。 2035年までに送電網の脱炭素化を目指す欧州最大の電力市場。そこに到達するには、クリーンエネルギーの大規模な拡大だけでなく、消費と発電をより適切に連携させる変化も必要となる。

需要と供給の間にはすでに不一致の兆候が見られます。先週末、欧州最大の生産国であるドイツで太陽光発電量が過去最高を記録したため、電力価格は一時マイナスに転じた。マイナス価格は前代未聞のことではなく、通常は需要が少ない夜間や週末の強い風力発電に関係している。

電力が急増すると、供給者は消費者に電力使用料を支払わなければなりません。電力の100％が再生可能エネルギーから来ているというわけではありません。従来のプラントの中には、柔軟にオン/オフを切り替えることができないものや、送電網の安定性を維持するために稼働する必要があるものもあります。

欧州最大の太陽光発電開発会社の一つであるソネディックス社のアクセル・ティーマン最高経営責任者（CEO）によると、価格変動の増大と、再生可能電力の生産ピーク時の低金利またはマイナス金利の継続により、さらなる投資がリスクにさらされる可能性があるという。

2021年末以来、ソネディクスは欧州プロジェクトのパイプラインを約2倍に増やしているが、ティーマン氏は電力管理方法を変えなければ開発はさらに困難になると警告した。

「さらなる投資が実現すればするほど、夏の日中の特定の時間帯には送電網がますます飽和状態になるだろう」と同氏はインタビューで述べた。「許可された太陽光発電プロジェクトが無制限にあったとしても、市場への明確なルートがなければ建設されません。」

再生可能発電の盛衰にうまく対処するには、電力システムに新たな種類の柔軟性が必要となるが、すべての電力が需要に応じて電力を増減できるいくつかの巨大な化石燃料や原子力発電所から供給されていた時代には必要なかった。。

ベルリンに本拠を置くシンクタンク、アゴラ・エネルギーヴェンデのプロジェクトマネージャー、トルステン・レンク氏は、「当社の現在の電力システムは、このような柔軟性のニーズを考慮して計画されたものではなかった」と述べた。

適応するにはさまざまな方法があります。送電網に接続されたバッテリーは、再生可能エネルギーの発電量がそれほど多くない時間帯に販売するために、一日の中で最も晴れている時間帯や最も風の強い時間帯に電力を使用することができます。消費者が生産のピーク時に電力を使用するよう奨励される可能性もあります。これは、より多くの電気自動車が道路を走り、家庭が従来のボイラーからヒートポンプに切り替える中で、特に重要になる可能性があります。

オーロラ・エナジー・リサーチのアナリスト、ジョーク・スタインワート氏は「この夏は前例のない量の太陽光発電が予定されており、電力価格の変動が大きくなる傾向にある」と述べた。「これはバッテリーのような柔軟な技術にとって大きなチャンスをもたらします。」