再生可能エネルギーの導入国で十分な電力を生み出せる能力を、再生可能エネルギーの解決策が備えていることが極めて重要です。
夏の間、暖かく風のない月が続き、欧州各地の風力発電所では安定した量の電力を発電できませんでした。
英国に拠点を置く電力会社SSEは、同社の再生可能エネルギー資産による発電量が予想を32%下回ったと発表しました。
政策立案者が天候の変動の可能性を認識し、それに応じて計画を立てることが重要です。
2021年の夏から初秋にかけて、欧州では乾燥した状態と弱い風が長期間続きました。よく晴れて風のない天候は、冬のコートを取り出すのを先延ばしにできるうれしい理由だったかもしれません。しかし、電力がどこから供給されるのかを考えると、風が吹かないことは深刻な問題になり得ます。
気候変動の緩和目標を達成するには、近く開催されるグラスゴーでのCOP26で議論される目標などを念頭に、電力システムは化石燃料による発電への依存から、風力、太陽光、水力などの再生可能エネルギーへと急速に移行しなければなりません。この変化により、エネルギーシステムは天候や気候の変動、そして気候変動の潜在的な影響をますます受けやすくなっています。
この風のない期間は、風力発電に大きな影響を及ぼしました。たとえば、英国に拠点を置く電力会社SSEは、同社の再生可能エネルギー資産による発電量が予想を32%下回ったと発表しました。英国政府が風力エネルギー分野で世界をリードする国を目指していることを踏まえると、当初は懸念すべき事態に思えるかもしれません。しかし、風力発電所の開発事業者は、こうした風の弱い「事象」が起こり得ることを認識しており、その影響を理解することは、エネルギー気象学の研究における注目のテーマとなっています。
新しいタイプの極端な気象
このような弱風の期間を心配すべきでしょうか。簡潔に言えば、いいえ。ここで重要なのは、極端な事象が起きているということです。大規模な洪水やハリケーンのような従来の極端な気象の定義には当てはまらないかもしれませんが、エネルギー気象学で「風力干ばつ」と呼ばれるこうした期間について理解することは、電力システムを安定的に運用するうえで不可欠になりつつあります。
私がレディング大学の同僚と発表した最近の研究では、風力発電への投資を続けるなかで、風力発電の年ごとの変動を考慮することが重要だと指摘しました。こうした事象が起きたときに備えるためです。また、私たちのチームは、中央ヨーロッパで高気圧が停滞する期間は、弱風の状態が長引く原因となり、将来、電力システムにとって最も対処が難しい状況になり得ることも示しました。
気候変動が影響する可能性
気候変動について考えるとき、地表付近の風速の変化の可能性よりも、気温や降水量の変化に注目しがちです。しかし、風力発電への依存度が高まる電力システムにとって、これは重要な検討事項です。
最新のIPCC報告書は、欧州の平均風速が気候変動の結果、8%～10%低下すると示唆しています。風速の予測は、地表付近の気温予測と比べて気候モデルにおける不確実性がかなり高く、異なるモデルシミュレーションが大きく異なる傾向を示すことも珍しくありません。
同僚と私は最近、6つの異なる気候モデルに基づき、欧州の風速がどのように変化するかを分析しました。気温の上昇に伴って風速が上がると示したモデルもあれば、低下すると示したモデルもありました。これをさらに詳しく理解することは、現在も続く科学研究の課題です。風速のわずかな変化が発電量の大きな変化につながる可能性があることを忘れてはなりません。タービンの出力は風速の3乗に関係するためです（3乗とは、ある数を3回掛け合わせた数です。1、8、27、64というように急速に大きくなります）。
上の地図に見られる地表付近の風速の低下は、「全球的な静穏化」と呼ばれる現象による可能性があります。その説明として、寒冷な北極圏の温暖化がより速く進んでいることが挙げられます。これは、高温地域と低温地域の温度差が小さくなることを意味します。この温度差が、熱風バランスと呼ばれる現象を通じて、地球規模の大気の流れを生み出しています。
高騰するガス価格やCOP26開催までのカウントダウンのなか、風力発電がエネルギー需要を満たす答えだという議論が続いています。しかし、最近の風力干ばつは、この発電方式がいかに変動しやすいか、そして将来の安定した電力網に向けた投資をこれだけに頼ることはできないと、はっきり示しています。風が吹かない今年の夏のような時期には、風力を太陽光や水力などの他の再生可能エネルギー源と組み合わせ、電力需要を賢く管理する能力を備えることが極めて重要です。
