世界にはもっと巨大なSF海底ダムが必要だ

想像してみてください。フーバーダムの24倍もの長さを持つ構造物が海に突き出ています。全長9キロメートルの壁は水平線に向かってカーブを描き、再び海岸線へと戻り、巨大な人工ラグーンを形成しています。水面下には、16基のタービンが設置された水路がラグーンと海を繋いでいます。潮の満ち引き​​に合わせてラグーンは満水と干水を繰り返し、タービンを回転させることで年間530ギガワット時を超えるクリーンな電力を生み出します。これは15万5000世帯に電力を供給するのに十分な量です。

これが技術的に難しすぎるように聞こえるかもしれないが、そうではない。南ウェールズのスウォンジー湾の潮汐ラグーンは、承認されれば発電開始まで最短3年で済んだかもしれない。しかし、結局建設には至らなかった。問題は？資金だ。英国政府は2018年、13億ポンド（14億6000万ドル）のこのプロジェクトを、費用が高すぎるという理由で却下した。

潮力発電は高額な費用がかかる。しかし、政府の支援があれば、風力や太陽光発電に続き、安価でクリーンな、不可欠なエネルギー源となる可能性がある。世界のエネルギー需要は2050年までに倍増すると予想されており、天候によって変動する風力や太陽光発電といった再生可能エネルギーを支えるために、潮力のような安定したクリーンな電源がますます必要になるだろう。そうなるか、化石燃料に戻るかのどちらかだ。「エネルギー安全保障の観点から、潮力タービンを再生可能エネルギー源に加えることは、実に興味深い提案です」と、プリマス大学の研究員であるダニー・コールズ氏は言う。確かに興味深い。しかし、数十年にわたる研究を経ても、波の力をどのように最大限に活用するかという大きな疑問が残る。

英国では、海水を利用した発電方法として潮流発電が好まれています。潮流発電とは、海底に固定されたタービンで沿岸付近の速い水平流からエネルギーを得る発電方法です。しかし、潮流発電産業はまだ初期段階にあり、投資には高いリスクが伴います。

より多くの投資家を引き付けるには、タービンが過度なメンテナンスなしで長期間発電できること、そしてコストが継続的に低下していくことを業界が示す必要があるとコールズ氏は言う。しかし、言うは易く行うは難しだ。昨年発表されたレビューで、コールズ氏らは、英国の潮力発電の均等化発電原価（LCOE）、つまり発電の生涯コストを賄うために必要な販売価格が、現在1メガワット時あたり240ポンド（271ドル）であると推定した。一方、英国の洋上風力発電のLCOEは2020年には1メガワット時あたり121ポンドと推定されており、2025年にはその半分になる可能性がある。

政府の補助金は役立つだろう。2013年から2020年にかけて、英国では太陽光発電への補助金によってコストが60%削減され、発電量は6倍に増加した。2014年以降、政府は再生可能エネルギー部門への参入を経済的に実現可能にするため、グリーンエネルギーを固定価格で購入する契約をオークションで入札してきた。しかし、英国内外における潮力発電への政府支援は、せいぜい散発的なものにとどまっている。英国政府が潮力発電プロジェクトに契約を提供したのは直近のオークションラウンドのみで、しかもその額は少額だった。補助金予算総額2億8500万ポンドのうち、潮力発電への年間2000万ポンドに過ぎない。

現時点では数字が合わないかもしれないが、未開発のエネルギーの量は無視できないはずだ。コールズ氏らは、潮力発電が英国の現在の年間電力需要の11%、つまり11.5ギガワットを賄う潜在力があることを発見した。しかし、業界団体Renewable UKによると、現在完全または部分的に稼働しているプロジェクトはわずか6件で、総発電量は10.6メガワット。これは、想定される発電量の0.1%にも満たない。さらに370メガワットの発電能力を持つプロジェクトが承認されているが、たとえ建設されたとしても、英国が回収できるのは、報告されている利用可能なエネルギーの約3%に過ぎない。

しかし、英国は潮力エネルギーの潜在力を世界に示すのに理想的な立場にある。また、世界最大級の潮汐力差を有しており、これを新たな形で活用する絶好の機会が到来している。「現時点では、政府は潮汐力を考慮していません。これは、私の見解では大きな間違いです」と、ウェールズのカーディフ大学で水環境工学の名誉教授を務めるロジャー・ファルコナー氏は述べている。

満潮と干潮の差が大きい場合、湾や河口にまたがるダムのような巨大な構造物である堰堤は、潮の満ち引き​​に伴うエネルギーを捉えることができます。タービンを外水面に設置する潮流発電とは異なり、堰堤ではタービンが構造物に組み込まれているため、干潮時には水がタービンを通過するように強制されます。タービンは頑丈なコンクリート構造物で保護されているため、メンテナンスが容易で、交換も約40年に一度で済みます。一方、英国の現在の潮力発電プロジェクトで使用されているような露出した潮流タービンは約20年に一度しか交換できません。

しかし、こうした巨大構造物は安価ではない。フランス、ブルターニュ地方のランス川河口にある発電所は、堰堤を利用している。1966年に建設され、現在も稼働しており、長らく世界最大の潮力発電所だった。24基のタービンが22万5000人分の電力を生産している。建設費は1億1500万ドル（現在の価値で約10億ドル）だった。2011年には、韓国の潮力堰堤によって形成された閉鎖水域、始華湖に建設された発電所が、ランス川の発電所を上回った。始華湖は、ラ・ランス川の発電所よりも年間10%多くの電力を生産している。この発電所の建設費は5億6000万ドル（現在の価値で7億3900万ドル）だった。

堰堤の設置に適さない場所であれば、海に半円形の防波堤を建設し、水を貯留するラグーン（巨大なSF映画の海のダム）を作ることも理論的には可能です。潮が引くと、ラグーンと周囲の海水の間に水位差が生じます。水位差が十分に大きくなると、水門が開き、水が隙間から流れ込み、水中タービンを回転させます。スウォンジーで提案されているプロジェクトは、規模は小さいものの、これを実現するはずでした。

このラグーンは資金調達に失敗したが、ファルコナーはブリストル海峡に新たな潮汐ラグーンの開発を支援しており、年間6.5テラワット時の発電が可能だ。これは、沿岸部のヒンクリー・ポイントに建設中の2基の原子炉（年間25テラワット時）よりもはるかに少ない。しかし、ヒンクリーの原子炉ははるかに高価だ。ファルコナーによると、ヒンクリーの原子炉は260億ポンド（約3兆円）の費用がかかり、耐用年数は60年だが、潮汐ラグーンは85億ポンド（約9兆円）の費用がかかり、耐用年数は少なくともその2倍になるという。潮汐力を利用するには費用がかかるかもしれないが、それでも初期費用は原子力発電などの他の安定したエネルギー生産手段よりもはるかに安く抑えられる可能性がある。

しかし、潮力発電プロジェクトが頓挫したのは資金不足だけではない。環境問題も懸念材料となっている。英国で最も野心的な潮力発電計画は、セヴァーン川河口の巨大な潮力を利用し、イングランドとウェールズの海岸をダムで結ぶ300億ポンド規模のプロジェクトだったが、2010年に中止された。その理由の一つは、この地域で餌を取り、越冬する鳥類への影響を避けるためだった。（しかし、このプロジェクトは2022年3月、地方自治体、企業、科学者からなる連合が再検討のための独立委員会を設立したことで、再び議題に上がっている。）

タービンブレードが海洋生物に危害を与えるのではないかという懸念も、潮力発電への期待を削ぐ要因となっている。2021年には、カナダで37年の歴史を持つ潮力発電所が閉鎖された。これは、水産海洋省が発電所のタービンが魚を死滅させていることを発見したことが一因となっている。タービンはまた、海底と海面の間の水の混合を妨げる可能性があり、これは海中の栄養塩循環と食物網の維持に重要である。

しかし、研究によると、こうした環境コストは、全体として見れば価値があることが示唆されています。英国国立海洋学センターのミケーラ・デ・ドミニシス氏とその同僚は2018年の研究で、スコットランド海域に約19,000基の風力タービンが設置され、水の混合が阻害されたとしても、生成されるクリーンエネルギーによって、環境への影響は依然として正味でプラスになると示しました。「多くの風力タービンを海中に設置することで環境を乱していますが、同時に、気候変動を軽減することにもつながります」とデ・ドミニシス氏は言います。

確かに潮力発電は依然として高価ですが、ほんの数年前までは太陽光発電や風力発電も同様でした。その後、補助金が出て、投資と普及が進み、あとはご存知の通りです。そして、他の多くの再生可能エネルギー源とは異なり、潮力発電には大きな利点があります。それは、海の波が止まらないことです。「潮力発電は風力発電や太陽光発電を補完し、エネルギーシステム全体にメリットをもたらすことができます」とコールズ氏は言います。