高原の太陽、敦煌の溶融塩発電所を訪れる

中国初の100MW級溶融塩タワー式太陽熱発電所レポート

サッカー場1100個分の面積に1万2000個の鏡が太陽光を反射

最大11時間熱を蓄える溶融塩発電…夜間でも発電可能

太陽光・風力と組み合わせた次世代電力システムとして注目

敦煌の100MW級溶融塩タワー式太陽熱発電所の全景。1万2000個の大型鏡が260mの集熱塔の頂上に向かって光を反射する。 [写真=バイインソン記者]

先日、午後に中国北西部の甘粛省敦煌市内を車で約30分走ると、荒涼としたゴビ砂漠の真ん中に260mの巨大なタワーが姿を現した。タワーの頂上からは、もう一つの太陽が昇ったかのように強烈な光が放たれ、数百メートル離れた場所でも目が眩むほどであった。

タワーを中心に同心円状に配置されたヘリオスタット（heliostat・太陽光を反射する鏡）1万2000個が一斉に太陽光をタワーの頂上に反射しているためである。

260m集熱塔に向かって…大型鏡1万2000個が太陽光を反射

ここは、中国の技術企業首航高科が約30億元（約6640億円）を投資して独自の技術で建設した中国初の100メガワット（MW）級溶融塩タワー式太陽熱発電所である。

人工知能（AI）の普及により膨大な電力供給が世界的な課題となる中、中国の厳しいゴビ砂漠では太陽を24時間利用可能な電力に変える次世代再生可能エネルギーの実験が進行中であった。

発電所の敷地面積は780ヘクタール、約236万坪で、サッカー場1100個分に相当する。この広大な敷地には、太陽光を集熱塔に反射するヘリオスタット1万2000個が無限に並んでいる。鏡1枚の面積は115m²で、30坪のアパート1戸よりも広い。

案内員の勧めで慎重に鏡に手を置いてみた。手を火傷するほど熱いだろうと予想していたが、ぬるい程度であった。太陽光を吸収するのではなく、太陽光を反射するのが鏡の役割であるためである。

115m²の面積を持つ大型反射鏡（ヘリオスタット）1万2000個がぎっしりと並んでいる。 [写真=バイインソン記者]

最長11時間熱を蓄える溶融塩…夜間でも電力生産可能

ヘリオスタットはまるでひまわりのように太陽の動きに合わせて常に方向を変え、260mの集熱塔の頂上に太陽光を集中させる。集熱器ではこの熱で溶融塩を約540～560℃まで加熱する。

溶融塩は熱い液体状態で蒸気室に送られ、水を沸騰させて蒸気を作り、この蒸気がタービンを回して電気を生産する。熱を伝えた溶融塩は再び300℃の冷却タンクに戻り、再加熱される循環を繰り返す。溶融塩は約290℃以下に下がると固まって配管が詰まり、発電が停止する可能性があるため、発電所では常に液体状態を維持するよう管理されている。

溶融塩発電の最大の強みは「熱蓄積」である。一般的な太陽光発電は日が沈むと発電が停止するが、溶融塩は最大11時間熱を蓄えることができ、昼間に蓄積した熱を利用して夜間でも電力を生産することができる。再生可能エネルギーの最大の弱点とされる間欠性を補うことができる。

100MW級敦煌発電所の1日の最大発電量は227万kWh（2.27GWh）に達する。これは中国の約30万世帯が1日で使用できる電力量に相当する。発電所関係者は「年間計画発電量は3億9000万kWhで、毎年約35万トンの二酸化炭素排出を削減する効果がある」と説明した。

敦煌は中国でも太陽エネルギー発電に最も適した地域の一つである。年平均降水量は39.9mmにとどまるが、蒸発量は2486mmに達する。雨よりも蒸発する水が60倍以上多い乾燥した気候のおかげで、年間日照時間は3246.7時間に達する。特に雲が少なく、直達日射量（DNI）が高いため、太陽光を一か所に集中させる溶融塩太陽熱発電に適した条件を備えている。

太陽光・風力と組み合わせた次世代電力システムとして注目

ゴビ砂漠を横切る道路の両側に無限に広がる太陽光パネル。 [写真=バイインソン記者]

敦煌溶融塩発電所に向かう道路の両側には、黒い太陽光パネルが無限に広がっていた。昼間は太陽光が大量の電力を生産し、日が沈むと溶融塩に蓄えた熱で太陽熱発電が電力を供給し、太陽光と太陽熱が相互に弱点を補う構造である。

最近、中国は甘粛省敦煌をはじめ、青海省、新疆ウイグル自治区など日照量が豊富な西北部を中心に溶融塩太陽熱発電所を次々と建設している。太陽光と風力を主力に拡大しつつ、溶融塩を活用した熱蓄積機能を加え、再生可能エネルギー中心の電力システムをより安定的に運営する戦略である。

このような戦略は、中国の太陽エネルギー発電の成長を支えている。昨年、中国の太陽光発電量は117万GWhで、前年比40%増加し、初めて風力発電量（113万GWh）を上回った。太陽光は現在、中国全体の発電量の11%を占めており、10年前の1%にも満たなかった割合から大きく拡大した。昨年の中国の太陽光発電量は、日本全体の電力生産量をも上回った。

中国は習近平国家主席が提唱した「双炭（2030年の炭素排出ピーク、2060年の炭素中立）」目標達成のため、西北部の砂漠を世界最大の再生可能エネルギー基地に変えようとしている。

AI時代に急増する電力需要とカーボンニュートラルという二つの課題を同時に解決するため、太陽光・風力・溶融塩太陽熱などの再生可能エネルギー中心の新しい電力システム構築に加速をかけている。



* この記事はAIによって翻訳されました。

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