英国最後の石炭火力発電所が閉鎖されたことで、古い化石燃料インフラをどのように再利用できるかという疑問が生じている。一つの選択肢は、再生可能エネルギーのエネルギーを貯蔵するためにそれらを使用することだ。
ここは、英国史の重要な時代が終焉を迎えるには控えめな場所です。最近の雨でびしょ濡れになった農地と、秋を前に葉が色づき始めた木々に囲まれ、M1高速道路の轟音のような交通音が聞こえる場所で、英国最後の石炭火力発電所が永久に閉鎖されます。2024年9月30日をもって、ノッティンガムシャーのラトクリフ・オン・ソア発電所のタービンは沈黙し、この一帯を占める煙突と冷却塔から煙と蒸気が噴出することはなくなります。
1967年から稼働しているこの発電所は、 2年間の廃止および解体工事が行われる予定だ。
これは象徴的な瞬間であり、英国の脱炭素化とネットゼロへの道のりの節目だ。何世紀にもわたり、石炭は英国の主要なエネルギー源だった。石炭は産業革命の生命線であり、蒸気機関の燃料を供給し、その後、英国の電力の多くを生成した。1960年代までには、英国の電力のほぼ90％が石炭に依存していた。
英国は今回初めて、発電に石炭を一切使用しなくなる。
ラトクリフ・オン・ソアの敷地がどうなるかは明らかではない。核融合炉の試作機や他のグリーン産業の拠点になるかもしれないという意見もある。いずれにせよ、世界の多くの地域で化石燃料発電所が閉鎖される中、それらをどうするかという問題は今後も浮上し続けるだろう。
有望な選択肢の一つは、古い化石燃料発電所をバッテリー貯蔵施設に変えることだ。
断続性の問題
風力や太陽光などの再生可能エネルギー源は、ネットゼロへの移行の主力です。これらは温室効果ガスを排出しないため、石炭やガスなどの化石燃料に取って代わるほど、ネットゼロ排出に近づきます。
再生可能エネルギー由来のエネルギーの割合は着実に増加しています。 2024年1月に発表された国際エネルギー機関の報告書によると、再生可能エネルギーは今年、世界の電力の33.5%を生成し、2028年までに41.6%を占める可能性があります。
しかし、再生可能エネルギーの利用には電力網にとっての課題が伴います。石炭火力発電所やガス火力発電所は、必要に応じてより多くのエネルギーを供給できる、つまり、この分野の専門用語で言う「ディスパッチ可能」な発電所です。対照的に、再生可能エネルギー源は断続的で、制御が困難です。太陽は夜は照らず、風は常に吹くわけではありません (時には強すぎることもあります)。
「再生可能エネルギーでは、供給可能な電力が少なくなる」と、英国キングス・カレッジ・ロンドンの電気技師グラツィア・トデスキーニ氏は言う。
ある程度、間欠性の問題は、再生可能エネルギー源を多様化することで対処できる。そうすれば、1 つのエネルギー源が十分な発電量を発揮できない場合でも、別のエネルギー源がその不足を補うことができる。また、炭素を排出しない原子力発電も、安定した供給を提供する。
しかし、これと並行して、各国はエネルギー貯蔵に多額の投資を行っている。大量の電気が生産されても必要ない場合は貯蔵し、不足したときに放出することができる。「重要な点は、発電と需要を一致させることです」とトデスキーニ氏は言う。
数十年にわたり、エネルギー貯蔵の最も重要な形態は揚水発電だった。余剰電力は水を丘の上に汲み上げるのに使われ、必要に応じてタービンを回して発電するために放出された。しかし、再生可能エネルギー時代にはこれでは不十分であり、水力発電にも独自の排出問題がある。「その容量は、少なくともヨーロッパではどこでもほぼ飽和状態です」とトデスキーニ氏は言う。「これ以上建設する余地はありません」
そのため、多くの国がバッテリーエネルギー貯蔵システム(BESS) に目を向けています。BESS サイトは、単にバッテリーの配列です。大型のバッテリーで、輸送コンテナほどの大きさです。再生可能エネルギー源からの余剰電力はバッテリーに蓄積され、需要が高まったときに放電されるようになっています。
「この20年間で、この技術は大きく進歩しました」とトデスキーニ氏は言う。「制御はより正確になり、コストも下がりました。」
これらすべてが、英国の廃止された石炭火力発電所の 1 つが BESS サイトに転換される理由を説明しています。
フェリーブリッジ
ウェスト・ヨークシャーのフェリーブリッジの近くには、3つの石炭火力発電所の跡地がある。3つの発電所は合わせてほぼ1世紀にわたって稼働しており、最初の発電所は1927年に稼働を開始し、最後の発電所は2016年に廃止された。3つ目の発電所であるフェリーブリッジCは、2004年にエネルギー会社SSEの所有となり、閉鎖と解体まで同社が運営していた。
現在、SSEはフェリーブリッジCの敷地内にBESSを建設中だ。その容量は150メガワットで、SSEは25万世帯に電力を供給するのに十分な量だと見積もっている。建設は2023年8月に始まり、2024年6月に最初のバッテリーが到着した。翌月には、136個のバッテリーユニットのうち最後の1台が設置された。
「現在、すべての設備が現場に揃っています」と、英国とアイルランドの陸上風力、太陽光、バッテリー担当ディレクターを務めるSSEリニューアブルズのヘザー・ドナルド氏は語る。「これから試運転段階に入り、来年早々に稼働開始したいと考えています」
古い石炭火力発電所の跡地にバッテリーアレイを建設することには、複数の利点があるとドナルド氏は言う。「まず第一に、そこには送電網接続があります」と彼女は言う。つまり、BESS を送電網につなげるのは極めて簡単だ。「送電網接続と送電網容量へのアクセスは、現在非常に貴重です。」
この場所には、役に立つ資材やインフラがたくさんあることも判明した。「既存のコンクリート基礎の一部を利用することができ、現場のコンクリートの一部を再利用することができました」とドナルド氏は言う。つまり、バッテリー自体を除いて、同社は多くの資材を輸入する必要がなかったのだ。
「このようなサイトの再利用は素晴らしい」とドナルド氏は言う。
こういうのをもっと
英国が脱炭素化目標を達成するには、フェリーブリッジのようなBESSプロジェクトがさらに多く必要となるだろう。
ナショナル・グリッドが2024年7月に発表した最新の未来エネルギーシナリオ報告書から、あとどれだけの量があるのかがわかる。報告書によると、2023年の英国のバッテリーストレージは4.7ギガワット（GW）だった 。これはかなり多いが、英国政府は2050年までにネットゼロ排出という法的拘束力のある目標を設定している。この目標がどのように達成されるかにもよるが、英国は2050年までに29～36ギガワットのストレージを必要とするだろう。この低い数字ですら、英国が大量のエネルギーを水素の形で貯蔵した場合にのみ可能となる。現在、水素のほとんどは化石燃料源から得られているため、より環境に優しい代替品への切り替えが必要だ。グリーン水素が普及しなければ、英国はそれを補うためにさらに多くのBESSを必要とするだろう。
つまり、英国の BESS 容量は、今後 25 年間で少なくとも 6 倍、場合によっては 8 倍近くにまで増加する必要がある。
英国ではさらに多くのBESS施設の計画が進行中だ。2024年6月、ウェストサセックス州ワインハム村落近くの畑にBESS施設を建設する計画が承認された。 8月にはサンダーランド近くの別の施設が都市計画担当者によって推奨された。数週間後、同様の施設がカンブリア州の農地に承認された。
必要なバッテリー容量の大幅な増加を考えると、フェリーブリッジ C のような使用されていない発電所は魅力的な選択肢です。「以前のエネルギー施設を新しい炭素フリー エネルギーに活用できるようにするのは、間違いなく私たちがもっとやりたいことです」とドナルドは言います。
実際、SSEはすでに別の石炭火力発電所の敷地内に2基目のBESSを建設中だ。チェシャー州ウォリントンのフィドラーズフェリーは2020年に閉鎖されたが、同社は2023年12月にこれを150メガワットのBESSに改造すると発表した。建設は2024年春に始まった。
「すでにこうしたインフラが整備されている場所を利用するのは理にかなっていると思います」とトデスキーニ氏は言う。
とはいえ、化石燃料発電所の跡地すべてが BESS に適しているわけではない。「場所によって大きく異なります」とトデスキーニ氏は言う。たとえば、住宅街から遠く離れた場所は適さないかもしれない。代わりに、そのような場所は風力発電所や他の発電施設として再利用できる。トデスキーニ氏はまた、電気自動車用の充電施設も提案している。
「私は、エネルギー転換に関して、一般的にはこうした複合的なアプローチを支持しています」とトデスキーニ氏は言う。「私のアプローチは、あらゆる選択肢を真剣に検討することです。」
それにもかかわらず、世界中で多くの旧化石燃料発電所がバッテリー用に再利用されています。
ドイツのラウジッツ地方には、エネルギー会社LEAGが運営する炭鉱と火力発電所の複雑なシステムがある。最も汚染度の高い石炭である褐炭を専門とする同社は、2023年に、この複合施設全体を「グリーンエネルギーハブ」に変える計画を発表した。これには風力、太陽光、水素、バッテリーが含まれ、2040年までに完了する予定。初期段階として、ボックスベルク石炭火力発電所をBESS施設に転換し、2027年までに稼働させる。LEAGは2024年6月、このプロジェクトを支援するために欧州連合から5,800万ユーロの資金を確保した。
地球の反対側では、オーストラリアのニューサウスウェールズ州にある旧リデル発電所がリデルバッテリーになる予定だ。この場所の所有者であるAGLエナジーは2023年12月にこのプロジェクトを発表し、2024年6月に建設が開始された。500メガワットのバッテリーは2025年12月に稼働する予定だ。
最後に、ネバダ州にはすでに電力を貯蔵・供給しているプロジェクトがある。ラスベガスの北東50マイル（80キロ）にある石炭火力発電所のリード・ガードナー発電所は2020年に解体された。その後、エナジー・ボールトという会社が、220メガワットの容量を持つリード・ガードナー・バッテリー・エネルギー貯蔵システムに置き換えた。このサイトは2024年4月下旬にオンラインになった。
こうしたプロジェクトがさらに増えれば増えるほど、より優れたものになるだろうとドナルド氏は主張する。「これは明らかに新興技術です」と彼女は言う。ドナルド氏は、BESS がより効率的になり、より長い期間にわたって電気を放電できるようになると期待している。これにより、化石燃料発電所がすべて永久に停止された後も、安定した電力供給が確保されるだろう。
https://www.bbc.com/future/article/20240927-how-coal-fired-power-stations-are-being-turned-into-batteries
