研究：新しい長期エネルギー貯蔵技術がリチウムイオン電池に勝つ準備が整う

ブルームバーグNEFによると、脱炭素化計画がより野心的になるにつれ、長期エネルギー貯蔵は世界中で急速に勢いを増しており、一部の市場では、この技術のいくつかは既にコスト面でリチウムイオン電池貯蔵を上回る勢いにあるという。

影響力のあるクリーンエネルギー技術アナリストが本日発表した新しい調査では、標準的なバッテリーストレージよりも長期間エネルギーを貯蔵し、送電網に送ることができる長時間エネルギー貯蔵（LDES）技術の大半は、リチウムイオンバッテリーに比べてまだ初期段階にありコストが高いものの、一部の技術は既に長期間にわたって低コストを実現しているか、または間もなく実現する予定であると主張しています。

再生可能、分散型、間欠型の電力源が世界中で電力システムを支配するようになるにつれ、送電網のバランスを取り、供給の安全性を確保するためのエネルギー貯蔵技術の必要性が高まっていくでしょう。しかし、バッテリー貯蔵やその他の需要側対応システムが重要な役割を果たす一方で、より長期間電力を貯蔵し、供給できる技術も重要な要素となるでしょう。

ブルームバーグNEFが初めて実施した長時間エネルギー貯蔵コスト調査では、7つの技術グループと20の具体的なタイプを調査し、最も安価なイノベーションのいくつかがすでに、8時間を超える持続時間でリチウムイオン電池よりも安価な貯蔵を提供していることが判明した。

たとえば、熱エネルギー貯蔵と圧縮空気貯蔵の平均設備投資額はそれぞれ 1 キロワット時あたり 232 ドルと 293 ドルでしたが、2023 年の 4 時間持続システムのリチウムイオン システムの平均設備投資額は 1 キロワット時あたり 304 ドルでした。

しかし対照的に、充電時に重りを上げ、放電時に制御的に重りを下げる重力エネルギー貯蔵システムは、平均設備投資額がキロワット時あたり643ドルと最も高くなります。

一方、いわゆるフロー電池と圧縮空気技術は、これまでのところ最も商業的に成功していることが判明しており、ブルームバーグNEFは、これらが将来的にさらなるコスト削減につながる可能性があると述べている。

現在、中国は圧縮空気エネルギー貯蔵、フロー電池、熱エネルギー貯蔵などの確立されたLDES技術の費用対効果においてリードしており、これらの技術の平均設備投資額は中国以外の市場に比べて約50～70パーセント低いことが調査で判明した。

研究の共著者でブルームバーグNEFのクリーンエネルギー専門家である周怡氏は、中国と世界の他の国々のコストに大きな差があるのは、中国が「LDES技術をより多く採用している」ためだと述べた。

「他の国々がLDES技術の商業化の初期段階にある一方で、中国は有利な政策に後押しされて、すでにギガワット時規模のプロジェクトを開発している」と彼女は語った。

「これは特に圧縮空気エネルギー貯蔵とフロー電池に当てはまり、中国は過去2年間でプロジェクト規模の新記録を樹立しました。中国におけるLDESの設置率は驚異的です。」

報告書では、LDES を少なくとも 6 時間エネルギーを貯蔵できる技術と定義し、コスト削減は主に主要地域での展開と市場へのルートの開発にかかっていると付け加えている。また、輸送と電力でリチウムイオン電池が引き続き広く使用されていることを考えると、LDES のコストは、この 10 年間でリチウムイオン電池ほど急速に低下する可能性は低いとも述べている。

しかし、LDES のコストが中国では低いにもかかわらず、同技術は、同国で生産されるリチウムイオン電池（同電池は世界で最も安価）との競争にまだ苦戦する可能性がある。そのため、この調査によると、現在、単位当たりの資本コストの点でリチウムイオン電池に勝てる技術は、天然の洞窟を利用した圧縮空気貯蔵など、わずかしかない。そのため、ブルームバーグNEF は、LDES は、リチウムイオン電池が中国以外の市場ではより高価であり、リチウムイオン電池と競争できる可能性が高いと予測している。

しかし、貯蔵期間、プロジェクトの規模、場所はすべてLDESの設備投資に大きく影響するため、早期導入を促進し、商業化の見通しを早めるには有利な政策と支援メカニズムが不可欠であると警告した。

「中国以外でのLDES技術のコストは高いが、米国と欧州には自国の産業に投資し、技術革新と導入を推進するチャンスがある」と、ブルームバーグNEFのエネルギー貯蔵シニアアソシエイトで研究の共著者であるエヴェリーナ・ストイコウ氏は述べた。

「中国以外の市場では、フロー電池、圧縮空気、圧縮ガス、熱、重力、新型揚水発電など、中国に比べて幅広い技術が開発されている。これらの地域では、野心的なクリーンエネルギー目標、リチウムイオン電池のコスト上昇、リチウムに依存しない代替技術の開発努力が、関心を呼んでいる。」

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