穏やかな赤道海域に浮体式太陽光パネルを設置すれば、事実上無尽蔵の太陽エネルギーを生み出せます。
これにより、東南アジアや西アフリカの人口密度の高い国々に、持続可能なエネルギー源を提供できる可能性があります。
浮体式太陽光パネルは従来型の太陽光パネルより設置費用が安く、水の蒸発を抑える効果も期待できます。
蒸発を抑え、藻類の大量発生を遮光することで、水質の改善にも役立つ可能性があります。
赤道付近の穏やかな海に浮かべた大規模な太陽光パネル群は、東南アジアや西アフリカの人口密度の高い国々に、事実上無尽蔵の太陽エネルギーを供給できる可能性があります。
私たちの新たな研究によると、インドネシアだけでも洋上太陽光発電で年間約35,000テラワット時（TWh）の太陽エネルギーを生み出せる可能性があります。これは現在の世界の発電量（年間30,000TWh）に匹敵します。
世界の海の大半では嵐が発生しますが、赤道上の一部の海域は比較的静かで穏やかです。そのため、洋上浮体式太陽光パネルを保護するには、比較的安価な構造物で十分な可能性があります。
私たちの高解像度の世界ヒートマップは、インドネシア諸島と、ナイジェリア近くの赤道直下の西アフリカが、洋上浮体式太陽光発電設備の設置に最も適していることを示しています。
今世紀半ばには太陽光発電が主力に
現在の傾向が続けば、世界経済は2050年までに大部分が脱炭素化・電化され、膨大な量の太陽光・風力エネルギーに支えられるでしょう。
約70平方キロメートルの太陽光パネルで、炭素排出ゼロの経済において、裕福な人々100万人のエネルギー需要をすべて賄えます。パネルは屋根や乾燥地に設置したり、農業と併設したり、水域に浮かべたりできます。
しかし、ナイジェリアやインドネシアのように人口密度の高い国では、太陽エネルギーを活用するための土地が限られています。
いわゆる「無風帯」にあたる熱帯地域に位置するため、風力資源にも恵まれていません。幸い、これらの国々とその近隣諸国は、穏やかな赤道海域に浮かべた太陽光パネルから、事実上無尽蔵のエネルギーを得られます。
浮体式太陽光パネルは、内陸の湖や貯水池にも設置できます。内陸水域の浮体式太陽光発電には大きな可能性があり、すでに急速に拡大しています。
私たちが最近発表した論文では、過去40年間に大波や強風が観測されなかった海域を見つけるため、世界の海洋を調査しました。こうした海域では、浮体式太陽光パネルを守るための頑丈で高価な構造物は必要ありません。
波高が6メートルを超えず、風速が毎秒15mを上回らない海域では、年間最大100万TWhを発電できる可能性があります。これは、裕福な人々100億人を支える完全脱炭素化された世界経済に必要な年間エネルギーの約5倍です。
適地の多くは赤道近く、インドネシア周辺と赤道直下の西アフリカにあります。これらは人口増加率が高く、環境価値も高い地域です。海洋上の浮体式太陽光パネルは、土地利用をめぐる対立の解消に役立つ可能性があります。
インドネシアには膨大な太陽エネルギーの可能性がある
インドネシアは人口密度の高い国で、特にジャワ島、バリ島、スマトラ島でその傾向が顕著です。今世紀半ばまでに、インドネシアの人口は3億1,500万人を超える可能性があります。
幸い、インドネシアには膨大な太陽エネルギーの可能性があるだけでなく、太陽エネルギーを夜間に利用するための揚水式水力発電によるエネルギー貯蔵の大きな可能性もあります。
太陽光発電を利用して経済を完全に脱炭素化した後、裕福なインドネシアを支えるには、約25,000平方kmの太陽光パネルが必要です。
インドネシアでは、穏やかな内海に膨大な数の太陽光パネルを浮かべることができます。この地域には、過去40年間に波高4m超の波も、毎秒10mを超える風も観測されていない海域が約140,000平方kmあります。
インドネシアの海域面積は640万平方kmで、インドネシアの将来のエネルギー需要をすべて洋上浮体式太陽光パネルで賄う場合に必要な面積の200倍です。
洋上浮体式太陽光発電の未来
世界の海域の大半では、波高10m超の波や、毎秒20mを超える風が発生します。複数の企業が、洋上浮体式パネルが嵐に耐えられるよう、保護構造の開発に取り組んでいます。一方、赤道沿いの穏やかな海域では、はるかに堅牢性が低く、安価な保護構造で対応できます。
最適な海域は赤道から緯度5～12度の範囲に集中し、主にインドネシア諸島周辺と、ナイジェリア近くのギニア湾に位置することが分かりました。これらの地域は風力発電の潜在力が低く、人口密度が高いうえ、人口とエネルギー消費の両方が急速に増加しています。また、太陽光発電所のために伐採すべきではない、広範な自然のままの生態系が残っています。熱帯低気圧が赤道地域に影響を及ぼすことはまれです。
洋上浮体式太陽光発電産業はまだ初期段階にあります。洋上太陽光パネルには、陸上のパネルと比べて、塩害による腐食や海洋生物の付着といった課題があります。パネルを海底に固定するには、水深の浅い海が適しています。また、海洋環境や漁業への損害を最小限に抑えるため、細心の注意を払う必要があります。地球温暖化によって風や波のパターンが変わる可能性もあります。
こうした課題はあるものの、穏やかな赤道海域を利用できる国々では、洋上浮体式パネルがエネルギーミックスの大きな部分を占めると私たちは考えています。今世紀半ばまでに、こうした国々では約10億人が主に太陽エネルギーに頼るようになるでしょう。それは、史上最速のエネルギー転換をもたらしています。
