「無限の」エネルギー: 赤道近くに浮かぶ太陽電池パネルが将来の人口ホットスポットにどのように電力を供給できるか

2023 年 8 月 6 日

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オーストラリア国立大学のアンドリュー・ブレイカーズ氏とオーストラリア国立大学のデビッド・フィルナンド・シララヒ氏

赤道近くの穏やかな海に浮かぶ膨大な数の太陽光パネルは、東南アジアや西アフリカの人口密集国に実質的に無制限の太陽エネルギーを提供できる可能性がある。

私たちの新しい研究では、インドネシアの洋上太陽光だけで年間約35,000テラワット時（TWh）の太陽エネルギーを生成できることが示されており、これは現在の世界の電力生産（年間30,000TWh）に匹敵します。

そして、世界のほとんどの海洋は嵐に見舞われますが、赤道の一部の地域は比較的静かで平和です。 したがって、比較的安価な工学構造物は、沖合の浮遊太陽光パネルを保護するのに十分である可能性がある。

当社の高解像度地球規模ヒートマップは、インドネシア諸島とナイジェリア近くの赤道西アフリカに洋上浮遊太陽電池アレイの最大の可能性があることを示しています。

現在の傾向によれば、世界経済は、膨大な量の太陽光と風力エネルギーに支えられて、2050 年までに大部分が脱炭素化され、電化されるでしょう。

約 70 平方キロメートルのソーラー パネルで、ゼロ炭素経済において 100 万人の富裕層が必要とするすべてのエネルギーを賄うことができます。 パネルは屋上や乾燥地帯に設置したり、農業と共存したり、水域に浮かべたりすることができます。

しかし、ナイジェリアやインドネシアなどの人口密度が高い国では、太陽エネルギーを収穫できるスペースが限られています。

いわゆる「無風」緯度の熱帯に位置することは、風力資源が乏しいことも意味します。 幸いなことに、これらの国々とその近隣諸国は、穏やかな赤道海に浮かぶ太陽電池パネルから実質的に無制限のエネルギーを得ることができます。

水上ソーラーパネルは、内陸の湖や貯水池にも設置できます。 内陸水上太陽光発電には大きな可能性があり、すでに急速に成長しています。

私たちが最近発表した論文では、過去 40 年間に大きな波や強風が発生しなかった地域を見つけるために、世界中の海洋を調査しています。 このような地域の水上ソーラーパネルには、強力で高価な工学的防御は必要ありません。

6 メートルを超える波や毎秒 15 メートルを超える強い風が吹かない地域では、年間最大 100 万 TWh の発電が可能です。 これは、100億人の富裕層を支える完全に脱炭素化された世界経済に必要な年間エネルギー量の約5倍に相当する。

良い場所のほとんどは、赤道に近く、インドネシアとその周辺、および赤道西アフリカにあります。 これらは人口増加率が高く、環境価値も高い地域です。 海洋に浮かぶ太陽光パネルは、土地利用紛争の解決に役立つ可能性がある。

インドネシアは人口密度が高い国で、特にジャワ島、バリ島、スマトラ島に集中しています。 今世紀半ばまでに、インドネシアの人口は 3 億 1,500 万人を超える可能性があります。

幸いなことに、インドネシアには膨大な太陽エネルギーの潜在力があり、太陽エネルギーを一晩蓄える膨大な揚水エネルギー貯蔵の可能性もあります。

太陽光発電を利用して経済を完全に脱炭素化した後、豊かなインドネシアを支えるには約25,000平方キロメートルの太陽光パネルが必要となる。

インドネシアには、穏やかな内海に膨大な数の太陽光パネルを浮かべるという選択肢がある。 この地域には約 140,000 平方キロメートルの海景があり、過去 40 年間、4 メートルを超える波や毎秒 10 メートルを超える強い風に遭遇したことがありません。

640万平方キロメートルのインドネシアの海域は、インドネシアの将来のエネルギー需要全体を洋上浮遊太陽光パネルで賄った場合に必要な面積の200倍となる。

世界のほとんどの海景では、10 メートルを超える波と、毎秒 20 メートルを超える強い風が吹いています。 いくつかの企業が、沖合の浮体パネルが嵐に耐えられるように工学的防御の開発に取り組んでいます。 対照的に、赤道沿いの穏やかな海洋環境では、それほど堅牢ではなく高価な防御が必要です。