ネットゼロを達成するためには、多様な再生可能エネルギー技術を開発し、大規模に拡大させる必要があります。
空中風力発電は、その卓越した汎用性から注目に値する、比較的知られていないクリーンエネルギーの解決策です。
これらの空を飛ぶ発電機は、洋上や送電網に接続されていない場所でも稼働でき、風力、太陽光、その他の再生可能エネルギーの発電量の空白を埋めることで、それらを補完します。
エネルギーへのアクセスと気候変動対策は表裏一体です。温室効果ガスの排出を削減しながら、より多くの人々にクリーンな再生可能電力を提供し、気候変動の抑制に貢献するとともに、開発の機会をより公平に分配します。
国際的なエネルギー専門家は、予測しており、現在の再生可能エネルギー技術は、今世紀の残りの期間においてのみ排出削減を実現できると考えられています。2030年以降、ネットゼロを達成するためには、多様な再生可能エネルギー技術を開発し、大規模に拡大させる必要があります。
多くのイノベーションは、研究と商業化の間にある悪名高い「死の谷」を越えるという課題に直面しています。空中風力発電もその一つです。この比較的知られていないクリーンエネルギーの解決策は、その卓越した汎用性から注目に値します。異なる種類の再生可能エネルギー間の統合を促進するとともに、循環経済の原則を取り入れ、包括的なエネルギー転換を推進します。
さらに、空中風力発電産業を成熟させるために必要な投資額は、単一の1.2GW洋上風力発電所と同程度です。
空中風力発電とは何ですか？
空中風力発電システムは、凧、ドローン、グライダーを使い、風力タービンでは利用できない高度200～500mの、強力で安定した風からエネルギーを採取します。参考までに、Kitepowerの Falcon装置は、年間450MWhの発電能力を持ち、150世帯分の電力を賄うことができます。
これらの空を飛ぶ発電機は、洋上や送電網に接続されていない場所でも稼働でき、風力、太陽光、その他の再生可能エネルギーの発電量の空白を効果的に埋めることで、それらを補完します。
空中風力発電は、より少ない資源でより多くを実現します
風力タービンと比べ、空中風力発電装置は鋼材、炭素繊維、コンクリート、希土類金属などの材料を最大90%少なく使用します。これにより、重大な社会的・環境的懸念のうち、他の大規模な再生可能エネルギー導入に伴う原材料需要の高さに関する問題の一部に対処します。
さらに、空中風力発電装置は材料使用量が少ないため、サプライチェーンの簡素化とリスク低減に役立つとともに、より小規模な生産施設での製造を可能にします。また、大型の設置船や大規模な港湾拡張の必要性をなくします。これらは洋上風力発電の拡大にとって大きな課題となっています。
空中風力発電技術が成熟するにつれ、材料使用量の削減による利点は、プロジェクト全体の初期投資の削減にもつながります – わずか15%（プロジェクトの生涯総費用に対する割合）で、確立された風力技術の初期投資の40%と比べて低い水準です。
その結果、空中風力を電源構成に組み込むことで、グリーン水素を含む再生可能エネルギーの生産コスト全体を大幅に削減できる可能性があります。ミラノ工科大学の研究者は、空中風力で稼働する洋上水素製造プラントのモデルの開発に取り組んでいます。これにより、2040年までに水素製造コストを1キログラムあたり5ユーロから2ユーロへと引き下げられる可能性があります。
海上でのもう一つの応用例は船舶です。国際海運は、航空と同程度のエネルギー関連のCO2排出量を占めており、その多くをディーゼル燃料に依存しています。持続可能な船舶燃料といえば水素やアンモニアを思い浮かべがちですが、空中風力は、次世代のグリーン燃料を開発している間も、船舶へのエネルギー供給を提供し、排出削減の取り組みを継続させることができます。実際、フランスのスタートアップ企業Airseasは、大西洋で貨物船と共に自社のSeawingエネルギー凧を試験運用しており、その凧が船を実際に曳引することに成功したと報告しています。
世界経済フォーラムはどのようにエネルギー転換を推進していますか？
エネルギー・素材センターは、エネルギー、素材、産業システムを再編する複雑な転換を理解するために、リーダーたちをつなぎます。エネルギーの安全保障、手頃な価格、持続可能性がどのように交差するかを探るためのプラットフォームを提供します。
バリューチェーンや地域を越えた協力を通じて、同センターは共有された道筋を実現し、パートナーが安全で低炭素かつ公平な転換に向けた実践的な解決策で足並みをそろえることを支援します。
エネルギーの公平性の推進
技術は急速に進展しており、空中風力の開発企業はすでに業界団体を設立しています。最初の商用空中風力発電凧は、SkySailsが、マウリシャス再生可能エネルギー庁（MARENA）と協力して導入したもので、2021年以降マウリシャスで発電を行っています。これは空中風力発電技術の商業的な実現可能性を示すとともに、再生可能エネルギーの普及率が低い地域において、包括的な脱炭素化を推進し、エネルギー貧困に取り組み、エネルギーアクセスを改善する可能性を浮き彫りにしています。
エネルギー貧困は数百万人に影響を及ぼしています。特に低所得国で深刻ですが、欧州や米国にも影響を与えています。エネルギー貧困は農村部や遠隔地でより多く見られる傾向があり、物流上の課題や高いコストにより送電網の整備が遅れがちです。こうした恵まれない地域に最新の再生可能電力を供給することは、教育、医療、経済発展の機会をもたらすとともに、ディーゼルや木炭などの汚染的で持続不可能なエネルギー源に代わるものとなります。
空中風力発電システムは適応性が高く、移動が可能です。港湾、設置機器、アクセス道路などの大規模なインフラを必要とせず、遠隔地や送電網に接続されていない地域を含む、多様な場所に適しています。
特にモーリシャスなどの小島嶼開発途上国（SIDS）は、ディーゼル発電機への依存と、集中型の風力エネルギーインフラを整備する能力の限界があるため、この技術の恩恵を受けることができます。欧州の島々も同様の課題に直面しています。
さらに、エネルギーの消費地に近い場所で再生可能エネルギーを生産できるようにすることで、空中風力発電は既存のエネルギー網への負荷を軽減し、持続不可能な都市拡大による圧力を低減するとともに、エネルギーの公正性を支えます。
緊急時のエネルギー
最後に、緊急対応地域や難民キャンプは、比較的容易な移動性と、わずか3日ほどで完了する短い設置時間により、空中風力発電から大きな恩恵を受けることができます。難民キャンプに暮らす人々は、エネルギー貧困の影響を最も受けている人々の一つです。こうした居住地は一時的なものとみなされがちで、電化の取り組みで見過ごされることが多くあります。世界食糧計画（WFP）などの組織は、この課題に対処するため、既に模索しており、人道支援活動での空中風力発電技術の利用を進めています。
気候変動によって極端な気象現象の激化が予測される中、各国は、エネルギーインフラが損傷した際に困窮する人々へ電力を届けるため、空中風力発電システムを災害対応計画に組み込むことを検討する必要があるかもしれません。
空中風力発電の推進には多くの利点があります。特に重要なのは、空中風力発電が他の技術ではアクセスできない資源から再生可能電力を生み出せると同時に、その柔軟性によりエネルギーの不平等を減らす手段となることです。そのため、エネルギーポートフォリオの一部に組み込むことが不可欠です。
最先端の空中風力発電技術を創出するためには、この画期的な解決策には、研究開発や報酬、さらには政策や規制の面での支援が必要です。必要な専門知識があれば、空中風力発電が提供する機会を活かし、ネットゼロの達成に一歩近づくことができます。
