フィンランドの砂バッテリー、レアアース不要で排出量を70%削減
重要ポイント
- •EUの現在のエネルギー貯蔵容量は55 GWであり、2030年までに200 GWを目標としている。一方、中国は213.3 GW、米国は137 GWである。
- •リチウムイオン電池は通常約4時間しかエネルギーを貯蔵できず、そのサプライチェーンはほぼ完全に中国が支配しているため、欧州にとって地政学的な脆弱性を生んでいる。
- •フィンランドのポルナイネンで稼働した世界最大の砂バッテリーは、系統の余剰電力を砕石に蓄熱し、冬場の町の暖房需要の最大1週間分を満たすことができる。
- •ポルナイネンの砂バッテリープロジェクトは、町の以前の暖房ネットワークからの温室効果ガス排出量をほぼ70%削減した。
- •暖房と冷房はEUの最終エネルギー消費の約半分を占めており、熱蓄積ソリューションは化石燃料依存の削減において特に重要である。

欧州は最も必要とされるまさにその時に、エネルギー貯蔵の導入において大きく立ち遅れている。同大陸は輸入化石燃料への過度な依存を背景に、4年間で3度目のエネルギー危機に直面している。欧州連合(EU)はエネルギーミックスの多様化を目的として太陽光および風力発電の導入容量を大幅に拡大してきたが、蓄電インフラの整備はそれに追いついておらず、電力網とエネルギー市場に新たな脆弱性をもたらしている。
「最適化された貯蔵がなければ、EUは日が沈んだり風が弱まったりした際のギャップを埋めるために、引き続き輸入化石ガスに依存せざるを得ません」とEuronewsは説明する。「再生可能エネルギーがEU電力の44%を供給しているにもかかわらず、同ブロックは石油やガスを含む総エネルギーの約55%を依然として輸入しています」
ピーク時の発電において余剰となる再生可能エネルギーは、欧州のエネルギー市場におけるマイナス価格の継続的な上昇を引き起こしている。供給が需要を上回る際、電力会社は消費者に余剰電力を引き取ってもらうために実質的に支払いを行わなければならない。欧州はこの問題の解決を急いでいるが、状況が好転する前にさらに悪化する可能性が高い。PV magazineは「天候条件、高い太陽光発電量、限られた柔軟性リソースにより、正午の再生可能エネルギー発電と夕方の需要ピークとのギャップが拡大し、2026年第3四半期に欧州の電力市場はより大きなボラティリティに直面する可能性がある」と警告している。
この高まる課題に対し、欧州委員会はEUの蓄電容量を3倍に増やすことを公約し、現在のわずか55 GWから2030年までに200 GWを目標として掲げている。比較として、米国はすでに137 GWの系統規模蓄電容量を有しているが、それは中国のほぼ213.3 GWの導入容量にはるかに及ばない。
目標とされる蓄電容量の増加分の大半は、世界のエネルギー貯蔵セクターにおける支配的技術であるリチウムイオン電池によって賄われる見込みである。しかし、リチウムは容易に入手可能で拡張性があり、幅広い条件下で高性能を発揮するものの、エネルギー貯蔵ソリューションの文脈ではリチウムイオン電池には重大な欠点がある。太陽光や風力のような間欠的なエネルギー供給の需要と供給のバランスをとるには、丸一日さらにはシーズン全体にわたるエネルギー貯蔵が必要とされるが、リチウムイオン電池は最大で約4時間しかエネルギーを貯蔵できない。さらに、リチウムイオン電池のサプライチェーンはほぼ完全に中国が支配しており、欧州は地政学的な対立を前にして不気味なほど馴染みのある脆弱性に直面している。
エネルギー貯蔵市場におけるリチウムの独占的状态、ひいては電池技術における中国の準独占を打破するには、リチウムと競合しセクターを多様化させる代替電池技術の急速な発展が必要である。フィンランドの小さな町がまさにそれを実現しようとしている。利用可能な最もローテクな材料の一つである砂を基盤とした、最先端の次世代バッテリーモデルを革新しているのだ。
フィンランドの地域熱供給会社Loviisan Lämpöは、人口5,000人の小さな町ポルナイネンにおいて、Polar Night Energyから世界最大の砂バッテリーを発注した。このバッテリーは、夏場には町の暖房需要のほぼ1か月分、冬場には最大1週間分を満たす能力を備えている。
「私たちは、大規模発電所がエネルギーを生産していた世界から、太陽光と風力がエネルギーを生産する世界へと変わりつつあります。そうなれば、膨大な量の貯蔵が必要です」とPolar Night EnergyのCEO、Tommi EronenはCNBCで最近語った。「それらの貯蔵のかなりの部分が、リチウムイオン電池のような多くの化学電池で必要とされるレアアース材料を必要としない、砂バッテリー型の貯蔵になればよいと願っています」と彼女は続けた。
砂バッテリーはリチウムイオン電池ほどエネルギー効率は高くないが、その他の重要な利点がある。Polar Night Energyの担当者は、同プロジェクトが町の以前の暖房ネットワークからの温室効果ガス排出量をほぼ70%削減したと述べている。このアプローチだけでは欧州のエネルギー貯蔵危機を解決したり、リチウムの地位を単独で覆すことはできないが、他の類似した状況において有望なモデルとなり得る。さらに重要なのは、これは欧州が多様化を通じてエネルギーレジリエンスと持続可能性の強化を図る取り組みの大きなパズルの一部であるということだ。
By Haley Zaremba for Oilprice.com