メガプロジェクト
Site C ダム：カナダで最も大胆なクリーンエネルギー・プロジェクト
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Site C ダムの工学的課題
いくつかのメガプロジェクトは、James Webb Space TelescopeやCERN particle acceleratorのように、技術の極めて高い精度で注目されています。他のプロジェクトは、Artemis Missionsのように人類を新たなフロンティアへ導こうとしています。
また、他のメガプロジェクトは、その規模の大きさだけでも注目に値します。例として、カナダ・ブリティッシュコロンビア州北東部に最近建設が開始された“Site C”水力発電ダムがあります。
これは、これまでにカナダで最大規模のインフラプロジェクトの一つで、13億ドル相当の土木工事が行われました。ダムは基部で幅500メートル、上部で幅わずか10メートルに細くなります。総費用は118億ドルを超えています。
出典: Acciona
規模に加えて、プロジェクトはカナダの山岳地帯の厳しい冬季条件や厳格な環境・安全規制に直面しなければなりませんでした。
最終的に、このダムは原子力発電所や複数の化石燃料発電所に匹敵する電力を生み出しますが、二酸化炭素排出や放射性廃棄物はありません。
ピース川水力発電プロジェクト
ピース川流域の水文学
ピース川は、ブリティッシュコロンビア州ロッキー山脈に位置する、全長約2,000キロメートル（1,200マイル）の川です。
ピース川はマッケンジー川の支流で、Finlay–Peace–Slave–Mackenzie河系の一部であり、世界で13番目に長い河川系です。
出典: Geology Page
Site Cはピース川に建設された3番目のダムで、20世紀中頃の最初の提案で検討された4つの主要ダムのうちの一つです。
最初の2つはそれぞれ1968年と1980年に建設され、W. A. C. Bennett Dam と Peace Canyon Dam と名付けられました。
ベネットダムの容量は3.9GWで、北米で3番目に大きい人工湖を形成しています。ピースキャニオンダムの容量は700MWです。
出典: NiCHE
両ダムはBC Hydro（ブリティッシュコロンビア水力・電力公社）の管理下にあります。この電力会社は州の主要な電力供給者で、400万人以上の顧客、カバー人口の95%に電力を供給しています。
BC Hydroは1960年から1980年の間に合計6つの大型水力発電プロジェクトを完了しています。現在でも、BC Hydroの電力生産の大部分はクリーンまたは再生可能エネルギーから得られています。
ピース川のブリティッシュコロンビア州区間に提案された4番目のダム、Site EはBC–アルバータ州境近くに位置していましたが、1982年の審議で計画段階から中止されました。
Site C プロジェクトの復活と計画タイムライン
Site Cは、プロジェクトの経済性と発電容量の必要性に対する疑念から、1980年代初頭にダム計画として却下されました。
この選択肢は2004年に再検討され、BC Hydroは先住民、アルバータ州、そして地域コミュニティと協議を開始しました。ダムの影響（環境、経済、社会、遺産、健康）に関する徹底的な分析の後、2015年に建設が開始されました。
Site C 水力発電ダム
概要
この水力発電ダムは定格出力1,100メガワット（1.1GW）を持ち、年間約5,100ギガワット時（GWh）の電力を生産する見込みです。これはブリティッシュコロンビア州で約45万世帯、または170万台の電気自動車に相当するエネルギー量です。
発電は6基の発電機ユニットによって行われ、各ユニットは180MW以上、または各タービンは250,000馬力の出力が可能です。
土砂ダムは全長約1,050メートル、高さ60メートル（3,450フィート×200フィート）で、1,600万立方メートル（5.65億立方フィート）の資材が使用されています。プロジェクトではコンクリート95万立方メートル（3,350万立方フィート）を消費しました。このコンクリートダムは少なくとも100年は耐えると見込まれています。
貯水池は全長83キロメートル（51マイル）で、現在の川幅の最大3倍に達します。
ダムは2つの部分から構成されます: 川の大部分を遮る土砂ダムと、曲がったL字形の発電所・放水路で、ダムの両側にアクセス道路があります。
本プロジェクトは、2本の500キロボルト交流送電線を通じてカナダの電力網に接続されます。
出典: Straight
| ダム | 稼働開始年 | 容量 | 貯水池 |
|---|---|---|---|
| W. A. C. Bennett Dam | 1968 | 3,900 MW | Williston Lake (北米で3番目に大きい) |
| Peace Canyon Dam | 1980 | 700 MW | Peace Canyon Reservoir |
| Site C Dam | 2024 | 1,100 MW | 83 km reservoir |
Site C 発電機とタービン仕様
各タービンは、最大放流時に1秒でオリンピックサイズのプールを満たすことができます。特に、4.2メートルの高さと7.4メートルの直径（高さ14フィート、直径24フィート）を持つ巨大な“ランナー”（水流を機械エネルギーに変換する部品）を備えています。
「ランナーはタービンアセンブリの一部です。貯水池の水の位置エネルギーを回転エネルギーに変換し、発電機を回転させます。」Matthew Thompson – Site C のエンジニアリングチームリーダー
タービン、ランナー、ペンストックはすべてブラジルで製造されました。
出典: SewerView
それらは大西洋からパナマ運河を経由し、太平洋岸を上ってSite Cに到着するまで、長い船旅を経ました。
Site C 建設のための河川迂回戦略
水力発電ダムを建設する際の大きな課題は、川が流れている間は河川の流路上での工事ができないことです。多くの場合、平行した河床を掘削し、ダム建設期間中に川全体を迂回させることで対処します。
Site Cの場合、さらに野心的な手法が選択されました。2本の巨大トンネルが掘削されました。各トンネルは長さ800メートル（2,600フィート）、直径11メートル（36フィート）で、2020年から2024年まで稼働していました。
出典: Acciona
現在、トンネルは閉鎖され埋め戻されており、ピース川の水は元の流路に戻り、Site C ダムへと流れ込んでいます。
貯水池の満水
トンネル閉鎖後、2024年夏に貯水池は11週間で満水となり、日々の水位上昇は30センチメートルから3メートルに達しました。
総面積は9,330ヘクタール（23,000エーカー）になります。
新しい水路と貯水池に対応するため、多くの道路や周辺インフラは再建・再設計が必要となり、以前の河床よりもはるかに広くなりました。
出典: Site C Project
水侵食による崩壊の可能性がある貯水池側岸の安定性は、モデル化・予測されており、貯水池の初期満水段階で常に監視されています。
問題を抱える建設
過酷な条件
プロジェクトの規模に加えて、建設現場の気候条件も大きな課題でした。ダムは北部に位置しているため、年間を通じてすべての作業を行うことは不可能でした。
代わりに、冬の6か月間は計画、トンネル掘削、掘削、グラウト注入（トンネルを強化するためのコンクリート注入）に限定されました。気温は時に-31°C（-23.8°F）まで低下しました。
出典: Acciona
春になると気温が上昇し、コンクリートダムの建設は加速しました。2023年の建設ピーク時には、6,000人以上の作業員がプロジェクトに従事していました。
この種のメガプロジェクトは作業自体も非常に危険です。例えば、1930年代にネバダ州でフーバーダムが建設された際、約100人が死亡しました。
テクノロジーは助けとなり、特にRID装備ヘルメットの導入により、作業員が重機の近くにいると警告が出ます。このような装備のおかげで、建設期間中に死亡者は出ませんでした。
論争
地域への影響
輸送や暖房の電化の文脈で、ブリティッシュコロンビア州に低炭素電力を提供する可能性があるものの、Site C プロジェクトは論争なしではありません。
最初の論点は、先住民の文化と生活様式への影響です。
「Site C ダムは何百もの墓や儀式場を破壊するでしょう。
建設された場合、Site C は条約8に基づく先住民の権利を侵害し、嘲笑の的になるほど無意味にします。」David Suzuki Foundation
新たに浸水した貯水池で腐敗する樹木や有機物は、長年にわたり有毒なメチル水銀を放出し、地域の狩猟・漁業や伝統的な生活様式にさらなる被害を与える可能性があります。将来の貯水池に住む住民の強制移転も混乱を招きました。
これはベネットダム建設時に既に起きたことと同様であり、これらの懸念は理解できるものです。しかし、これらの反対は最終的にプロジェクトを止めるには十分ではありませんでした。
最後に、ピース川河岸の独特な微気候に依存する地域農業への影響は、ダムの経済的・生態学的影響をさらに増大させます。
「東西に走るピース川バレーの深い沖積土壌、長い北部の日照時間、農業に適した微気候は、年間100万人以上の人々の栄養ニーズを満たす果物や野菜を生産できる可能性があります。」David Suzuki Foundation
ブリティッシュコロンビア州は新鮮な野菜の57%以上を輸入しているため、これらの土地を洪水させる決定は、より生産的にするべきかという疑問を提起します。
経済性
Site C プロジェクトが1980年代に中止された理由の一つは、BC Hydro の経済調査が経済モデルについて過度に楽観的であると批判されたことです。
争点の一つは電力消費の成長です。
「2007年にSite Cが再検討された際、Hydroは負荷成長が年間2％の安定した伸びになると主張しました。
ブリティッシュコロンビア州は2016-17年までに年間70テラワット時の消費を想定していましたが、実際には60テラワット時しか消費していません。」
Harry Swain – Former federal deputy minister of Industry Canada and Indian and Northern Affairs Canada.
生産された電力を米国や隣接するアルバータ州へ輸出する可能性はありますが、全体としてプロジェクトの経済的収益性は、少なくとも今後10年は不確実です。
しかし、今後の期間で交通の電化が進むと予想され、ダムの寿命が100年以上であることから、長期的には低炭素エネルギーの貴重な供給源になる可能性が高いです。
さらに、地域に安価で炭素中立なエネルギーが存在することで、将来的に消費に影響を与える可能性があり、産業が移転してくるかもしれません。
例えば、世界中で建設が進んでいるギガワット規模のAIデータセンターは、安定した低炭素エネルギーを求めており、将来的にブリティッシュコロンビア州を検討対象とする可能性があります。
生態影響の緩和策
クマは貯水池の満水前に捕獲され、鎮静化され、別の場所へ移転されました。
建設期間中、ピース川を上る魚が通過できるように、一時的な魚道が設置され、水生生態系への影響をできるだけ減らす努力がなされました。
BC Hydroはまた、さまざまな浅水域の生息地を復元し、淡水生物を支える河岸植生を再整備しました。
別の緩和策は炭素排出削減を目的としています。通常、ダム建設は大量のトラックで数百万トンの資材を運搬しますが、
代わりに、約5キロメートルのコンベヤーベルトが建設され、氷河堆積物（粘土、シルト、砂、礫、巨石）を輸送しました。
このコンベヤーベルトは電力で駆動されているため、CO2排出量を1,500トン以上削減しました。
出典: STM
全体として、プロジェクトは生態系への影響を伴いましたが、数年後には地域の生態系に長期的なダメージは残らず、カナダの炭素排出削減に貢献するでしょう。
結論
Site C ダムは、ここ数十年でカナダが手掛けた最も野心的なエネルギープロジェクトの一つで、原子力発電所に匹敵するクリーン電力を供給します。
また、巨大トンネルで主要河川全体を迂回させ、数百万トンの資材を移動させ、ブラジルから巨大タービンと関連機器を搬入するなど、非常に印象的な技術的偉業でもあります。
さらに印象的なのは、プロジェクトの高い安全性です。これは、1世紀前の労働者には考えられなかったような条件でも、今日では大規模インフラが建設可能であることを示しています。
これは、地域の動植物に影響がなかったという意味ではありません。
野心的な事業はしばしば論争の的となり、経済性については激しく議論されています。
それでも、電気自動車やヒートポンプ、デジタルインフラの電力需要が増大する中で、このクリーン電力は早期に有効活用される可能性が高いです。世界的な炭素排出量は依然として目標値を大きく上回っているため、Site C のような大型水力発電プロジェクトは、風力・太陽光エネルギーの大規模導入と共に、排出削減に寄与すると考えられます。
持続可能なエネルギーへの投資
GE Vernova
GEV 価格チャート
巨大産業コングロマリットであるゼネラル・エレクトリック（GE）の分割から誕生したGE Vernovaは、エネルギー生成、特にタービン技術に特化した部門です。
これにより、GE Vernovaはトーマス・エジソンが開始した元々の活動の直接的な後継者となります。GEは1918年にナイアガラ滝で3基の12,000ボルト発電機を用いた水力発電の先駆者でした。また、1972年には高電圧直流（HVDC）の先駆者でもあり、現在も電力網にとって重要な技術であり、同社の主要事業です。
同社は依然として電力生成の大手であり、タービン製造の専門知識は水力、原子力、風力、さらには化石燃料発電所でも活かされています。例えば、GEは現在55,000基の風力タービンと7,000基のガスタービンを稼働させており、同社の技術基盤に基づくと、これらと多数の水力・原子力発電所が世界の電力の約25％を供給しています。
出典: GE Vernova
GEは世界最大級の電力会社と密接なパートナー関係にあり、フランスのEngie、米国のDuke Energy（DUK +0.21%）、Southern Company (SO ) (SOT.DE ) （SO -0.44%）、ドイツのRWE、スペインのIberdrola、台湾電力会社など、各国・地域の電力システムの中核を支えています。
出典: GE Vernova
これは、GE Vernovaが新世代原子力発電所、炭素回収、または水素などの新エネルギー関連技術の準備にも積極的でないという意味ではありません。
出典: GE Vernova
特に原子力分野で、同社はリーダーシップを発揮しています。GE Vernovaは現在、タービンだけでなく発電所自体の建設にも直接関与しています。BWRX-300は、オンタリオ・パワーと締結した北米初の商業用SMR（小型モジュール原子炉）契約で、後にさらに3基のSMRユニットの枠組み協定が結ばれました。
カナダのSite Cや中国が建設した多数のメガダムのような大型水力発電プロジェクトが示すように、大型タービンは将来のエネルギーグリッドにとって依然として重要です。
電気自動車、暖房、そして近い将来の電動トラックや重工業の電化が進むことで、石油・ガスを代替するための発電需要が継続的に増加し、GE Vernovaはその恩恵を受ける好位置にあります。
GE Vernovaの事業範囲が広いため、投資家は次の5〜10年でどの技術がエネルギー転換で勝つかを確信する必要はありません:
- 天然ガスが重要であり続けるなら、GE Vernovaはすでにこのセグメントの主要プレーヤーです。
- 原子力が本格的に復活すれば、原子力タービンとSMRは多くの収益を生み出すでしょう。
- 風力が太陽光と同等に再生エネルギー生成で維持されるなら、GE Vernovaもこの業界の主要プレーヤーとなります。
- 水素、アンモニア、メタノール、揚水発電、または炭素回収・貯留が急成長すれば、GE Vernovaは早期の先見的R&D投資によりこれらの市場の一部を獲得できるでしょう。
- 投資の主な焦点が電力網の安定性やスマートグリッドのアップグレードになる場合、GEはすでに世界最大級の電力会社の主要パートナーです。
(GE Vernovaの歴史とビジネスモデルに関する専用レポートでもさらに読むことができます)
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