半世紀以上にわたってエネルギー蓄積の根幹を形成し、最も単純な物理的な力である重力を利用してきた技術は、電気化学反応に基づく技術に取って代わられました。
10 年前でさえ、バッテリーはエネルギー構成において統計上の誤差のようなものを表していました。今日、少なくとも即時の演奏という点では、彼らはすでに第一ヴァイオリンを演奏しています。これは水道事業の追悼記事ではなく、現代文明を支える分野のインフラが急速に変化していることを示しています。
コンクリートに対する指数関数的
この象徴的なカーブの交差点は昨年中に行われました。 Rystad Energy による独立した分析によると、バッテリー システムの世界的な容量は 2025 年末に超過される予定です 250ギガワットの値 (GW)。対照的に、国際水力発電協会によると、揚水発電所の設置容量は2024年に189GWに達し、2025年には約202GWに増加すると推定されている。
2020年でも水の優位性は絶対的でした。当時、バッテリーの出力は水中での 159.5 GW に対し、わずか 17.6 GW でした。したがって、彼らの能力は競合他社のおよそ 10 分の 1 でした。しかし、わずか 5 年以内に、この比率は完全に逆転しました。
もちろん、これは主に 2 つの情報源の性質の違いによるものです。揚水発電所の建設は数十年にわたる計画とギガワット単位での毎年の増加を伴う重工学の問題ですが、バッテリーはモジュール式製造の恩恵を受けます。 2023 年には 89.2 GW、2024 年には 156.6 GW に急増し、2025 年には 100 GW 以上の新たな容量が追加されました。
この傾向はチェコ共和国でも避けられませんが、私たちの環境では法律と許可手続きの詳細に遭遇します。しかし、ここでも状況は変わりつつあり、明らかに投機的なビジネスであるにもかかわらず、販売代理店は新しいバッテリー容量の接続に大きな関心を示しています。
スプリンターとマラソンランナー
ただし、このデータを解釈する際には、工学的精度を維持し、電力 (ギガワット、GW で表される) と貯蔵エネルギー量 (ギガワット時、GWh で表される) という 2 つの基本量を区別する必要があります。電池が最初の分野で勝ったからといって、エネルギー貯蔵戦争全体で勝ったわけではありません。
簡単な例から想像してみてください。世界のバッテリーの現状は、何千台ものスポーツカーが駐車されている駐車場に似ています。彼らは巨大な瞬発力を持っており、数秒でゼロから百まで射撃することができますが、戦車は比較的小さいです。対照的に、揚水発電所は巨大なタンカーの艦隊です。ポンプやタービンの流量は限られていますが、その「貯水池」である上部湖と下部湖の容積は電池に比べて巨大です。
現在のバッテリーは、最大電力を 2 ～ 4 時間供給できるように設計されていることがほとんどですが、揚水発電所は、より高い単位または数十時間稼働するように設計されています。最も有名なチェコの揚水発電所であるドルーエ・シュトラーニェは、「耐久性」が 6 時間未満で、むしろ性能の下限にあります。したがって、世界的には、今でも貯蔵された電力の大部分が水に保管されています。国際水力発電協会 見積もり この容量は9,000GWhに達します。
現在設置されている大規模蓄電池システムのほとんどは、動作時間が 1 ～ 4 時間と評価されています。世界中のすべてのネットワーク バッテリーの容量を合計すると、500 ～ 600 GWh と推定されます。したがって、水力発電所の仮想の貯水池には、すべてのリチウム電池を合わせたエネルギーのおよそ 15 ～ 18 倍のエネルギーが依然として存在します。
ただし、これはおそらく長くは続かないでしょう。で データの外挿 ブルームバーグNEF機関による蓄電池の開発に関しては、このパラメータ、つまり実際に「隠された」エネルギーの量が横ばいになるのは2030年頃になるだろうと大まかに想定されている。
したがって、即座に反応する能力では現在、電池が勝っていますが、水は今後しばらくの間、持続性の役割を続けるでしょう。
電池が中心を「食べる」
長い間、リチウム電池のアキレス腱と考えられていたのは、その「持続時間」パラメータでした。 5 年前でさえ、エネルギー戦略家たちは明確な箱に従って未来を描いていました。バッテリーは数分から最大 1 時間の短い変動を提供し、揚水発電所は長期バックアップを提供し、その「中間」のスペース、つまり 4 ～ 12 時間の貯蔵は新しい特殊技術によって占められるでしょう。それは、コンクリートブロックを持ち上げる重力タワー、地下洞窟の圧縮空気、またはいわゆるフローバッテリーの時代であるはずでした。
これらの代替品は、長期にわたって高価なリチウムよりも安価であると期待されていました。しかし、市場の発展はこの想定を完全に打ち砕きました。リチウム電池の価格は過去10年間であまりにも急速に下落したため、この技術の経済的利益は、本来その技術に属するはずのなかったセグメントさえも「食い尽くして」しまった。技術的ダーウィニズムと呼ぶべき現象が存在します。それは、安価なリチウムが競争相手を「食いつぶす」ということです。
価格の下落により、蓄電における経済的損益分岐点は常に変動していることが判明しました。現在、オーストラリアやカリフォルニアでは、持続時間が 4 時間の蓄電池が日常的に建設されており、8 時間の蓄電池も計画されています。そんなリチウム 市場から追い出される 代替案。これらの代替テクノロジーに賭けていた企業は、罠にはまっていることに気づきました。製品を開発して市場に投入する前に、リチウムが非常に安価になったため、そのソリューションはもはや経済的に意味がなくなりました。
一例としては、臭化亜鉛電池を開発したオーストラリアのレッドフロー社の最近の倒産や、当初はコンクリート重量を持ち上げる革命を約束したが、結局古典的な電池システムの統合に舵を切らざるを得なくなったエナジー・ボールト社の戦略変更などが考えられる。
技術的にバッテリーが数週間または数か月電力を保持できないというわけではありません。引き出しの中にある充電済みの携帯電話でも可能です。問題は投資収益率です。バッテリーは、電気が安いときに充電し、高いときに放電するという仕事をすることでお金を稼ぐ高価な装置です。このような高価なテクノロジーを、冬に備えてエネルギーを蓄えて眠らせておくのは経済的にナンセンスです。これは、バッテリーが短期間の日常サイクルの領域を占めている一方、長期間の保管は依然として古い、より堅牢な技術の領域である理由でもあります。
不可欠だが遅い
化学電池の出現は揚水発電所の必要性がなくなることを意味するのでしょうか?それ自体ではありません。
化学電池は充電サイクルごとに劣化し、要求の厳しいネットワーク運用ではその寿命は 10 ～ 15 年と推定されていますが、適切に構築されたダムとタービンは 80 年、さらには 100 年も持続します。ライフサイクルの観点から見ると、これは依然として非常に効率的なテクノロジーです。
しかし、問題はその構造です。新しい揚水発電所の建設は、原子力発電所や大型トンネルの建設に匹敵するエンジニアリングおよび建設プロジェクトです。それには、特定の地理（十分な余裕のある一対の貯水池）、複雑な許可手続き、そして数十年単位で回収できる巨額の初期投資が必要です。
出力数百メガワットの蓄電池施設は牧草地に 1 年で建設できますが、揚水発電所は工学的かつ官僚的な拷問です。それは地質学、自然保護、そして地元住民の抵抗の限界に直面しています。
一例としては、チェコ共和国における新しい「ポンプ場」の候補地をめぐる議論が挙げられる。適切な場所が選択されますが、実際にはこれがプロセス全体の中で最も簡単な部分です (特に、実際にどの程度の収益が得られるかが明らかでない場合)。
可能性の 1 つは、既存の工業用地を利用することかもしれません。たとえば、オーストラリアでは、過去 40 年間で唯一の揚水発電所が、金採掘後の既存の坑内に建設されました。しかし、そのような適切な用地もごく少数です。これが、電池が数百ギガワット増加しているのに、「水電池」の水容量が年間ギガワット単位でしか増加していない主な理由です。
こうした制限によって抑止されていない唯一の国は中国です。国際水力発電協会（IHA）のデータによると、それが現在ある場所だ。 工事中 91 GW の新しいポンプ能力が完成しました。世界の他の国々はこの技術の開発が遅れており、20 世紀後半に構築された作品に依存しています。
ダムの建設は 10 年にわたる異例のプロジェクトですが、バッテリーは自動車と同様に工場で大量生産され、設置には数か月かかります。そして、化学はゆっくりとスタートした後、最終的には決して到達できないペースで水を追い越し始めます。
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#エネルギーのブレークスルー #化学はすでに地球上で重力を超えています
2026-02-15 10:23:00