■奈良公園へ

からりと晴れ上がった上天気で、気温も快適。そこで、昼前から二人で奈良公園を歩くことにした。近鉄で奈良駅に着くと、海外からの旅行客が一杯。駅から歩いて国立博物館まで行ったが、閉館中。仏像館に入った。ここは初めてだったが、展示してある仏像をゆっくり見て歩くだけで時間がかかる。説明を詳細に見ると、一つの部屋の展示を見るだけで時間の余裕がなくなってしまう。

だが、仏像の形式や由来などいろいろな情報を仕入れることができた。それぞれの仏像の顔が、これほど違っているとは思わなかったし、姿勢にもそれぞれ意味があることも教えて貰った。係員に質問すると、熱心に説明してくれて、また時間がなくなっていく。そこそこで切り上げて外に出る前に軽く遅い昼食をとる。外に出ると明るい日差しの下に沢山の鹿がたむろしていて、盛んにお辞儀をして鹿せんべいをねだっているのが見える。観光客にとっては、これが奈良だと実感するものだろう。

興福寺の五重塔が修理中で近くに寄れなかったのは心残りだったが、秋の奈良を満喫したという満足感を持って帰宅した。

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■変動性再エネの出力制御

今日届いた自然エネルギー市民の会からのニュースレターで、いま問題になっている太陽光や風力発電といった変動性再生可能エネルギーからの出力が需要を上回るようになる地域が増え、出力を抑制させるレベルが大きく上がっている現状を示す資料を見る機会があった。日本が脱炭素に向かった施策の中心が再生可能エネルギーの増強なのだが、それが電力需要の変動とうまく対応出来ないために、出力を抑制させて需要に合わせざるを得なくなっているのだが、それが具体的な数字で示されている。資料は、経済産業省資源エネルギー庁が作成したものだ。

その資料にある、「2023年度の各エリアの再エネ出力制御見通し等」では、東京以外の地域で、大小はあるが、再エネの出力制御が行われると予測していて、その数字が示されている。

見通しの再エネ出力抑制比率がもっとも高いのは、やはり九州で6.7％、それに続くのが中国地域の3.8％、四国の3.1％が突出して高くなっており、4番目は東北の0.93％、さらに、北陸の0.55%、中部の0,26％、関西の0.20％、沖縄の0.14％、北海道の0.01％という数字が示されている。これに東京地域は入っていないが、東京都知事が大手住宅建設事業者に対し、新築建物に太陽光パネルの取付を義務づけたことから、いずれは、この仲間入りをすることになるだろう。

出力抑制量が増えた要因として、①複数エリアでの同時出力制御が増加し、域外送電量（隣に逃がす）が想定より減少したこと、②電気料金高騰に伴う節約・節電効果等により、需要が想定より減少していること、③晴天日や発電用水量が想定より増加し、太陽光や水力の発電量が増加していることが挙げられている。

出力制御には、減少分への補償がないために、苦境に陥る再エネ発電事業者も出ているようだ。原発が稼働していると、出力制御を迅速に出来ないために、電力需要が落ちると再エネの出力抑制に頼らざるを得ないのが現状だ。だが、今後のことを考えると、柔軟性のない原発に水の電気分解で水素を作る設備を設置し、余剰の電力を使って水素を作り、需要が大きくなればその水素で発電するような調整能力を増強する必要があると思っている。水素発電のコストが上乗せされるが、脱炭素のコストとして吸収できるようなシステム開発ができれば、貴重な再エネを捨てる必要もなくなるのではないだろうか。

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■浮体式風力発電

洋上風力発電には、沿岸部の遠浅の区域に、タワーを海底に埋め込んで建てる方式と、海が深い場合に、海上に浮かぶ設備を作ってそれに発電用の風車を建てる方式がある。日本列島周辺は遠浅の距離が少ないとされ、これから建設される洋上風力発電は浮体式が主力になるとされている。沿岸部に住む人が、風車の建設による景観の悪化を主張して、沿岸部に風車を設置するのに反対するときにも浮体式が採用されるようになってきた。浮体式は建設コストも高く、維持管理にも難しさがある。また沖合遠くに設置すれば、発電した電力を陸まで届ける送電線に設置コストも大きくなる。

先日地中海に浮体式の風力発電の設置が進んでいるという記事を見て、欧州でも風力発電に反対する人が多いのかなと思った。地中海は深度の大きい海域は少ない筈だからだ。だが、地中海での浮体式は、沿岸部に向けた電力を発電するのではなく、海底油田からの原油の汲み上げに必要な電力を供給するためだと知って、成る程と思わされた。

油田の操業には安定した電力が必要だから、多分大規模な蓄電池を併設しているのだろうが、全体として一般の電力コストより高くなるとしても、原油の価格に吸収できるぐらいのものなのだろう。

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■うるう秒廃止

うるう秒廃止という言葉を報道記事で見たときに、その意味が当初分からなかった。記事を読み込んで分かったのは、地球の自転速度が毎年微妙に変化しているために、世界標準時を地球の自転時間に合わせることを、うるう秒の修正というのだと理解できた。

国連専門機関の国際電気通信連合（ITU）が、2035年ごろまでに「うるう秒」を廃止することを年内に決める見通しとなったと報じられている。うるう秒は世界の標準時が地球の自転に基づく時刻からずれるのを修正してきた施策の名称のようだ。この廃止は、世界のIT化と密接に関係しているものだと思う。

これまでは、地球の自転が年間何回かによって時間を定めていたのだが、情報通信機器の制御には、秒以上に短い時間単位の制御が行われるようになっている。しかも世界全体で同じ時間制御が行われているから、うるう秒精度で、1日、1年の長さを変えると、それにどこかで遅れが出ると、情報システムのタイミングが崩れて、システム全体の機能が停止する可能性が出るようになったようだ。

地球の自転と時刻のずれは「うるう分」や「うるう時間」などを新設して対応する。うるう秒による調整は過去約50年で累計27秒生じた。仮にうるう分やうるう時間を適用する場合には、少なくとも100年以上先になる見込みだ。その時には、情報通信システムやコンピュータシステムの制御のタイミングが一斉に行われなければ、時間を基準に作動しているシステムが混乱して停止してしまう可能性が高い。従って、秒より長いタイミングでの切り替えをすることになったのだろう。

影響が大きい米国のメタやグーグル、アマゾン・ドット・コム、マイクロソフトは米国立標準技術研究所（NIST）などとうるう秒の廃止を求める活動を繰り広げていた。これまで、うるう秒による調整は、日本時間の午前8時59分59秒のあとに1秒を足すような「正のうるう秒」だった。しかし、近年は地球の自転が速まっているとされ、35年までに1秒を減らす「負のうるう秒」が初めて発生する可能性が指摘されている。企業のIT機器が負のうるう秒に対応するには、午前8時59分59秒を刻むことなく、58秒の次に00秒に移る特殊な処理をしなければならない。前例のない取り組みとなるため、メタは22年のブログ投稿のなかで「負のうるう秒はソフトに壊滅的な影響を与える可能性がある」と主張しているらしい。

地球の自転速度の微妙な変化が、情報化社会の根底を揺さぶっているのだとは驚きだ。

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■温暖化ガス「ゼロ」の合成燃料

植物、動物、藻類などの生物からの原料を合成して作る燃料は、燃焼させれば炭酸ガスが出るのは当然なのだが、生物起源のものはまた生物に吸収されるという仮定によって、ネットゼロの燃料だと見なされている。これが想定通りになっているかどうかの実証はかなり難しいだろう。

9月下旬に、日本を含む20カ国・地域が会議を開催。ドイツでも国際会議が開かれたほか、自動車大手の欧州ステランティスは24車種のエンジン車で改修せずに合成燃料を利用できることを確認したと報じられている。これには、欧州連合（EU）が電気自動車（EV）一辺倒の方針を修正したことが背景にあるらしい。

9月27日に広島で開かれた産官学会議では合成燃料について「従来の化石燃料と混合可能な燃料で、二酸化炭素（CO2）を着実に削減しながら、市場価格への急激な影響を抑えられる」と指摘し、実用化に向けた技術開発、燃料の質を担保するための認証制度で、参加国・地域が連携することで合意したとのことだ。

EUは2035年以降、エンジン車の新車販売を全面禁止する従来の方針を撤回し、合成燃料の利用に限って販売を継続できるよう改めた。ただ再生可能エネルギーからつくる合成燃料の販売価格はガソリンの6～10倍に高止まりしており、生産や利活用の拡大によるコスト抑制が課題となっている。生物起源の合成燃料であれば、コストはそれほど高くはならないと思われる。

再エネからの電力の比率が高ければ、電気自動車（EV）の普及に力を入れる方向に向かうのは当然の方向で、EUは延期されたとは言え、EVへの転換に進むだろう。だが、それが出来ない国の一つにインドがある。インドの電力の75％は石炭火力からのものだから、欧米などではオール電化が脱炭素を意味するのが、逆にインドでは電力消費が増えれば、石炭火力から大量の炭酸ガスが排出されることになる。そのため、インド政府は、EVへの転換ではなく、従来型の自動車の燃料をネットゼロに近づける方向に向かっている。インドで今後もエンジン駆動の自動車の利用が続くが、燃料を生物起源の合成燃料へ転換する方向に向かうのだろう。

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■再エネ活用の温室

矢崎総業傘下の矢崎エナジーシステムは、再生可能エネルギー比率を50%にした植物工場システムを開発したと報じられている。太陽光発電による発光ダイオード（LED）を照明とするほか、太陽熱や自社工場から出た廃熱などを利用して温度や湿度を一年中一定に保つとのこと。

だが、温室はそもそも自然エネルギーである太陽光で、植物が育ちやすい温度に調整するために使われているのだから、植物が育つに十分な太陽光の利用は行われているはず。そこへなぜLEDを上乗せするのだろうか。いくらLEDの発光効率が高いとしても、電力は消費する。その電力コストに見合った高級なもので、温室の太陽光透過率が問題となるものを栽培するのなら意味があるが、逆に温室栽培に適した植物がこれまで栽培されてきたのを、大きく変える植物の栽培が必要になったのだろうか。あるいは、季節に拠らず、年中同じ植物を育てるのだろうか。

太陽光で発電した電力は蓄電池に充電しながら、必要な分を植物が光合成するためのLEDの照明に使うようだ。太陽熱や廃熱、木質バイオマスチップ、井戸水を温度や湿度調整に使う。化石燃料の使用割合は50%で、さらに効率を高めて3分の1まで下げるということだ。バイオマス燃料の利用比率をさらに上げることはできるだろう。

温度や湿度や照明時間などの生育環境をセンサーで計測する。データは収穫した果物の糖度のデータも加えて人工知能（AI）で解析し、最適な生育方法を見つけ出す仕組みも備えるのは意味があるだろう。農業の近代化に貢献するシステムを作ることができるから、そのシステムを外販出来るかもしれない。だが、この他にも、肥料のやり方や、害虫の駆除なども重要な要素だから、この分野のデータも加えた温室システムの開発が必要だと思う。

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■米国が高圧直流送電推進

米国エネルギー省の風力エネルギーオフィス（WETO）が、1,000万ドルを準備して、高圧直流（HVDC）送電の電圧変換設備の性能向上を推進しようとしていると報じられている。高圧直流送電方式は、同電圧の交流送電方式に比べて送電損失がかなり低い。米国では、広大な大陸の遠隔地に風力発電が設置される場合が多く、ここから需要地までの送電損失の差を無視できないからだし、これから増加する洋上風力発電から陸上に送電する海底電線には、直流送電方式が絶対条件となるからだ。

現在の電力供給網は全て交流だから、再エネからの電力を供給するには、どこかの時点で直流を交流に変換しなければならない。送電損失を考慮すると、できるだけ遠距離まで高圧直流で送電し、需要地で交流に変換させるようにすれば、送電損失を大幅に下げることが出来る。ただ、直流と交流の変換設備で電力損失が起きるのが避けられず、この損失を現在の方式より大きく引き下げようとするのが今回のプロジェクトとなる。

今後の長距離送電には、電源のあるところから需要地までをHVDCで送電し、需要地の近くで高圧交流に変換して現地の送電網に接続する方式の採用が増加するのは確実で、これによって、大幅な送電効率の向上を実現できることになる。さらに、再エネ電源からは炭酸ガスの排出はないのだから、米国の地球温暖化対応策としての役割も果たすことになる。

HVDCの送電電圧を現行よりさらに引き上げることにより、送電距離を大幅に延長し、さらには、現在25年とされる直交変換設備の寿命を長くすることができれば、米国の気候変動対応に大きく貢献することになる。日本でも今後同様の対応が求められることになるのではないだろうか。

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