水曜日の 発表 によると、パース沖の先駆的な波力発電所が発電を開始した。これは歓迎すべき、胸躍る進展だ。フリーマントルを拠点とするカーネギー・ウェーブ・エナジーが開発したこのプロジェクトでは、直径11mのブイ2基が海面下に設置されている（3基目も続く予定）。
ブイは現在発電し、近隣のHMASスターリング海軍基地に電力を供給している。この実規模の設備が稼働した今、波力発電の急拡大は目前なのだろうか？
オーストラリアには間違いなく豊富な波力エネルギーがある。しかし、資源の規模だけでなく、オーストラリア全体の電力需要との関連で波力エネルギーが 「どれほどの規模になるか」 を考えることも重要だ。この点でオーストラリアは非常に恵まれている。人口規模に対してこれほど多くの波力エネルギーを持つ国は、ほかにほとんどない。ほかの再生可能エネルギーと比べると、波力エネルギーは比較的エネルギー密度が高く、予測しやすい点で魅力がある。
しかし、大きな課題もある。いくつかの 推計 では、開発曲線において波力エネルギーは風力発電より15～20年遅れているとされている。さらに、どの 種類の波力発電装置 が最適なのか、まだ収束した見解はない。
これは、 最近の研究 で、世界中（オーストラリアの複数の装置を含む）で開発中の装置が147種類特定されたことからも分かる。ただし、カーネギーの装置と同程度の開発段階に達したものは、わずか数種類にすぎない。
こうした装置の乱立が、すぐに淘汰されるとは考えにくい。米国政府は新たな試作機の開発を促すため、今年 賞金付きの競技会 を実施している。一方で、実規模試験と商業化の段階に到達することは難しい。英国の波力発電業界を代表する ペラミス （破産）や アクアマリン・パワー （事業縮小）がこの1年に直面した苦境は、その難しさを如実に示している。
手ごわい海
これらの技術が克服しようとしている課題とは何だろうか。ほかの再生可能エネルギーと同様、炭素価格の有無や、電力コストの競争条件を公平にするためのほかの措置が関係する。しかし、波力エネルギー特有の問題もある。
第一に、波力エネルギーは予測可能である一方、電力への変換が難しい。波の振動周波数は極めて重要であり、装置はさまざまな周波数で効率的に稼働できるよう調整可能でなければならない。しかし、どの時点でも複数の周波数の波が存在し、その分布は数時間から数日の間に変化する。
第二に、海洋の極端な荷重（大波によるもの）は、通常の運転条件での荷重を大幅に上回る。荒れた海のエネルギーは、平均的な条件の 100倍に達する ことも容易にある。そのため、極限の状況に耐える装置が必要となり、コストが押し上げられる可能性がある一方、収益を左右するのは平均的な条件だけだ。
第三に、吸収したエネルギーを電力に変換するには、比較的低周波の波の振動を、発電のためのはるかに高周波の振動に変換する必要がある。電力変換の各段階（段階が複数ある場合）は、可能な限り効率的でなければならない。波の振動の大きさが波ごとに、また時間や日によって変わるため、さらに複雑になる。
最後に、沖合の装置は陸上の装置より保守が難しく、費用もかかるため、保守は一般に可能な限り最小限に抑えられる。
こうした課題の克服に向けて、どのような進展があったのだろうか。大きな進展があった。波力エネルギーへの初期の関心は英国、ノルウェー、日本で高まり、1970年代の石油危機以降、波力発電装置の挙動に関する基礎的な理解は大きく進んだ。これらの国々では、 最初の試作装置 が1970年代と1980年代に登場した。
配列内で隣り合う装置同士の相互作用も複雑だ。波力発電では、こうした相互作用は「後方」と「前方」の両方に生じる。各タービンが風下のタービンに（負の）影響を与えるだけの風力発電所とは異なる。カーネギーによる実規模アレイの設置は、理解を深めるよい機会となる。企業と学術機関との連携があることも心強い。連携先には、 スウィンバーン工科大学とオーストラリア海事大学、 アデレード大学 、西オーストラリア大学が含まれる。オーストラリアのほかの波力発電企業も、こうした意見交換に参加している。
波力エネルギーを含む将来のオーストラリアの電力網がどのような姿になるかを語るのは、まだ早い。再生可能エネルギーが国内の電力供給の大部分を占めるようになれば、複数のエネルギー源を組み合わせるのが間違いなく最善であり、波力エネルギーもその一部になり得る。今のところ、進展はカーネギーのようなプロジェクトが実現すること、より正確には沖合に出ることにかかっている。
この記事は ザ・カンバセーションとの共同で掲載されています。掲載は、世界経済フォーラムが見解を支持することを意味しません。
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著者：ヒュー・ウォルガモットは、西オーストラリア大学の 洋上基礎システム研究センターの研究員です。
画像：ビニャ・デル・マール市で、夕暮れ時に波に乗るサーファー。REUTERS／エリセオ・フェルナンデス。
