米加州「2045年ゼロカーボン電力」、達成には太陽光100GW新設 運輸と建物の電化で電力需要は3倍を想定

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すでに再エネ比率は33％超

　米カリフォルニア州は、多くのプログラムを通じて、クリーンエネルギーの未来に向けて取り組んでいる。例えば、再生可能エネルギーやエネルギー効率・省エネのほか、化石燃料資源からの脱却に必要なエネルギー貯蔵技術の促進などで、すでに大きな成果を上げている。

　2020年時点で同州の電力供給全体に占める再エネの比率は既に33％を超えており、発電に伴うCO2排出量は1990年比で43％減少している。

　クリーンエネルギーへの転換をさらに加速するため、2018年9月カリフォルニア州で「2045年までに100％ゼロカーボン電力」を目指す上院法案「100（SB100）」が可決し、法律となった（図1）。

図1●カリフォルニア州が2045年までにクリーン電力100％を達成するプロセス

（出所：CEC）

具体的に、SB100には、以下のような目標設定などの内容が盛り込まれた。

　（1）2045年までに、温室効果ガスを排出しない太陽光や風力を含む再エネとゼロカーボンの資源で、カリフォルニア州で販売されるすべての電力を賄う

　（2）2030年までに、カリフォルニア州の電力の少なくとも60％を再エネで供給することを義務付ける州の再エネポートフォリオ基準（RPS）を更新

　（3）100％クリーンな電力を達成するため、カリフォルニア州エネルギー委員会（CEC）、カリフォルニア州公益事業委員会（CPUC）、およびカリフォルニア州大気資源局（CARB）は、（各機関の）既存の法律に基づくプログラムを使用して、2021年まで、およびその後4年ごとにSB100に関する共同方針レポートを発行する

　今年3月に、SB100に基づき、CEC 、CPUC とCARB の3つの機関は、SB100を実施する際の課題と機会を評価するための第一ステップとし、「2021 SB 100合同機関レポート」を発表した。

　同レポートでは、100％クリーン電力を達成するために必要な追加的資源と資源の設置導入量の初期評価、及び関連するコストが含まれており、様々なコンディションとテクノロジーのもとで、これらの要因が分析されている。

「電化」推進で経済全体を脱炭素化

　ところで、「2045年までに100％ゼロカーボン電力」と聞くと「現在」供給されている小売電力のゼロカーボン化と思えるかもしれないが、実は、脱炭素のターゲットはそれだけに留まらない。

　同州のジェリー・ブラウン前知事は2018年に、SB100成立に加え、2045年までにカリフォルニア州の経済全体をカーボンニュートラルにする方法を検討するよう州当局に指示する州知事命令に署名した。つまり、この命令は、カリフォルニア州の電力部門だけでなく、運輸や製造業など、その他の部門でのCO2排出量を削減する変革、つまり電化への移行が考慮されるのである。..Read More Here

米エネルギー貯蔵市場、2024年までに5.4GWに拡大！ 電力会社による導入計画は合計78GW

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EV市場拡大で価格低下

　米大統領による「年頭教書」は、米政治における新春の恒例行事として知られる。年の始めに、大統領が連邦の両院議会の議員を前に、その年の主な政治課題などを演説するもので、一般教書演説とも呼ばれる。今年は、これと並行して、「米国エネルギー貯蔵産業の年頭教書：2019年の回想」と題したセミナーが2月6日に行われた。

　講演者の一人であるダン・フィンフォレイ氏は、「市場は着実に拡大している」と、米国エネルギー貯蔵設備の市場トレンドを語った。同氏は、クリーンエネルギーに関する英国調査会社・ウッドマッケンジーのエネルギー貯蔵部で アナリストを務めている。

　米国エネルギー貯蔵市場をテクノロジー別に見ると、リチウムイオン蓄電池がこれまで市場をほぼ独占しており、2019年第4四半期のシェアでは、全体の99.2％に達した。

　フィンフォレイ氏によると、エネルギー貯蔵設備の価格は継続的に低下しているという。その背景について、「エネルギー貯蔵市場が、電気自動車（EV）市場に『おんぶ』されているから」という表現で説明した。つまり、エネルギー貯蔵用だけの蓄電池市場はまだ小さいが、急速に拡大するEV市場のおかげで、コスト低下の恩恵を得ているという。

　エネルギー貯蔵市場の主体は「長周期」（長時間の需給改善）向け用途に向かっており、「真の（ビジネス）機会は長周期向けにある」と語った。米国でエネルギー貯蔵市場が立ち上がった当初は、調整力市場を通じて、短時間の充放電で生み出した調整力を系統運用事業者に提供するアンシラリーサービスがメインで、同サービス用には「短周期」（短時間の需給改善）向けシステムが活用された。

　近年では、カリフォルニア州やニューヨーク州など多くの州政府がエネルギー貯蔵設備の導入を義務化し、 昼間に太陽光発電からの電力を充電し、夕方のピーク時に放電する「シフト目的」の長周期対策での使用が拡大している。さらに、供給力の確実な確保を目指す容量市場の拡大で、長周期向けエネルギー貯蔵が大きく伸びると予想されている。

長周期向けは20％の価格低下

　エネルギー貯蔵市場は、太陽光発電市場と同じように、住宅用、 非住宅用（商業・産業）、そして、発電事業用の3つに分類される。さらに、電力会社の視点から、エネルギー貯蔵が電力需要家側に設置される場合 「ビハインド・ザ・メーター（電力量計の後側）」、そして、電力供給側に設置される場合 「フロント・オブ・ザ・メーター （電力量計の前側）」との分け方もある。後者のフロント・オブ・ザ・メーターのほとんどは電力会社による発電事業用になる。

　エネルギー貯蔵設備の価格は、容量や電力量といった技術的な特性だけでなく、設備の定格放電時間によっても異なる。主に、定格放電時間が0.5 時間未満の「短周期」、2時間までの「中周期」、そして4時間以上の「長周期」に分類される。... Read More Here

「蓄電池併設」本格化、アンケート調査に見る、米太陽光施工業者の成長戦略 蓄電池ブランドでは「LG」「テスラ」がトップ

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全米870の太陽光施工業者にアンケート

　米国における「蓄電池併設型太陽光発電」の販売、蓄電池のブランド評価、そして太陽光発電産業に携わる施工事業者の今後の事業戦略などのトレンドに関する調査結果が発表された。

　これは、全米 の太陽光発電施工事業者を対象としたアンケート調査で、米エネルギーセイジ（EnergySage）と米NABCEPが共同で実施した。

　米エネルギーセイジは、オンラインによる太陽光発電見積もりサービスを提供している。また、NABCEPとは「北米公認エネルギー実務者委員会（North American Board of Certified Energy Practitioners）」の略で、再生可能エネルギー産業に携わるインストーラーなどから構成される。

　調査の対象となったのは全米48州にわたる870の太陽光発電販売・施工事業者で、2018年12月から2019年1月にかけて実施された。ちなみに、この調査は今年で4回目になる。

　この調査に参加した施工事業者は、住宅と事業用市場をメインとしており、2018年の年間設置量は30kWから1.5MWまで事業規模には大きな幅がある。今回の調査に参加した事業者の年間設置量を平均すると住宅用で300kW、事業用で250kWとなっている。

蓄電池、EVに事業領域を拡大

　太陽光発電市場が成熟にするにつれて、多くの施工事業者は、顧客に提供する事業領域を広げ、他者と差別化するため、新しいサービス・製品を加えることを計画している。

　2019年に新しく提供したいと考えているサービスでもっとも回答が多かった事業領域が、太陽光発電の運営・保守（O&M）サービス、そして省エネ評価・アップグレードが共に6％、次に電気工事請負（3％）、そしてコンサルティングサービス（2％）となっている。ちなみに、回答した事業者の67％はすでにO&Mサービスを提供している。

　2019年に加えたい新しい製品で最も高かったのは、蓄電池（9％）、電気自動車（EV）の充電器（8％）、ジェネレーター（発電機）（4％）などとなっている。ちなみに、回答事業者の69％はすでに蓄電池、そして55％はEV充電器を提供している。... Read More Here

EVで「ダックカーブ」解消、系統蓄電池への投資を回避 双方向制御で日中の太陽光発電を充電し、夕方ピーク時に放電

Published at Nikkei Technology --- 気候変動対策で米国をリードするカリフォルニア州は、太陽光発電、エネルギー貯蔵、そして電気自動車（EV）の導入量において、ダントツのナンバーワンである。

EVが系統蓄電池を代替

　同州は、2020年までに再生可能エネルギーによる電力の供給割合を33％、そして2030年までに50％にする目標を設定している。電力系統の信頼性を保ち、さらに多くの再エネを導入するため、同州は民間電力会社3社に、2024年末までに合計1.3GWのエネルギー貯蔵用蓄電池の設置を義務付けた。さらに、2025年までに150万台のゼロ・エミッションカー（ZEV）の導入も法律化している。

　米エネルギー省（DOE）の主管する米ローレンス・バークレー国立研究所（Lawrence Berkeley National Laboratory：LBNL）の研究者が、「クリーンな電力網の実現を可能にするクリーン車」という分析レポートを発表した。このレポートでは、「EVは、カリフォルニア州の再エネ目標をサポートする一方、定置型蓄電池の導入にかかる多額な投資を回避できる」と分析している。

　EVが運輸部門の脱炭素化に貢献するだけでなく、再エネを電力系統に統合するための資本コストも下げられる、つまり、定置型蓄電池よりEVの方がより低コストで「ダックカーブ」問題を解決できることを示している。

　同州はさらなる温室効果ガス削減のために、太陽光発電の導入拡大を目指すが、「ダックカーブ」問題に直面している。

　「ダックカーブ」とは太陽光発電導入の拡大に伴い、日中には電力供給が過剰となる一方、夕方の需要ピーク時には電力供給が不足する、という問題である。電力需要から太陽光発電などの変動型エネルギー源の供給を差し引いたものを「実質需要」と呼ぶ。分析によると、この実質需要を時間ごとに追っていくと、４つの問題点が見える（図1）。

図1●カリフォルニア独立系統運用機関（CAISO）のダックカーブをもとに４点の問題点を表示

（出所：Jonathan Coignard el al 2018 Environ. Res. Lett.）

「過剰発電」と「ランプアップ」が厳しい課題

　まず、午前中に「ランプダウン（急な実質需用量の低下）」に直面する。これは、太陽光発電の出力が急激に増加する時である（Ramp min）。

　次に日中「過剰発電（日中の低い実質需要）」が発生する。これは、需要が低い日中に太陽光発電の出力が最高（MAX）に達することで、供給過剰になることで生じる。その場合、コスト的に効率的な方法ではないが、大規模なベースロード発電所の出力を絞っていくか、再エネの導入量を拡大する目標に反して、太陽光発電の出力を抑制しなくてはならない (P min)。...Read More Here

太陽光がEV普及を後押し、加州でシェア争いし烈に 深刻化する電力需要の「ダックカーブ」緩和に期待

Published at Nikkei Technology --- EVのテスト走行に注目

　カリフォルニア州サンディエゴ市で2月11日、太陽光発電関連の展示会「ソーラーエクスペリエンス」が開催された。

　この展示会は毎年行われているもので、例年太陽光発電や蓄電池メーカーの展示や参加者が多いが、今年特に注目を浴びていたのはEV（電気自動車）のテスト走行のデモンストレーションであった。独BMW、米GM、伊フィアット、トヨタ自動車が車両を出展した。カリフォルニア州のベンチャー企業であるレヴェロ（REVERO） もテスラのロードスター似たスポーツカータイプのハイブリッド車を展示した（図1）。

図1●サンディエゴで行われた太陽光発電関連展示会「ソーラーエクスペリエンス」の様子。手前はREVOROが展示した太陽光パネルを搭載したハイブリッド車

（出所：J. Movellan）

[画像のクリックで拡大表示]

　サンディエゴ市は、太陽光発電システムの設置量では、全米の都市で最大となっており、導入拡大により電力需要のロードカーブが急激に増減する現象「ダックカーブ」が早くも問題となっている。実際、サンディエゴ市の電力会社は、「南カリフォルニアで太陽光発電などの再生可能エネルギーの普及が進むにつれて、ピーク需要時が夕方から夜に変化している」とし、夏期時間別電気料金のピーク時間帯を従来の午前11時～午後6時から午後4～9時に移行した。

　このピーク時間帯の移行により、昼間の太陽光発電の電力はより低いオフピーク料金で売電され、太陽光が発電しない夕方から電気料金が高くなる。太陽光発電システムの所有者にとっては、「高く売り、安く買う」から「安く売り、高く買う」という経済的メリットが得られない状況となった。

　この解決策として、個人レベルでは、昼間の余剰電力を家庭用蓄電池で充電し、夜に放電するパターンが顕在化し、州レベルでは、EV所有者に対し、昼間にオフィスやショッピングセンターなどの駐車場で充電することを促す動きが出てきた。これにより、日中の余剰電力が減ることで「ダックカーブ」の緩和につながる。EVの普及により、太陽光を持続的に拡大しやすくなる余地が出てくる。

22万台に補助金を交付

　カリフォルニア州では2010年3月から、蓄電池だけで走るEV（図2ではBEV）とPHEV（プラグ・イン・ハイブリッド車）への「クリーン自動車補助金プログラム（CERP）」を開始し、後にFCEV（燃料電池自動車）も加わった。現在、FCEV には5000ドル、EVには2500ドル、PHEVには1500ドルが支給される。さらに、州政府からは、税金の支払い時にEVの購入者は7500ドルの税額控除が適用される。

　カリフォルニア州では、今までに約22万台に対して補助金が交付された。金額ベースでは4億8000万ドルを超える。...Read More Here

米ランカスター市、初の「ネットゼロエネルギーシティ」に 全ての新築住宅に「ネットゼロエネルギー規制」

Published at Nikkei Technology Online --- 「温暖化対策は地方自治体が決める」

　米国カリフォルニア州サンディエゴ市で開催された「コミュニティチョイスエネルギー・フォーラム」で、同州ランカスター市のレックス・パリス市長は、トランプ米大統領の顔写真を指差し、こう言い放った。

　「我々は（温暖化対策を実施するにあたり）連邦政府のサポートは必要ありません。なんと言っても建物の許可が出せるのは私ですから。（温暖化対策の）決断はローカルが出すのです」―ー

　この発言は、地方自治体が温暖化対策に大きな役割を果たすことを意味する。実際、同市は、どの地方自治体、州政府、そして連邦政府よりも、革新的、そして包括的なCO2 削減対策を促進している（図1）。

図1●「ネットゼロエネルギーシティ」に向けての

取り組みについて語る加州ランカスター市長（出所：Climate Action Campaign

ランカスター市は、ロスアンゼルスの北のアンテロープ・バレーと呼ばれるモハベ砂漠の西端に跨るバレー（低地）に位置し、年間300日以上が晴れという太陽光発電に大変恵まれた地域にある。

　そんなランカスター市は、2011年に米国初の「ネットゼロエネルギー （ZNE） シティ」と「世界の代替エネルギーの首都」になるという意欲的な目標を掲げた。「消費する電力量より、太陽光発電などの発電量が上回る。それは私たちとって、もうそこまで来ています。実際、2017年には（ネットゼロエネルギーを）達成します」と、パリス市長は語った。

中国BYD社が太陽電池と蓄電池を供給

　そして、この目標を達成するための同市による数々の環境条例、促進事業の説明を行った。

　パリス市長によると、ZNEホームは、従来から存在していたが、高価なものばかりだったという。市長のビジョンは、「一般の家庭が購入できる」ZNEホームを同市に建築することだった。

　「多くに人が、『それは無理だ』と言いましたが、私は、『どうすれば可能になりますか』と問い返しました。また、官僚的な煩雑な手続きのため、『建物の許可を取るのに時間がかかる』と言われました」。パリス市長は、こう振り返る。

　そこで、まず「その手続きのプロセスを短縮化しました。さらに、太陽光発電の導入手続きも簡素化しました。従来なら数週間以上かかってしまう申請や許可などの手続きを、申請に訪れた時に完了できるよう20分程度に短縮しました」。パリス市長は、市の受け入れ態勢を大幅に改正したことについて語った。

　パリス市長は中国に行き、蓄電池メーカー大手BYD社（比亜迪）と交渉しつつ、ホームビルダーである米KB Home社とパートナーシップを組み、「未来のホーム」を作った..Read More Here。

「従来の屋根材より美しい」太陽光パネル、米テスラが発表 瓦のような4タイプの「ソーラールーフ・タイル」を商品化

Published in Nikkei Technology Online ---- 　10月末、米テスラ・モーターズ（Tesla Motors）のCEO（最高経営責任者）のイーロン・マスク氏がまた業界を騒がす発表をした。

　発表会ではまず、テスラが現在、買収をかけているソーラーシティ（SolarCity）のCEO（最高経営責任者）でマスク氏の従兄弟にあたるリンドン・ライヴ氏がまずステージに現れた。同社は、分散型太陽光発電の販売・設置で米国ナンバーワン企業だ。

　「これから紹介するプロダクトにとてもワクワクしています。このプダクトは、テスラとソーラーシティが共同で念入りに開発したものです。このプロダクトのビジョンをより理解するために、イーロン・マスク氏を呼びましょう」と、マスク氏をステージに招いた。

　ちょっと洒落た郊外の住宅地にセッティングされたと思われるマスク氏が立っているステージは、実はカリフォルニア州ロサンゼルス郡にあるハリウッド映画スタジオとして有名な、ユニバーサル・スタジオの一部。同氏は周りの家を指し、「これらの全ての家にソーラー（太陽電池）が付いているのが、わかりますか？」と、参加者に問いかけた。

　まさしく、周りの洒落た家の「ルーフ（屋根）」が、今回の新しいプロダクトなのである。...Read More Here

Elon Musk announces new Solar Roof Tiles at Universal Studio, Credit Tesla

100 Percent Renewable Energy Charged EV Stations Allow Driving on Sunshine

Published at Renewable Energy World --- According to the Global EV Outlook 2015 published by the Clean Energy Ministerial’s Electric Vehicles Initiative (EVI), there were over 665,000 EVs on the road at the end of 2014. The U.S. represented the largest EV market (39 percent), followed by Japan (16 percent) and China (12 percent).  Furthermore, global EV sales jumped up by 53 percent in 2014 and are expected to continue to grow at a healthy pace.

EVs are a pathway to achieving a sustainable transportation industry by reducing emissions of greenhouse gases while increasing energy security. However, if an accelerated demand of EVs triggers more usage of fossil fuel burned electricity, do EVs still provide a sustainable solution to the society?

In the U.S., Envision Solar, headquarted in San Diego, California, has developed the unique EV ARC (Electric Vehicle Autonomous Renewable Charger), which is the world’s first fully autonomous, mobile, and 100 percent solar charged EV station. While in the U.S., the average, grid-tied EV charging system supplies electricity, which mostly comes from fossil fueled power plants, the EV ARC provides 100 percent clean, renewable electricity for EVs in public areas.

Furthermore, being an off-grid system, the EV ARC does not require any foundations, trenching, electrical upgrades or even a building permit, which are required for regular, grid-tied stationary EV stations.

“We are changing the paradigm in EV charging. We are making it possible to drive in nothing but sunshine and to deploy EV chargers in minutes, not months,” said Desmond Weatley, CEO at Envision Solar.Read More Here

世界初、移動可能な独立型太陽光カーポート、再生可能エネルギー100％でEV充電

Published at Nikkei Technology --- 　米国を含む23カ国の政府機関からなるクリーン・エネルギー・ミニストリアル（the Clean Energy Ministreal）によると、2014年末までに累積66万台以上の電気自動車（EV）が世界に出回っていた。この総出荷台数のうち、米国が39％のシェアを持ち、日本の（16％）と中国（12％）が続いている。

　そんなEV出荷数で世界をリードする米国に、世界で最初の移動可能な太陽光発電カーポートシステムがお目見えした。すでに、米Google社も使用している。

　EVはガソリンを必要とせず、走行時に二酸化炭素（CO2）を排出しない環境配慮型の次世代自動車として政府機関が普及拡大を進めている。しかし、EVが普及しても、もし充電する電気を、石炭や石油などの化石燃料による火力プラントで発電した場合、走行時はクリーンだが、まったく「CO2フリー」とは言えない。なぜなら火力発電は大量のCO2を排出し、温暖化問題を加速させるからである。

　これらの問題を解決するために、カリフォルニア州サンディエゴ市に拠点を置くEnvision Solar社は、世界で最初の「移動可能な太陽光発電カーポートシステム」を開発した。その名は「EV ARC （Electric Vehicle Autonomous Renewable Charger：電気自動車自立運転再生可能エネルギー充電器）」...Read More Here

手厚いハワイのEV普及策、高速優遇から駐車・充電の無料まで

Published at Nikkei Technology --- ハワイ州が、あの手この手で電気自動車（EV）の普及に力を入れている。高速道路の優遇に、駐車場や充電の無料など、とにかくEVユーザーに手厚い施策を次々と繰り出している。背景には、自動車による化石燃料の消費量が多く、州内のガソリン価格が高いという深刻な事情があるようだ（関連記事）。

　2014年にハワイ州が消費した14億ガロン以上の石油のうち、自動車などの陸上交通機関が最大の4.5億ガロンを消費した。ハワイ州のガソリン価格も全米でトップのため、自動車による石油燃料の消費量削減は、重要な政策課題の1つになっている。

1000台中4台がEV

　米国政府の2014年の統計によると、ハワイ州はEVの導入量でカリフォルニア州に次ぐ全米2位であった。ハワイ州で登録された新車に占めるEVの比率は、1000台に4.2台の割合という。ちなみにカリフォルニア州では、1000台に5.5台の割合である。

　ハワイ州はEV導入を拡大するため、高速道路での優遇や駐車料金の免除、無料の充電設備の整備などを推進している。このうち高速道路での優遇は、「HOV（high-occupancy vehicle）車線」と呼ばれる同乗者が複数以上の車が優先的に走れる車線を、EVであれば同乗者がいなくても通行できる制度がある。...Read More

高速道路での優遇が決め手、EV10万台超のカリフォルニア

Published at Nikkei Electronics --- 赤いスポーツカーが、カリフォルニア州の青い空と青い海を背景に、高速道路をさっそうと走行する場面が映画にたびたび登場する（図1）。カリフォルニア州は、面積が広いにもかかわらず、米国の東海岸や日本のように、公共交通機関が発達していない。必然的に車への依存度が高くなり、5～6車線もある高速道路でも交通渋滞が頻発している。

　「車社会」のカリフォルニア州では、CO2排出量の40％が、道路交通部門からのものである。自動車の排気ガスを大幅に削減するために、電気自動車（EV）への期待が高まっている。カリフォルニア州では2025年までに15億台のEVを導入するという、全米で最も高い目標を掲げている。Get Magazine Here　See More Here

日経エレクトロニクス 2014年12月22日号

The Plug-in Electric Vehicle (PEV) Owner Survey by California Air Resources Board (ARB)

EVだけじゃないTesla Motors社、新電池工場で生産の3割を定置型に

Published at Nikkei Business --- 電気自動車（EV）のスポーツカー「Roadster」でEV業界に旋風を巻き起こした米Tesla Motors社。その蓄電池は、自動車だけでなく、家庭や商業・工業向けでも活躍している。

　Tesla Motors社は2014年9月、カリフォルニア州の隣のネバダ州に、「ギガファクトリー（Gigafactory）」と名付けた業界最大のLiイオン2次電池工場の建設を発表した。この電池工場では2020年までに、年間50 GWh相当の蓄電池の生産を開始する予定だ。

　Tesla Motors社の広報担当者によると、Gigafactoryで製造する約30％の蓄電池が、自動車以外の家庭用、商業・工業用などの定置型蓄電池として使われるという。需要家側に設置する定置型蓄電池だけでなく、発電や送電といった供給側に設置する大規模貯蔵システムにも対応できるとする。Read More Here

Tesla Roadster

Tesla Stationary Energy Storage 400kWh /200kW