エネルギー
波エネルギーの活用で海を「グリーン」に変える
私たちの惑星の表面の大部分は海に覆われており、私たちが必要とする酸素の半分を生成しています。これは海が私たちの生存にどれほど重要かを示しています。 しかし、それだけではありません。
環境問題が最重要課題となっている現在、地球への足跡を変える探求は広大で強力な海にも及びます。 ここで波エネルギーの活用が持続可能性を実現する手段として浮上し、海のより緑な未来を約束します。
海で形成される波は、優れたクリーンエネルギー源です。暖かい表層海水と冷たい深層水との温度差を利用することで、膨大なクリーンエネルギーを生み出し、世界の電力需要を満たすことができます。
さらに、これらの波は一年中、日々エネルギーを運び続け、枯渇することのない電力供給源となります。
米国エネルギー情報局によると、米国沿岸の波は国内電力の半分以上（約64%）を供給できるとされています。このため、世界中の国々が波エネルギーの開発に取り組んでいます。
波エネルギーとは何か、そしてどのように機能するのか？
再生可能エネルギー源といえば、太陽光や風力はよく知られていますが、波エネルギーはあまり知られていません。海から得られるエネルギーの中で最大になる可能性があるにもかかわらずです。では、波エネルギーとは何でしょうか？
波エネルギーは、波の動きを利用して自然資源から得られる再生可能エネルギーの一形態です。
その仕組みは、気温差により空気が高温部から低温部へ移動し、風が生じます。その風が海面を通過すると波が発生します。波は運動エネルギー、すなわち動きから生じるエネルギーを生み出します。この運動エネルギーを利用してタービンを駆動し、電力を生成します。
月の重力によって潮の満ち引きが生じる潮力エネルギーとは異なり、波エネルギーは表層水の上下運動、すなわち潮波を利用します。
太陽光や風力と同様に、波エネルギーも再生可能エネルギーです。そのため、有限で有害な二酸化炭素排出を伴う石油や石炭などの化石燃料から生成されるエネルギーの代替として利用できます。波は環境に優しい選択肢となります。
さらに、地熱やバイオマスなど他の再生可能エネルギーと比較してエネルギー密度が最も高く、波はエネルギーのレジリエンス（回復力）に大きな可能性を提供します。この豊富なエネルギー源は事前に正確に予測することも可能です。
しかし、課題がないわけではありません。波エネルギーは、太陽光や風力と同様に、生成できるエネルギー量が波のサイズ、高さ、速度、長さ、密度に依存します。さらに、これらの要素は予測が難しく、問題を複雑にします。
さらに別の課題として、この分野の開発は他の再生可能エネルギーに比べて大きく遅れています。また、多くの波エネルギーシステムは小型であり、大規模な構造物に電力を供給するには不向きです。
さらに、プラントの建設・運用からタービンやケーブルなどインフラの管理まで、全体のプロセスは高コストです。このインフラは海洋生物に影響を与える可能性もあります。加えて、自然の力に耐える必要があり、コストがさらに増大し、分野の発展に障壁となっています。
しかし、技術の進歩に伴い、研究者や専門家、科学者、企業は海から波エネルギーを活用する革新的な方法を模索しています。このエネルギー資源の潜在力と石油・ガス価格の上昇を受け、世界各国が海洋エネルギーシステムの開発を進め、友好的な政策、投資、契約、資金、インセンティブ、教育を通じてその利用を促進しています。
波エネルギーの活用
海の波エネルギーを活用し電力に変換するために、波エネルギー変換装置が使用されます。製品ごとにアプローチは異なり、表面直下に設置するものや海底に固定するもの、さらには狭い水路を通して波を押し出しタービンを駆動する手法などがあります。
では、実際にどのように行われているかを見てみましょう。一般的な波エネルギー技術の一つはポイントアブゾーバーで、浮くブイやダックを深海に配置し、波の動きでエネルギーを吸収します。
一方、振動波サージコンバータは振動フラップでエネルギーを導き、浅い水域に設置されます。対照的に、振動水柱は半分水中に沈み、空気タービンでエネルギーを生成します。
次に、波減衰装置があります。これは柔軟なジョイントで接続された円筒形セクションの連結体で、部分的に沈み、波の進行方向に平行に配置されます。オーバートッピングまたは「スピルオーバー」装置は、波に対して垂直に配置されたランプを使用し、ポンプとして機能しタービンに安定した供給を行います。
この分野の進展により、学術界は船舶用の新しい波駆動推進（WDP）を開発しました。この手法は波からより大きな出力を得て、海運業の温室効果ガス排出を削減することを目指しています。そのために、クランフールド大学のチームはクジラの尾ひれの動きを簡略化したものを船舶の動力システムに組み込みました。この技術は小型無人船やハイブリッド推進システムにも利用可能です。
海事分野でも人工知能（AI）を活用し、環境保護やオフショア波エネルギー装置の航行への悪影響を低減しています。例えば、AI搭載システムはリアルタイムデータと継続的な航路監視を提供し、海上作業の効率と安全性を向上させます。
これらのシステムはまだ始まりに過ぎません。今後、研究・投資・開発が進むにつれ、より高度なシステムが地域コミュニティだけでなく、人口が多い国々の大規模な無炭素電力システム構築にもクリーン電力を供給できるようになるでしょう。
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波エネルギーを活用する優れた企業
複数の企業が海の波エネルギー活用ソリューションの開発に取り組んでいます。では、最も注目すべき企業とその技術をいくつか見てみましょう：
#1. Ocean Power Technologies, Inc. (OPTT)
1984年に設立された、米国拠点の上場企業である同社は、海洋電力およびオフショア通信製品を専門としています。特許取得済みの技術、PowerBuoyやWave Adaptive Modular Vessel（WAM-V）という自律型船舶などを活用し、海洋データの収集と報告に優れています。
(OPTT )
現在、同社の時価総額は2,087.5万ドルです。株価は0.355ドルで、今年は21%以上下落しています。財務面では、過去12か月（TTM）の売上高は328万ドル、1株当たり利益（EPS）は-0.49、株価収益率（P/E）は-0.73となっています。
特筆すべきは、同社が波エネルギー変換装置の特許出願でリーダーであることです。米国国土安全保障省の研究開発部門HS‑S&Tと海上領域認識センサー（MDA‑S）で協力しています。2023年11月のインタビューで、CEOのPhilipp Stratmannは2025年までに収益性を達成する自信を示し、売上成長へのコミットメントを強調しました。
#2. AW-Energy
フィンランドの波エネルギー企業で、2002年に設立され、総額2,840万ドルを調達しました。海の波エネルギーを活用するために、AW‑EnergyはWaveRollerという特許取得済みシステムを開発しました。このシステムでは、沈んだパネルが波の動きに合わせて前後に動き、電力を生成します。
WaveRollerユニットは沿岸近くで稼働し、潮汐条件に応じて主に沈んだ状態で運用されます。1台あたり350kWから1,000kWの出力が可能で、生成された電力は海底ケーブルを通じて電力網に送られます。
最近では、同社はKaoko Green Energy Solutionsと覚書（MoU）を締結し、ナミビアの1,300kmにわたる海岸線からエネルギーを抽出する計画を進めています。この海岸は「最適な海底地形と波」で知られています。パイロットプロジェクトは100万ドル未満の予算で、5台のWaveRoller‑X装置を展開し、地域コミュニティにクリーンで手頃なエネルギーを供給することを目指します。さらに、AW‑Energyは今年、Halliburton Labs Clean Energy Acceleratorプログラムに参加した最初の波エネルギー技術開発企業でもあります。
#3. CorPower Ocean
2009年に設立されたスウェーデンの波エネルギー企業で、CorPower Oceanは4,070万ドルを調達し、革新的な波エネルギー技術の商業化を目指しています。同社の特許取得済みシステム、Wave Energy Converter（WEC）は、浮く装置が海の波に合わせて揺れ、電力を生成します。
「波エネルギーは一貫した補完的な生産プロファイルを持ち、風力と太陽光のギャップを埋め、完全に再生可能エネルギーで動く未来に安定性をもたらします。」
– CorPower Ocean CEO Patrik Möller が語ります
彼はさらに、このエネルギーが「化石燃料への依存を終わらせる」助けになると付け加えました。
先月、同社はポルトガルにC4波エネルギー装置を設置し、最大18メートルの波の「レッドアラート」に耐えました。300kWの出力を持つC4装置は、CorPower Oceanの「独自の嵐生存モード」と高度な位相制御技術により、最近の多数の嵐を乗り越えてきました。同社はまた、AltaSeaと覚書（MoU）を締結し、ロサンゼルス港で波エネルギーを展開する計画です。これは米国が新たな再生可能エネルギー源を推進し、カリフォルニア州が波エネルギー導入に関する法案を可決したことと合致します。
#4. Marine Power Systems
英国拠点の波エネルギー変換システムプロバイダーであるMarine Power Systemsは、DualSub（風と波の両方で発電）、WindSub（浮体式風力発電機）、WaveSub（波力発電）など複数の製品を提供しています。1年以上前、MPSはSimply Blue Groupと提携し、深さ60〜100メートルの浮体プラットフォーム上に複数の風力タービンを設置し、100MWを供給しました。
数か月前、Marine Power Systems（MPS）はBaker Hughesと提携し、支援用海底システムを提供しました。その前には、カナリア諸島海洋プラットフォーム（PLOCAN）と協力し、グラン・カナリア島南東海岸に浮体式オフショア風力システムPelaFlexを展開しました。
MPSのCEO Gareth Stockmanによれば、同社の柔軟な浮体式オフショア風力プラットフォーム技術は、分散型物流モデルを通じて地域コンテンツの供給を最適化するよう設計されています。これによりコストを最小化し、地域経済への利益を最大化しつつ、産業規模の農場開発を加速させます。
#5. Carnegie Clean Energy Limited (CCE)
オーストラリア拠点の上場企業であるCarnegie Clean Energy Limited（CCE）は、波エネルギーだけでなく、太陽光やエネルギー貯蔵プロジェクトの開発にも注力しています。Carnegieは最新のAIと電気機械技術を活用し、波エネルギーハーベスター装置を制御して電力を生成しています。
Carnegieの株価は現在AUD 0.05で、過去1年で47%下落しています。時価総額は1,627万ドル、企業価値は1,438万ドルで、現在の株価収益率（P/E）は10.53です。
同社の製品は、沈んだポイントアブゾーバー型波エネルギー技術「CETO」に焦点を当てています。この特許技術の沈んだブイはポンプに接続され、陸上タービンへ高圧水を送り、電力を生成します。今年、同社はヨーロッパでCETO波エネルギー技術を展開するための数百万ドル規模の契約を締結し、2025年までに稼働開始を目指しています。
#6. Eco Wave Power (WAVE)
もう一つの上場企業であるスウェーデン拠点のEco Wave Powerは、海の波からクリーン電力を生成する技術を開発しています。同社の製品は、浮体の上下動に応じて自動制御システムが作動します。
2023年第3四半期に、Eco Wave Powerはエルサレム港（Port of Jaffa）にあるEWP EDF Oneプロジェクトを国内電力網に接続したことを報告しました。また、ロサンゼルス港での米国初のプロジェクト設置、ポルト市での初の1MW（メガワット）認可取得、そして1.83百万ドルの助成金獲得も達成しました。
(WAVE )
今年の最初の9か月間で、同社は売上高27,000ドル、純金融収入802,000ドルを報告しました。期間中の営業費用は190万ドルで、純損失は1,052,000ドルでした。また、現金および現金同等物は370万ドル、短期銀行預金は510万ドルで期末を迎えました。現在、株価は1.62ドルで、45.57%下落しており、2023年6月下旬の52週安値は1.43ドル、2022年12月の52週高値は4.79ドルです。
#7. Oscilla Power
米国拠点の波エネルギー変換装置メーカーであるOscilla Powerは、1:6スケールの1MW Triton波エネルギーコンバータの建設を開始しました。これにより、Oscillaのユーティリティ規模システムのリスクが大幅に低減されます。同社によれば、このステップは「低炭素未来」への大きな前進を示しています。Oscilla PowerのTriton‑Cは、コミュニティ規模のリング形状で、定格出力100kWの波エネルギーコンバータで、ハワイでのテストに成功しています。
最終的な考察
私たちの海は広大で、未開発のクリーンかつ信頼できるエネルギー源を提供しています。このエネルギー源の巨大な可能性と化石燃料の不足が、波エネルギーの活用の必要性を促しています。完全にこのエネルギー源を活用するにはいくつかの課題がありますが、波エネルギーは大きな可能性を秘めています。より持続可能な未来へ向かう中で、波エネルギーは世界の電力供給に重要な役割を果たす可能性があります。
