エネルギー
海洋再生可能エネルギー:クリーンな未来のために海の力を解き放つ

海洋エネルギーの未開拓の可能性
地球の表面の約70%が海であることから、地球資源の多くが海上にあるのは驚くべきことではありません。しかし、これは人間のような陸上生物にとって本質的に困難な環境です。その結果、海洋エネルギーはこれまで十分に活用されておらず、主にオフショアの石油・ガス採掘とオフショア風力発電に限られています。
しかし、海上でのエネルギー生成には他の形態でもはるかに大きな可能性があります。ほぼ無限の表面積や潮汐、波、そして高さと温度の差など、世界中の科学者が無限の波から再生可能エネルギーを取り出す新たな方法を模索しています。
そして、これは新たな再生可能エネルギーの大規模な供給源となり得ます。2050年までに設置容量が352 GWに達する可能性があり、現在の全世界の原子力発電所(399 GW)にほぼ匹敵します。

出典: IRENA
海洋エネルギー開発が遅れている理由
海洋でのエネルギー生産が始まったのは数十年前のことで、他のエネルギー形態(水力発電から陸上の化石燃料生産まで)は何世紀も前から存在していることに驚くかもしれません。
主な理由は、陸上での建設が明らかに容易であることです。対照的に、海や大洋ではインフラを浮体化または海底に固定する必要があり、コストと技術的制約が増大します。定期的な嵐や熱帯地域のハリケーンさえも、海上構造物の耐久性を確保する難しさを増します。
もう一つの重要な要因は海水の塩分です。海の塩分濃度は金属部品、特にタービンなどのエネルギー生成システムに対して極めて腐食性が高くなります。そのため、コーティングや油剤、その他の保護策といった複雑なカスタムソリューションを適用し、腐食によるインフラの劣化を防ぐ必要があります。また、藻類や貝殻などの海洋生物の増殖(「バイオファウリング」)も機械を詰まらせ、損傷を引き起こす要因となります。

出典: ResearchGate
最後に、広大であるものの、海の潜在エネルギーは非常に拡散しています。陸上では地質や地形が鉱床、河川、風通りの良い通路といった形で資源を自然に集中させますが、海の平坦な表面ではそれが実現できません。
オフショア風力発電:海上での規模拡大
ほぼすべての海上エネルギープラットフォームと同様に、オフショア風力は資本集約的です。居住地域からの距離や塩水腐食がメンテナンスコストを増大させ、風力タービンやその部品の寿命を短くする可能性があります。
しかし、オフショア風力にもかなりの利点があります:
- より効率的な発電:オフショアの風は陸上に比べて安定しており、強力で、頻繁に吹きます。
- これにより、発電量が増えるだけでなく、より予測可能になり、断続的な陸上風力発電よりもベースロード電力に近くなります。
- 多くの地域で、オフショア風力は需要が最大になる午後や夕方に増加します。
- 世界人口の大半が海岸近くに住んでいるため、オフショアサイトは消費者に比較的近いことが多いです。
- 海上の良好な風況は陸上よりもはるかに広大になる可能性があり、規模拡大が可能です。
- 環境への影響が少ない。土地利用を削減し、遠隔地でのアクセス道路や交通による生態系への影響を避けることで、オフショア風力は陸上風力よりも環境に優しいです。
- 風力発電所の限定されたエリアは、海洋生態系の保護にも寄与することがあります。
- 反対が少ない:人口中心部からの距離と視界からの遮断により、オフショアの風力プロジェクトに対する反対は大幅に減少します。NIMBY(自分の裏庭に建てるな)反応も影響が小さくなります。
深さに応じて、オフショア風力タービンにはさまざまなアンカーが使用できます。

出典: DoE
風力技術が進むにつれ、巨大なタービンのために巨大な柱を建てるのではなく、さらに大きな「タービンの壁」を構築するという新たな選択肢が出てきました。40MWモデルのユニットが開発中で、最大126MWに達する可能性があります。
このようなシステムは、北海のように非常に強くほぼ一定の風が吹く地域に最適です。

出典: Recharge News
オフショア風力プロジェクトをメガプロジェクトに集中させることは、業界大手オーステッドが検討している10GW規模の北海エネルギーアイランドのように、将来的に支配的なトレンドになると考えられます。これは、より多くの風力タービンでコストを分担することで、メンテナンスと設置コストを削減します。
海上の豊富な風エネルギーと、すでに成熟した技術により、オフショア風力は今後10年間で海上エネルギーの主要な非化石燃料源であり続ける可能性が高いです。
一部のアナリストは、2040年までにオフショア風力が12倍に拡大し、2030年代には多数の新しい浮体式風力タービンが導入されると見積もっています。

出典: Rystad Energy











