• 太陽光発電は価格を引き下げるため、可能な限り急峻な技術革新の軌跡を追求してきた。
• 風力、水力、その他の再生可能エネルギーも同じ道をたどる必要があるが、気候危機によりその緊急性はさらに高まっている。
• 材料の技術革新と、技術の累積的な改善が鍵となる。
過去数十年にわたり、太陽光発電はエネルギー業界における最大の成功物語の一つとなってきた。価格は驚くほど大幅に下落し、今日では地球上で最も安価なエネルギー源となっている。また、国際エネルギー機関（IEA）は、今後10年間で太陽光が再生可能エネルギー成長の「王者」になると予測している「王者」である。
この普及は、部分的には「実践を通じた学習」アプローチによって推進されてきたほか、米国と中国などの地域において、市場の育成に寄与した政策にも支えられてきた。その主な推進力は、可能な限り急峻な技術革新の軌跡を実現するために、絶えず適応し改善しようとする姿勢であった。
気候変動の最悪の影響を緩和するために必要な急速なエネルギー転換を踏まえると、現在、他のすべての再生可能エネルギー源でも同様の成功を実現しなければならない。洋上風力や水力貯蔵などの電源が、化石燃料を経済的に成り立たなくさせるほどコストを引き下げられることが極めて重要である。例えばIEAによれば、洋上風力だけでも世界のエネルギー需要を18倍まで賄える潜在力を有している。しかし現在、同電源が供給しているのは世界の電力のわずか一部にすぎない。
風力などの再生可能エネルギー源が化石燃料に取って代わるのであれば、太陽光の技術革新の軌跡に倣う勢いを得ること、そして実装技術の導入を加速させることの重要性について教訓を学ぶことが極めて重要である。
材料の技術革新
太陽光発電は近年、材料の技術革新の最前線に立ってきた。2009年時点では、パネルが太陽光から利用可能なエネルギーを捕捉・貯蔵できたのは約3％に過ぎなかった。その後、研究開発はシリコンセル（効率の上限は約29％）へと移り、シリコンが技術革新の頂点に達すると、ペロブスカイト（40％の壁を突破可能）へと進んだ。現在、研究者らは「ホットキャリアデバイス」のおかげで、ペロブスカイトの効率を約66％まで高める方法を模索している。ホットキャリアデバイス。
11年間で効率を22倍に高めることは、特に風車の材料と設計の面で、風力発電が目指すべき破壊的な技術革新の水準である。すでに多くの風車がジャンボジェット機より重くなっているが、このように重いモデルは非効率的であり、新たな風力発電所の展開速度を遅らせている。事業者は、軽量で、製造コストが低く、循環型経済に適合する新たな軽量設計を実現するために、破壊的な技術革新を取り入れる必要がある。
累積的な便益
太陽光の価格が著しく下落したもう一つの主要因は、改善を追求するために広範なアプローチが適用されたことである。MITによる研究は、太陽光をこれほど大幅に安価にした要因のうち、どれが最も決定的であったかを分析した。その結果、6つの「低レベル」要因（すなわちセル自体の製造に関連する要因）がそれぞれ少なくとも10％のコスト削減に寄与していたことが明らかになった。光起電力セルの変換効率の向上や、製造におけるセル1枚当たりのコスト削減といった生産プロセスの改善は、全体のコスト削減の約70％を占めていた。
改めて言えば、他の再生可能エネルギーも同様の道をたどり、システム設計のすべての側面を最適化して、全体を組み合わせることによる累積的な便益を実現することが不可欠である。例えば風力では、より軽量なブレード、ナセル・ローター組立品、基礎を開発することにより、風力発電所の事業者は拡張性を向上させるとともに、大幅なコスト削減を実現できる可能性がある。
全体像を捉える
太陽光発電と他の再生可能エネルギー源との間には、いくつかの重要な違いがある。第一に、太陽光パネルはほぼあらゆる規模で製造できる一方、風力や水力発電は、多数の相互接続された部品から成る大規模な設備を必要とする。第二に、そしてより重要な点として、我々には時間的な余裕がない。2009年以降、太陽光発電は著しい価格下落を見せてきたが、他の再生可能エネルギーが同様の変化を遂げるのを、さらに10年待つ余裕はない。
太陽光が経験してきた技術革新の軌跡を再現しようとするあらゆる取り組みは、洋上風力などの電源が、革新的な新設計の試作段階から、2〜3年以内に量産と展開へと移行することを可能にする実装技術に依存することになるだろう。
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今日、太陽光発電は再生可能エネルギーの王者である。他の電源が追随する道を照らし、さらには追い越す可能性さえ示してきた。材料の技術革新や相互接続された「低レベル」要因に関する教訓を、実装技術と結びつけることで、他の再生可能エネルギーもより高い技術革新の軌跡へと移行でき、その潜在能力を実現し、今後数年間でさらに急激な価格下落を達成できる可能性がある。
