このカジノのマイクログリッドはエネルギーの未来になるかもしれない

日本で福島原発事故が進む中、北カリフォルニアのブルーレイク・ランチェリアは、自らの危機に対処していた。太平洋から数マイル内陸の丘陵地帯に位置する、100エーカー（約45ヘクタール）の部族の土地は、同じ地震による津波の脅威から逃れてきた約3,000人の沿岸住民にとっての避難所と化していた。ランチェリアのガソリンスタンドには長蛇の列ができ、ある若い女性は赤ん坊を抱きかかえ、泣きながらぐるぐると走り回っていた。

結局、局所的な浸水は比較的小規模にとどまりました。しかし、ブルーレイク・ランチェリアは大きな被害を受けました。「目から鱗が落ちる思いでした」と、ランチェリアのサステナビリティ・政府渉外担当ディレクター、ジャナ・ガニオン氏は語ります。「ここでは、ある程度予測可能な災害に備える必要があります。」

津波はもちろんのこと、北西部を壊滅させる巨大地震、そして気候変動によってますます凶暴化するカリフォルニア州の毎年恒例の山火事。これらの災害には共通点が一つあります。それは、ブルーレイク・ランチェリアを数日、あるいは数週間にわたって電力網から遮断してしまう恐れがあることです。カリフォルニア州の「レッドウッド・カーテン」の背後にひっそりと佇むランチェリアは、田舎に位置しているためアクセスポイントがほとんどなく、災害発生時には道路が通行不能になる可能性もあります。

答えは、カリフォルニア州内外のエネルギーの未来を切り拓くことに貢献することでした。近隣のハンボルト州立大学シャッツ・エネルギー研究センターの科学者、そして地元の電力会社PG&Eと協力し、ランチェリアは独自の太陽光発電マイクログリッドを開発しました。これにより、メイングリッドから切り離してテスラのバッテリー電力で稼働することが可能になりました。このシステムは、55,000平方フィート（約4,300平方メートル）のカジノと102室のホテルを含む6棟の建物に電力を供給しており、建物総面積は140,000平方フィート（約13,000平方メートル）を超えます。

わずか49人のこの部族は、カリフォルニア州の他の多くのコミュニティと同様、常に山火事の脅威にさらされている。秋には季節風が電気機器を揺らし、火花を下の枯れ木に散らす。州当局は、2017年だけでカリフォルニア州で発生した21の大規模山火事のうち17件、またパラダイスの町を事実上壊滅させ、約2万棟の建物を倒壊させ85人の死者を出した昨年の壊滅的なキャンプファイアについても、PG&E社が原因だと非難している。パラダイス近郊の風が特に強まった時に電力会社が停電していれば、あの致命的な山火事は決して出火しなかったかもしれない。しかし、地元の病院やその他の緊急施設への懸念から、電力会社はそのような予防措置を講じにくい傾向がある。特に危険な暴風雨の際にマイクログリッドに切り替えることで、州の山間の町をより安全に保てる可能性がある。

しかし、ブルーレイク・ランチェリアの事例から考えてみましょう。マイクログリッドの構築は、太陽光パネルを山ほど設置し、バッテリーを地面にボルトで固定して、送電網全体にお別れを告げるほど簡単ではありません。膨大な時間と専門知識、そして資金が必要です。ランチェリアはこれまでに約630万ドルを投じており、そのうち500万ドルは2015年にカリフォルニア州エネルギー委員会から交付された研究開発費で、残りはランチェリア自身によるものです。しかし、この研究資金は、カリフォルニア州全体のコミュニティが近い将来恩恵を受ける可能性のある投資です。

ランチェリアのマイクログリッドの建設は2016年5月に始まり、1年ちょっと後にPG&Eが運用開始を承認した。太陽が常に輝く理想的な世界では、ランチェリアは日中に1,500枚以上のソーラーパネルを使用してバッテリーを充電し、夕方に使い切ることで、無期限に電力を自給できる。しかし、私が敷地内を見学したようなどんよりとした日には、パネルは光子を集めるのに苦労する。太陽が全開のときの420キロワットと比べて、120キロワットしか発電しないのだ。通常の日には、ランチェリアはシステムを安定させるために、PG&Eのグリッドから少量の電力を利用している。しかし、何らかの理由でその接続が失われた場合でも、これら6つのコアビルディングは理論上は太陽光発電で数か月間持ちこたえることができ、夜間や曇りの時期にはバックアップ発電機が作動する。

ランチェリアのオフィスの入り口で、シャッツ・エネルギー・リサーチ・センターのマネージング・リサーチ・エンジニア、デイブ・カーター氏が2つのフラットスクリーンを見せてくれた。1つには、電力会社とマイクログリッドをホテルやカジノ、オフィスなどの建物に結ぶ線が描かれた家系図のような図が表示されていた。もう1つのスクリーンには、1日のエネルギー価格のグラフが表示されていた。正午から午後6時までは電気料金が最も高くなるため、システムは午前中にバッテリーを充電し、電力会社のピーク料金が適用される午後に放電できるようにするのだ。

ランチェリア族はシステムをさらに拡張している。ガソリンスタンドのポンプの上に167枚の太陽光パネルを設置したばかりで、今夏には稼働を開始する予定だ。スタンドの裏では、電気技師たちが余剰電力を蓄えるため、テスラのバッテリーパックを新たに設置している。資金さえあれば、部族はさらに太陽光パネルとバッテリーを追加して発電量を増やし、曇りの日にも備えることができる。

しかし、マイクログリッドの構築は、どのコミュニティにとっても容易な作業ではありません。「これらの建物はどれも修繕状態が異なり、電気システムやディーゼル発電機の年代も様々です」と、ランチェリアのプロジェクトを監督したガニオン氏は言います。「そこですぐに分かったのは、ディーゼル発電機のコントローラーがマイクログリッドシステムと通信できるほどスマートではなかったということです。中間段階で多くの作業を行う必要がありました。」

ガニオン氏は、ランチェリアの苦闘の末に得た教訓を、「マイクログリッドの開発を目指すコミュニティのためのワンストップショップ」へと転換したいと考えています。パーソナルコンピュータの進化に例えてみましょう。ランチェリアは基本的に1980年代のように運営されており、自力でPCを組み立てなければなりません。一方、将来的には他のコミュニティも、洗練された現代的なノートパソコンのように、箱から出してすぐに使えるマイクログリッドを購入できるようになるかもしれません。

これは、PG&Eのような電力会社が阻止しようとすることのように聞こえるかもしれない（PG&Eはこの件に関してコメントを控えた）。結局のところ、彼らのビジネスは顧客を自社のサービスに依存し続けることだ。しかし、世界が徐々に化石燃料発電所から離れていくにつれて、将来の電力会社はエネルギー生産・配給業者というより、単なる配給業者という様相を呈してくるだろう。「これはカリフォルニアの電力網の未来だ」と、シャッツ・エネルギー研究センターの創設所長ピーター・レーマン氏は言う。

電力会社は、送電線やその他の電力輸送インフラを運営するだけではありません。マイクログリッドの開発支援が、彼らの中核事業の一部となる可能性があります。ランチェリアのマイクログリッドは、依然として大規模な送電網と常に通信しています。「この点については、電力会社と非常に緊密に連携する必要があります」と、シャッツ・エネルギー研究センターのカーター氏は述べています。

この相互依存性は、電力会社がマイクログリッドの世界において当然の役割を担うことを意味します。そうでなければ、従来通りのビジネス、つまり州全体に張り巡らされた電力線網が存続することになります。電力会社は、山火事を引き起こし、さらに悪化させるような強風時でさえ、重要なサービスへの電力供給が途絶えることに伴う責任を懸念し、電力会社が切断を躊躇することになります。

しかし、小規模で孤立したコミュニティにとっての課題はコストだ。テスラは、小さな住宅でも1週間は電力網から独立して生活できるよう、パワーウォールバッテリーを2つ設置することを推奨している。このシステムは、機器費用だけで14,500ドルかかる。「これにはどれくらいの費用がかかり、誰が負担すべきでしょうか？」と、エネルギーコンサルティング会社Tabors Caramanis Rudkevichの社長、リチャード・タボーズ氏は問う。「正直に言うと、まずはカリフォルニア州が負担すべきです」。カリフォルニア州は今、前例のない山火事危機に見舞われている。これは人命を救うだけでなく、賢明な投資も必要だ。昨年11月に発生したキャンプファイアは、州史上最悪の死者数と破壊をもたらし、160億ドル以上の被害をもたらした。

ランチェリアはPG&Eとの経験を肯定的に表現しているが、家庭用太陽光発電の設置を希望する他の人々はそれほど幸運ではなかったと、カリフォルニア太陽光発電・蓄電協会の事務局長ベルナデット・デル・キアロ氏は言う。「残念なことに、電力会社は政策立案と規制策定をほぼ掌握しています」と彼女は言う。「人々が単純な自家発電を行うことさえ、彼らは間違いなく大きな障壁となっているのです。」

しかし、カリフォルニア州が2045年までに100%クリーンエネルギーでの電力供給を目指す中で、太陽光発電設備の設置を容易にすることが極めて重要になります。課題は主に管理面にあり、例えば、送電網の各部分の保守責任を誰が負うかを決めることなどです。保守には責任が伴うため、不適切な設備管理によって次の壊滅的な山火事を引き起こすような事態は避けたいものです。

一方、シャッツ・エネルギー研究センターは、ブルーレイク・ランチェリアに隣接するハンボルト郡の地域空港向けに、9エーカーの太陽光発電パネルを含むマイクログリッドの設計を支援しています。ランチェリアは、自社のマイクログリッドを継続的に改良し、容量を増強しながら、プロセス全体を合理化していく予定です。

ガニオンさんは駐車場を案内しながら、ランチェリアでは太陽光パネルを設置したカーシェルターの増設を計画していると話してくれた。ホテルとカジノの裏には、2エーカーの太陽光発電所があり、雲を通して次々と太陽光パネルが光子を吸収している。ガニオンさんによると、ランチェリアはエネルギーの未来に関する次の実験として、パネルの下に植物を植えて大気中の二酸化炭素を吸収させる、簡易な炭素隔離方式を検討するかもしれないという。

「君が戻ってきたら、あそこにハーブガーデンができてるかもね」とガニオンは言う。「雑草よりは確実にましになるよ」

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