蓄電池によるエネルギー貯蔵は、どのようにして私たちをネットゼロに導けるのか

To stockpile renewable energy at scale, battery energy storage systems need support and investment
To stockpile renewable energy at scale, battery energy storage systems need support and investmentImage: Ministry of Environment, Climate Change and Technology (Government of Maldives)
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  • 電力システムにおける蓄電池によるエネルギー貯蔵の利用は増加している。しかし、2022年には世界全体で約192GWの太陽光と75GWの風力が設置された一方で、新たに導入された蓄電システムは16GW/35GWh(ギガワット時)にとどまった。

  • 2050年のネットゼロ目標を達成するためには、系統規模の蓄電池によるエネルギー貯蔵の年間導入量を、現在から2030年までの間に、世界全体で平均約120GW/年に増加させる必要がある。

  • 開発途上国における規制や政策は蓄電池によるエネルギー貯蔵システムの導入を促しておらず、一方で、新たな枠組みが、世界銀行のエネルギーセクター管理支援プログラム(ESMAP)によって策定されれば、知見と資本を引き出すことができる。

世界中で、電力システムはかつてない変革の時期を迎えている。低コストの再生可能電力が普及しつつあり、電力システムのレジリエンスを高め、デジタル化を推進することへの緊急性が高まっている。

これには、特に開発途上国において、再生可能エネルギーを大規模に蓄えることが必要であり、このことからエネルギー貯蔵が不可欠となる。

急速かつ大幅なコスト低下を背景に、電力システムにおける蓄電池によるエネルギー貯蔵の利用は増加している。エネルギー貯蔵が新しい現象というわけではない。揚水発電は数十年にわたり広く導入されてきた。しかしながら、可能性と機会に満ちた新たな段階に入りつつあることは間違いない。

2022年には、世界全体で約192GW(ギガワット)の太陽光と75GWの風力が設置された。しかし、新たに導入された蓄電システムは16GW/35GWh(ギガワット時)にとどまった。最近の国際エネルギー機関の分析によれば、近年、蓄電池によるエネルギー貯蔵システムは力強い成長を遂げているものの、2050年までに実質排出ゼロを達成するためには、系統規模の蓄電容量をさらに拡大する必要があることが明らかになっている。

蓄電池による電力は、21世紀の電力システムが直面する数多くの課題をすべて解決する万能の手段ではないが、よりクリーンで強靭な電力網の実現に大きく貢献することができる。特に、電力網が脆弱なことの多い開発途上国のニーズに適している点が重要である。

一次エネルギーのうち、再生可能エネルギーが占める割合はどの程度か?Image: Our World in Data

開発途上国における課題は数多く、供給の安定性の低さ、発電能力の不足、整備が不十分または存在しない送配電網インフラ、適切な監視・制御機器の不足、熟練した人材の不足などが挙げられる。

こうした状況において、エネルギー貯蔵は信頼性の向上に貢献し、そのため、火力発電からハイブリッド事業への移行において極めて重要である。太陽光や風力などの変動性再生可能エネルギー(VRE)によって発電された余剰電力を蓄えて、需要が高い時期や日照が少ない時期に利用できるようにすることで、信頼性と供給可能性が高まる。ハイブリッド事業、すなわちVREと蓄電池によるエネルギー貯蔵システムを組み合わせた事業は、化石燃料への依存を減らすことにより、より持続可能で安定したエネルギーシステムの構築に役立つ。

しかしながら、開発途上国における現行の規制や政策は蓄電池によるエネルギー貯蔵システムの導入を促しておらず、そのため、ハイブリッド事業が従来型のエネルギー源と競争することは困難である。これらの市場における収益源は限られていることが多く、高額な初期費用を正当化することが難しい。蓄電池によるエネルギー貯蔵システムを組み込んだハイブリッド事業の収益化を可能にするビジネスモデルはいくつか存在する。

2021年および2027年の、技術別の世界の発電量の(予測)分布Image: Statista

世界銀行は、そのエネルギーセクター管理支援プログラム(ESMAP)を通じて、開発途上国における蓄電池によるエネルギー貯蔵事業に向けた譲許的資金の動員に積極的に取り組んでいる。これまでに、同行は複数の気候基金から約8億5,000万ドルの譲許的融資を動員しており、稼働中の事業において5.5GWhの蓄電池によるエネルギー貯蔵容量を約束しているほか、パイプラインにおいて特定済みの3.7GWhの容量も含まれている。

ESMAPは、譲許的融資や技術支援へのアクセスを提供し、国際的なエネルギー貯蔵パートナーシップ(ESP)を通じて重要な知識のギャップに対応することで、エネルギー貯蔵を導入する開発途上国を支援している。ESMAPが主催するこのパートナーシップは、蓄電池に限らず、あらゆる形態のエネルギー貯蔵を対象としている。50のパートナーとともに、ESPは開発途上国のニーズに合わせたエネルギー貯蔵ソリューションに関する知識基盤を構築している。

大陸を問わずハイブリッド事業の人気が高まっているにもかかわらず、この分野における電力購入契約(PPA)の仕組みについて、包括的な枠組みとガイドが市場に存在しないという課題が残っている。PPAとは、電力生産者と顧客(一般的には電力会社、政府機関、または企業)との間で結ばれる長期契約を指す。この契約において、電力の購入者は、事前に協議・合意された所定の価格でエネルギーを取得する。このようなPPAの枠組みが存在しないことは、組織が自らのニーズに最適なビジネスモデルについて適切な判断を下し、正確な財務計算を行うことを困難にしている。

この革新的な技術は、英国の丘陵地帯を巨大なバッテリーに変える可能性がある。
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ESPは、持続可能な支払いの仕組みを確保するために、エネルギー貯蔵の便益を収益化することを目的とした、ハイブリッド電力購入契約の枠組みを策定した。この枠組みは、政府が一定容量の再生可能エネルギーによる電力の設置を求めて入札を公募する再生可能エネルギーの入札に、蓄電池によるエネルギー貯蔵システムを組み込むことを支援する。各国がハイブリッド再生可能エネルギー事業を実施することを支援することを目指しており、これらの事業は、持続可能な再生可能エネルギープログラムの不可欠な要素として、太陽光と蓄電池によるエネルギー貯蔵システムを組み合わせたものから構成される。

目標は、民間資本を呼び込み、公的資金への依存を減らすことであり、実務家が自らのニーズに最も適したビジネスモデルについて十分な情報に基づいた判断を下せるよう支援することである。提案された枠組みは、今後、新たに登場するビジネスモデルとその派生形、さらに世界各地の異なるモデルから得られるより詳細な知見やベストプラクティスを考慮して、さらに発展・強化することができる。

ハイブリッド事業の計画方法Image: 世界銀行

夢を現実へと変える

開発途上国においてエネルギー貯蔵システムを主流化することは、状況を大きく変える画期的な取り組みとなるだろう。蓄電池によるエネルギー貯蔵システムを導入することで、より包括的な電力へのアクセスが実現するとともに、再生可能エネルギーのはるかに大規模な利用が可能となり、最終的には世界がネットゼロの脱炭素化目標を達成する一助となる。

国際機関や開発金融機関は、この脱炭素化を実現するための取り組みを主導しているが、協力が不可欠である。世界銀行は最近、長期間エネルギー貯蔵(LDES)評議会およびGlobal Energy Alliance for People and Planet(GEAPP)と提携し、開発途上国における蓄電池によるエネルギー貯蔵事業への資金供与をさらに進め、エネルギー転換に向けた一歩を踏み出している。

開発途上地域におけるエネルギー貯蔵システムの導入は、エネルギー情勢を一変させる可能性を秘めているが、持続可能なエネルギーソリューションへのこの不可欠な転換を推進するためには、異なる機関間の協力した取り組みが極めて重要である。

詳細はこちらをクリックESPがエネルギー転換の取り組みにおいて開発途上国をどのように支援しているかについて。

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