フィンランドで世界初「砂電池」の運用開始　再生可能エネルギーを低コストで貯蔵

再生可能エネルギーの課題のひとつ　蓄電池の存在

気候変動や化石燃料の価格高騰により、いままで以上に注目されている再生可能エネルギー。環境への負荷を少しでも減らそうと、世界各国が再エネ移行に取り組んでいる。日本も、再エネの割合を2020年度の19.8％から、2030年には36〜38％にする目標を掲げている。

一方で、再エネを主力エネルギーにするには課題も多い。なかでも太陽光や風力は天候に左右されるため、発電量が不安定なのがデメリットである。これを補うために、電気を貯めておける蓄電池が必要だと言われている。

しかし、大規模な蓄電池の設置には物理的な土地と大きなコストがかかる。それに加え、畜電池のなかでも主流のリチウムイオンには、別の問題もある。原料となる鉱物の多くは、採掘のために人々が過酷な労働を強いられたり、なかには児童労働が行われていたりすることもあると指摘されているのだ。

砂を原料にした蓄電装置を開発

この課題を解決するアイデアがフィンランドで生まれた。エネルギー企業「ポーラー・ナイト・エネルギー（Polar Night Energy）」が、砂を主原料に熱エネルギーを蓄える装置を開発したのだ。

「砂電池」は、スチール製のコンテナに自動蓄熱システムを搭載し、その中に砂を入れるというシンプルな構造で、電気を熱エネルギーに変換して蓄える。

具体的には、こたつやドライヤーに使われ、電気抵抗によって熱を発生させる抵抗加熱というしくみを利用して熱を発生させ、それをコンテナ内に循環させている。砂は熱を蓄えるのに優れた素材で、この砂電池では500℃前後で数ヶ月間も蓄えることができるという。また、原料である砂は、可燃物質さえ取り除けば種類は問わないそう

西フィンランドで稼働　貯蔵した熱が地域の暖房に

世界初となる商用の「砂電池」は、フィンランドの電力会社ヴァタヤンコスキ（Vatajankoski）社の発電所で稼働中だ。幅４m、高さ７mのスチール製コンテナに100tの砂が詰められており、最大出力は100kW、８MWhの容量を備えている。

貯蔵した熱は必要なときに放出し、同地域の家庭やオフィス、市民プールを温めるために使用されている。現段階では問題なく稼働しているとのこと。夏の間にエネルギーを貯蔵し、寒さの厳しい冬に十分なエネルギーを供給することが期待されている。

設置コストは、１kWhの容量あたり10ユーロ（約1,350円）。日本で買える一般的な家庭用蓄電装置で、容量１kWhあたり数万から数十万円することを考えると、かなりコストを抑えられる。また「砂電池」の容量やサイズなどは設置場所に合わせてカスタマイズも可能だそう。

同社の創設者であるトミー・エロネンとマルク・ヨロネンは「この砂電池で風力や太陽光発電の普及をサポートをしたい」と話す。革新的でありながら、どこでも手に入りやすい原料でつくられている砂電池は、これから世界各国で導入されるかもしれない。

再エネ移行へ向けて躍進的に取り組む日本にとっても、一歩前進するためのヒントをもらえそうだ。今後の運用状況や、新しい情報にも注目したい。

参考
今後の再生可能エネルギー政策について｜経済産業省
Polar Night Energy
Climate change: 'Sand battery' could solve green energy's big problem｜BBC News
‘Sand batteries’ could be key breakthrough in storing solar and wind energy year-round｜euronews.green