イノベーションと明確な計画により、太陽光発電はさまざまな電力網や新たな市場に貢献できます。
IEAによると、2050年までにネットゼロ目標を達成するには、年間の太陽光発電設備の追加容量を2030年までに少なくとも4倍にする必要があります。
太陽光発電の巨大工場は、世界各地のエネルギーシステムへの負荷を和らげることができます。
エネルギー転換を推進する力の一つである太陽光発電の目覚ましい世界的成長には、太陽光パネルの生産も同様に拡大する必要があります。現在、業界はどのような状況にあり、何を実現する必要があるのでしょうか。
現在の状況：製造拠点の集中
現在、太陽光パネル生産の80％超（全工程）が中国に集中しており、主要部品の一部では、この割合がまもなく95％に達する可能性があります。この傾向は非常に顕著であり、国際エネルギー機関（IEA）は初めて、包括的な「太陽光発電の世界的サプライチェーンに関する特別報告書」を発表しました。
競争力のある労働市場、原材料の入手しやすさ、規模の経済を実現する力によって、中国は世界の太陽光発電を明確にリードしています。中国の大規模なパネル生産は、太陽光発電の世界的な力強い成長を可能にしました。これによりコストが下がり、化石燃料よりも手頃な価格になりました。
中国の太陽光パネル産業は、その規模にもかかわらず、長期的には世界の需要を満たせません。IEAによると、2050年までにネットゼロ目標を達成するには、年間の太陽光発電設備の追加容量を2030年までに少なくとも4倍にする必要があります。
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“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移行を理解するため、リーダーたちをつなぎます。また、エネルギー安全保障、手頃な価格、持続可能性がどのように交わるのかを探る場を提供します。
バリューチェーンや地域を越えた協働を通じて、同センターは関係者が連携し、安全で低炭素かつ公平な移行に向けた実践的な解決策を見いだすための共通の道筋をつくります。
新たな動き：新しい巨大工場
ネットゼロ目標の達成に向け、中国以外の国々や企業も世界の太陽光サプライチェーンを強化しようと取り組んでいます。イタリア南部のシチリア島にある太陽光パネル工場（3SUNギガファクトリー）は、2010年以降、継続的なイノベーションと生産を組み合わせ、再生可能エネルギー分野のリーダーとしての地位を確立しました。
同工場は2011年、当時主流だった薄膜シリコン技術を用いて生産を開始しました。変換効率は約10％で、寿命は25年でした。それ以来、イノベーションが継続的に進められてきました。まず、直射日光と、地面で反射してパネルの裏面に当たる光の両方を利用できる両面パネルが導入されました。次に、ヘテロ接合技術（HJT）が導入されました。HJTパネルの変換効率は21～24％で、寿命は最長35年です。TANGO（iTaliAN pv Giga factOry）プロジェクトにより、欧州連合の支援を受けて、同施設は現在の年間生産能力を3 GWに引き上げ、欧州最大の太陽光発電工場となる見込みです。
現在、研究の焦点はタンデムセルです。これは、2つのセルを重ねたもので、一方は「従来型」、もう一方はペロブスカイトでできています。これにより、赤色波長の太陽光だけでなく、青色波長の光も利用できます。
こうした成果を受け、カターニア工場は2022年に大きく飛躍することができました。約6億ユーロの投資を受け、そのうち1億1,800万ユーロは大規模プロジェクト向け欧州イノベーション基金から拠出されます。これにより、3Sunはギガファクトリーとなります。
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得られた教訓
技術革新は、かつては不可能と考えられていた水準まで太陽光パネルの変換効率を高めるうえで、重要な役割を果たしてきました。エネルギー転換にとって環境面での利点があるだけでなく、メーカーにとって競争力の向上にもつながります。つまり、イノベーションと技術的卓越性が違いを生み出すのです。
これが得られる第一の教訓だとすれば、第二の教訓は国際協力の重要性です。このギガファクトリーは日本の技術を基盤に始まりました。その後、フランスのCEA-INESとHJTパネルを開発し、現在はイタリアの研究機関とタンデムセルに取り組んでいます。これらの機関には、ENEA（新技術・エネルギー・持続可能な開発を担う国立機関）、CHOSE（ローマ大学トル・ヴェルガータ校のセンター）、Istituto di Struttura della Materia（物質構造研究所。CNR（国立研究評議会）傘下）、そしてジェノバのBeDimensional（Istituto Italiano di Tecnologia（イタリア技術研究所）にあるGraphene Labsのスピンオフ企業）が含まれます。
これらは、明るい未来を示す数ある事例のほんの一部です。経済のグローバル化と市場開放により、企業はどこで生まれたものであれ、最も革新的な解決策を探せるようになります。さらに、今日の世界では、誰も自給自足できないことも示しています。官民の組織は、それぞれが持つ豊富な技能、経験、資源を提供しなければなりません。
最後に、3Sunが大きく飛躍することを可能にした重要な要素は、欧州連合からの資金提供でした。エネルギー転換に向けた技術革新には、資金が不可欠です。
次に必要なことは何でしょうか。
今こそ太陽光技術を大規模に展開する必要があります。ギガファクトリーをさらに数多く建設しなければなりません。国際的なパートナーシップと、各国および超国家機関の資金によって実現できます。
投資を税制優遇で促し、技術研究に資金を配分し、循環型経済を促進する厳格な規制を導入するというIEAの提言に従う必要があります。素材をリサイクルし、設計段階から再利用を念頭に置いた機器や部品を製造しなければなりません。これにより、原材料の必要量を減らせます。
こうした提案が無視されれば、3Sunのような組織は個別の孤立した事例にとどまる恐れがあります。技術的に先進的であっても、世界への影響は限られるかもしれません。その場合、前述のリスクだけでなく、技術革新の速度も鈍化し、エネルギー転換に悪影響が及ぶでしょう。
数多くの巨大工場が建設されれば、世界各地で太陽光エネルギーの成長が続き、環境保護に重要な貢献をもたらすでしょう。3Sunの事例は、それが可能であることを示しています。
