日本は海流から発電するタービンのテストに成功しました

IHI株式会社、 日本の重機メーカーは、深海流のエネルギーを利用して安定した信頼性の高い電源に変えるタービンを開発しました。 カイリュウと呼ばれる330トンの試作品は、深さ30〜50メートルの海底に固定されるように設計されています。 巨大な機械は飛行機に似ており、2つの逆回転するタービンファンと浮力制御システムを収容する中央の胴体を備えています。

日本は、日本の東海岸に沿って走り、海底下のケーブルを介して電気を送る黒潮(世界で最も強い海流の1つ)にタービンを設置することを計画しています。 「海流は日本でアクセスできるという利点があります」と東京大学の高木ケン教授は言いました。 風力発電は地理的にヨーロッパに適しています。ヨーロッパは偏西風が強く、緯度が高くなっています。

日本新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)は、黒潮流が200ギガワット、つまり日本の電力消費量の60%を生成する可能性があると見積もっています。 他の国々と同様に、再生可能エネルギー(風力と太陽光)への日本の投資の割合は、特に福島原発事故の後、原子力を使用したいという国の欲求を制限した後、大幅に増加しました。

日本は世界第3位の太陽エネルギー生産国であり、風力エネルギーに多額の投資を行っています。 しかし、海流を利用することで、エネルギーや化石燃料を貯蔵する必要性を減らすために必要な信頼性の高いベースロード電力を提供できます。

海流の利点は、安定性、速度と方向の変動が少ないこと、力率が50〜70%であることです。 これは、風力の約29%、太陽光の約15%よりもはるかに安定しています。

Kairyuプロトタイプは、100KWでの安定した発電テストを完了しました。

2022年2月、IHI Corp. NEDOでこの技術の3年半の研究を完了しました。 同社のチームは、黒潮に沈めた後、海竜を船から吊り下げ、船に電気を送り返すことにより、日本の南西部のトカラ列島周辺の海域でシステムをテストしました。 テストにより、このタービンは100キロワットの一定の電力を生成できることが証明されています。 同社は現在、完全な2メガワットのシステムを拡張することを計画しており、2030年以降に商業運転を開始する可能性があります。

他の先進海国と同様に、日本は、潮汐、波、海洋温度差発電(OTEC)エネルギー、海面と深海の温度差の抽出など、海からのエネルギーを利用するさまざまな方法を模索しています。

潮流は1日24時間流れませんが、深海流よりも強い傾向があります。 黒潮は毎秒1〜1.5メートル移動しますが、一部の潮汐システムでは毎秒3メートルです。 国際エネルギー機関によって設立された政府間パートナーシップであるOceanEnergySystemsは、2050年までに300ギガワットを超える海洋エネルギーを世界に展開する可能性があると考えています。

ただし、海洋エネルギーの可能性は、流れの強さ、グリッドまたは市場へのアクセス、保守コスト、輸送、海洋生物、およびその他の要因を考慮して、場所によって異なります。 日本では、波力エネルギーは年間を通じて中程度で不安定ですが、潮流が強い地域では輸送量が多いことがよくあります。 IHIによると、深海流の利点の1つは、船の動きを制限しないことです。

しかし、日本社会はまだまだ先が長いです。 陸上車両と比較して、水中システムの設置はより複雑です。 北海での石油探査の長い歴史を持つヨーロッパとは異なり、日本はオフショア建設の経験がほとんどありません。 深海流の過酷な条件に耐え、メンテナンスコストを削減するのに十分な堅牢性を備えたシステムを構築することは、エンジニアリング上の大きな課題となります。

風力、太陽光、バッテリーのコストが下がる中、IHI Corp. また、海洋エネルギーのプロジェクト全体のコストが競争力があることを実証する必要があります。 同社は大規模な展開で20円/キロワット時の発電を目指しているが、太陽光は17円、風力は12〜16円程度と高い。 IHIはまた、プロジェクト開始前に環境アセスメントを実施し、そのテスト結果を使用して海洋環境と漁業への影響を調査すると述べた。

大規模に成功した場合、深海流は、化石燃料を段階的に廃止する世界的な取り組みにおいて、グリーンバックボーンエネルギー源を提供することに重要な貢献をする可能性があります。 IHIの仕事は、日本のエンジニアリングが政府の支援で主導的な役割を果たすのを助けることができる、とMcCroneは言った。

バオラム

Sakamoto Suzu

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