太陽光発電用蓄電池は、二酸化炭素排出量の削減にどのように貢献するのでしょうか？

皆さん、最近私がずっと気になっている事、つまり二酸化炭素排出量の削減と、太陽光発電の蓄電池が実際に最も過小評価されているゲームチェンジャーの一つであることについて話しましょう。太陽光発電蓄電池のサプライヤーとして、私は毎日この技術を扱っています。専門用語を使わず、平易な英語で説明するためにここに来ました。この技術が実際に二酸化炭素排出量の削減にどのように貢献するのかについて、実際に話します。

まず、1 つはっきりさせておきます。太陽光発電と風力発電は素晴らしいものですが、大きな落とし穴があります。太陽が輝いているか、風が吹いているときにのみエネルギーを生成します。つまり、ほとんどの場合、私たちが最もエネルギーを必要とするとき（みんなが仕事から帰宅し、夕食の準備をし、エアコンをオンにするときなど）、再生可能エネルギーは私たちが必要とする量の電力を生産していない可能性があります。現在、多くの送電網は、そのギャップを埋めるために、すぐに起動できる化石燃料発電所、特に天然ガスと石炭に依存しています。しかし、優れた太陽光発電蓄電池システムを追加すると、その問題全体が解決されます。

待って、もっと具体的に説明しましょう。屋上にソーラーパネルを備えた家を考えてみましょう。晴れた土曜日には、これらのパネルは家の使用量をはるかに上回る電力 (たとえば 10 kWh) を生成する可能性がありますが、家が必要とするのは 4 kWh だけです。昔は、その余分な 6 kWh は送電網に送られるだけで、住宅所有者は (運が良ければ) わずかなクレジットを得ることができたかもしれませんが、基本的には可能性の無駄です。現在、強固な太陽光発電エネルギー貯蔵システムを使用すると、余分な電力は捨てられるのではなくバッテリーに蓄えられます。その後、午後 7 時に日が沈み、家族が 8 kWh を使用すると、蓄えられた太陽光発電が動き出します。冷蔵庫、照明、テレビに電力を供給するためだけにガス工場を点火する必要はありません。化石燃料で生成された電力を以前に蓄えたクリーンな太陽光発電に置き換えているので、これは炭素排出量の直接的な削減につながります。

言っておきますが、それは住宅だけではありません。食料品店、オフィスパーク、さらには工場などの商業ビルは、ピーク時に大量のエネルギーを消費します。大型量販店は午後 5 時から午後 8 時までに 500 kWh を使用する可能性がありますが、そのほとんどを蓄えた太陽光で賄うことができれば、ピーカー プラントへの依存度は大幅に低くなります。ピーカープラントは通常古く、非効率であり、ベースロードプラントよりもkWhあたりの化石燃料の消費量がはるかに多いため、炭素にとって最悪のプラントです。したがって、太陽光発電蓄電池システムがピーク需要を削減するたびに、私たちはピーク工場からの余分な排出量を削減することになります。それは地球にとって大きな勝利です。

もう 1 つの大きな問題は、送電網の安定性とより多くの再生可能エネルギーの統合です。現時点では、問題が発生する前に送電網が処理できる太陽光と風力には限界があります。屋上に太陽光発電を設置する人が多すぎると、日中は電力網が過剰な電力で圧倒され、夜には電力不足が生じる可能性があります。バッテリーはそれを和らげます。再生可能エネルギーが多すぎる場合は充電し、ない場合は放電するため、系統を壊さずにさらに多くの太陽光と風力を電力網に追加できます。そして、これらの再生可能エネルギーは排出量がゼロであるため、送電網上での再生可能エネルギーの増加は、燃焼される石炭とガスの量を大幅に削減することを意味します。私はこれを実際のプロジェクトで見てきました。昨年、太陽光発電とバッテリー システムを追加した公益事業会社と協力し、安定性の問題を発生させることなく、送電網に太陽光を 30% 追加することができました。結果？発電による二酸化炭素排出量はわずか 12 か月で 18% 減少しました。これは私がでっち上げた数字ではありません。彼らはそのデータを私たちと共有してくれたので、私は驚きました。

待ってください。「バッテリーは環境に悪いのではないか?」と多くの人が尋ねるので、少しバッテリー技術について話しましょう。すべてのテクノロジーには影響がありますが、化石燃料を燃やして 20 年または 30 年にわたって電力を供給する代替手段と比較すると、バッテリーははるかに優れています。簡単な大まかな計算をしてみましょう。典型的なリチウムイオン太陽電池 (当社の太陽光発電システム用蓄電池で使用しているものと同じ種類) の寿命は約 10 ～ 15 年で、その間、数千 kWh の太陽光発電を貯蔵および放電し、ガスから供給される kWh を置き換えることができます。研究によると、太陽電池はその寿命にわたって、化石燃料からの系統電力を使用する場合と比較して炭素排出量を約 70 ～ 90% 削減します。そして、そう、バッテリーのリサイクルも進歩しています。現在、ほとんどのリチウムイオンバッテリーは 95% リサイクルできるため、耐用年数が終了したときの影響は以前よりもはるかに低くなります。

また、送電網のない地域や僻地も忘れてはいけません。世界中の多くの場所では安定した電力にアクセスできず、現在、家庭や会社の電力供給にディーゼル発電機を使用しています。これらの発電機は非常に効率が悪く、大量の二酸化炭素を排出します。しかし、これらの地域に太陽電池と組み合わせたソーラーパネルを設置すれば、ディーゼルを完全に置き換えることができます。私は昨年、ケニアの田舎でプロジェクトに取り組みました。小さな村にシステムを設置しましたが、村では 1 日あたり 50 リットルのディーゼルが消費されていました。現在では太陽光発電で稼働しており、電力による二酸化炭素排出量は 100% 減少し (ディーゼルは不要になり)、光熱費は 80% 削減されました。これは地球にとって良いだけでなく、高価で汚い電力を長年扱ってきた人々にとっては人生を変えるものです。

さて、コストについて懐疑的な人もいると思います。数年前、太陽電池は非常に高価でしたが、ここ 10 年間で価格は狂ったように下落し、実際には 2010 年以来 80% 以上下落しました。電気代の節約に加え、二酸化炭素排出量のメリットも考慮すると、ほとんどの人や企業にとってそれは簡単なことです。完全にオフグリッドにしたくない場合でも、バッテリーを追加することで太陽光発電の使用を「タイムシフト」することができます。つまり、料金が高いときに高価なグリッド電力を購入するのではなく（これらはピーク需要料金と呼ばれ、商業ビルのエネルギー料金の大きな部分を占める可能性があります）、夜間に必要なときに日中に発電した電力を使用できます。つまり、環境に優しいだけでなく、費用対効果も高いため、切り替えを行う人が増えています。

待ってください、私が誇張していないことを確認するために科学の部分に戻りましょう。ここで重要なのは、太陽光発電蓄電池の貯蔵により、再生可能エネルギーが生成されたものの、送電網に接続する場所がないために使用できない、いわゆる「抑制」が排除されるということです。カリフォルニアやテキサスなど、太陽光発電が大量にある場所では、電力削減は大きな問題です。昨年、カリフォルニア州は500万MWh以上の太陽光発電を削減したが、これは45万世帯に1年間電力を供給するのに十分な量である。クリーンエネルギーを蓄えるバッテリーがないため、クリーンエネルギーはすべて無駄になってしまいます。太陽光発電のエネルギー貯蔵をさらに追加することで、その削減量を半分に減らすことができます。つまり、同じ量の電力を生成するために燃やす化石燃料の量が大幅に減ります。これは排出量を削減するための直接的で測定可能な方法です。

また、交通機関についても話したいと思います。多くの人は太陽光発電の蓄電池を交通機関に接続していませんが、そうすべきです。電気自動車（EV）は猛烈な勢いで成長しており、電力網からの電力で充電しても、その電力は依然として多くの場所で化石燃料から供給されています。しかし、家庭用バッテリーから蓄えた太陽光発電でEVを充電すれば、完全にゼロエミッションの交通手段となります。これは、家庭でのエネルギー使用と自動車の運転による排出量を削減することで、二対一の利益をもたらします。私たちには、まさにそのようなことをしている住宅顧客がたくさんいます。彼らは屋上に太陽光発電、バッテリー、EV を備えていて、系統電力にはほとんど触れていません。彼らの家と車全体はクリーンな太陽光発電で稼働しており、エネルギーによる二酸化炭素排出量は基本的にゼロです。

これを現実にするための簡単な話をさせてください。テキサス州オースティンの当社の顧客は、昨年当社の太陽光発電エネルギー貯蔵システムを設置しました。それまでは、彼らの家は 40% が天然ガスであった送電網に接続されていました。彼らは屋上に太陽光発電を設置していましたが、余剰電力はすべて送電網に送り返し、少額のクレジットを受け取っていました。バッテリーを追加した後、日中は太陽光発電のほぼすべてを使用し、残りを蓄電し、蓄えた電力で夜に家全体を稼働させるようになりました。電気代は月額 180 ドルから 20 ドルに下がり、家庭用エネルギーからの二酸化炭素排出量は 75% 減少しました。大企業ではなく、一般家庭が大きな違いを生んでいるのです。

さて、この業界に携わる者として、多くの人がこの影響がどれほど大きいかまだ分かっていないことがわかります。国際エネルギー機関 (IEA) は、2030 年までにエネルギー貯蔵が世界の炭素排出量削減の 10% に貢献する可能性があると述べています。これは小さな数字ではなく、非常に大きな貢献です。そして、太陽光は現時点で最も安価な再生可能エネルギー源であるため、その貯蔵のほとんどは太陽光発電と組み合わせる予定です。したがって、これら 2 つを組み合わせるということは、2 つの超大国を積み重ねることに似ています。安価なクリーン エネルギーに加えて、必要なときにいつでもそれを使用できるため、化石燃料の削減が可能になります。

しかし、それは大きなプロジェクトや裕福な人々だけの問題ではありません。私たちは、住宅、商業、公共事業規模など、すべての人のための PV バッテリー貯蔵をサポートする政策を必要としています。バッテリーを追加する住宅所有者に対する税額控除、中小企業に対する補助金、貯蔵プロジェクトの許可の合理化。私はこれを理解している多くの政策立案者と話しましたが、私たちは推進し続ける必要があります。なぜなら、私たちが設置するすべてのバッテリーは石炭やガスから一歩離れ、よりクリーンな未来に向けた一歩だからです。

正直に言うと、二酸化炭素排出量を削減する唯一の特効薬はありません。しかし、太陽光発電蓄電池は、現在私たちが利用できる最も効果的で実用的なツールの 1 つです。すでに世界中の何千もの家庭、企業、コミュニティで活用されています。太陽光発電蓄電池のサプライヤーとして、私はその一員であることを誇りに思っており、この技術がどのように成長し続けるかを見るのが楽しみです。

よりクリーンなエネルギーに切り替えて二酸化炭素排出量を削減したいと考えている住宅所有者、事業主、または公益事業者であれば、私たちがお手伝いいたします。私たちのチームは、オフグリッド化、ピーク時のエネルギーコストの削減、または単に太陽光発電の使用量の増加など、お客様のニーズに合ったシステムを設計する方法を正確に知っています。当社の Web サイトにアクセスして当社のソリューションを確認し、エネルギーをよりクリーンで安価にするために当社がどのように協力できるかについての会話を開始するために、お気軽に当社のチームに連絡してください。

参考文献:

1. 国際エネルギー機関。 （2023年）。世界のエネルギー貯蔵の見通し。 IEA出版物。
2. ラザード。 （2022年）。 Lazard のストレージの平準化コスト分析。ラザール フレール & Co. LLC.
3. カリフォルニア独立系システムオペレーター (CAISO)。 （2023年）。 2023 年の削減レポート。カイソ。
4. 太陽エネルギー産業協会 (SEIA)。 （2022年）。米国太陽光発電市場洞察レポート。セイア。
5. 世界銀行。 （2021年）。再生可能エネルギーによる地方の電化: サハラ以南アフリカのケーススタディ。世界銀行グループ。