ユーロビュー。長期エネルギー貯蔵はヨーロッパの産業の脱炭素化にとって不可欠です

過去 200 年間、ヨーロッパの産業は化石燃料に依存してきました。

石炭からガス、ガスから原子力、そして現在は再生可能エネルギーに至るまで、汚染の少ない電源に移行し、より持続可能な産業を創出する革命が続いているにもかかわらず、欧州は依然として経済成長のために炭化水素の燃焼に依存している。

欧州の産業部門は世界の温室効果ガス排出量の 24% を占めています。風力から太陽光までの再生可能エネルギー源を使用する場合でも、その断続的な性質が産業界のニーズに適合しないため、課題がないわけではありません。

それは悪い知らせです。

良いニュースは、必ずしもこのようにする必要はないということです。

野心はそこにあり、それは現実に起こっています

2月6日、欧州委員会はEUに対し、温室効果ガスの純排出量を2040年までに1990年レベルと比較して90％削減するよう勧告した。

この新たな目標を発表するにあたり、欧州委員会は、欧州で持続可能で世界的に競争力のある経済を実現するための取り組みにおいて、工業部門と農業部門の脱炭素化が重要な焦点でなければならないことを明確にしました。

これはブロックにとって大胆で新たな野心であり、ビジネスでも同様であり、PWC の第 27 回年次グローバル CEO 調査によると、ヨーロッパの CEO の 75% が自社の二酸化炭素排出量を削減するための取り組みを実施しています。

主要な業界関係者が排出量を削減するためにさまざまな措置を採用しているのを私たちは目にしています。これには、エネルギー効率の改善、再生可能エネルギー源の採用、代替燃料の利用可能性の拡大、ライフサイクル評価の実施などが含まれます。

これらの努力にもかかわらず、産業を脱炭素化する私たちの能力は、風力と太陽光の断続的な性質によって妨げられています。

しかし、ヨーロッパのネットゼロへの取り組みを加速し、2040年までに産業排出量の65%を削減できる重要な解決策が登場しました。

長期エネルギー貯蔵とは何ですか?

長期エネルギー貯蔵（LDES）技術は、再生可能エネルギーを数時間から数日、数週間、さらには季節にまで貯蔵することで排出量を削減でき、産業の脱炭素化に最適です。

これらは、電気化学的、機械的、熱的、化学的ソリューションに及びます。

これらの LDES テクノロジーは実証済みです。企業は現在それらを生産しており、産業界は 2040 年に温室効果ガス排出量を 90% 削減するために今すぐそれらを必要としています。

LDES 評議会の専門家らの調査によると、化石燃料を再生可能エネルギーと LDES に置き換えることで、産業上の CO2 排出量を 80 億トン削減できる可能性があります。

欠けている部分、つまり重要な部分は、これらのテクノロジーの規模を拡大し、変化を推進するのに役立つ経済的実行可能性を可能にする規制制度です。

主にバッテリーの形での電気化学的貯蔵は、LDES の最も広く認識されている形式の 1 つです。

ここで、フロー電池のような新興技術は、エネルギー (蓄電量) と電力 (放電率) の両方を独立して調整できるため、長期保存に特に適しています。

ヨーロッパでは、フロー電池企業や水素ベースの企業がこれらの技術をデータセンターやバックアップ電源アプリケーションに活用しています。

これらのデータセンターは現在 EU の電力消費量の約 1.5% を占めており、2030 年までに EU の全電力消費量の 3.2% に達する可能性があります。

太陽光発電と風力発電を利用し、その電力を長期エネルギー貯蔵と組み合わせることで、これらの大規模なエネルギー消費者がクリーンな電力を毎日利用できることが保証されます。

採掘業務に多大な利益がもたらされるでしょうか?

データセンターが LDES ソリューションの 1 つのテスト ケースを提供する場合、マイニングとオフグリッド エネルギー生成は別のテスト ケースを提供します。

位置エネルギーまたは運動エネルギーの形でエネルギーを貯蔵する機械的ソリューションと、再生可能エネルギーを熱に変換する熱的ソリューションは、化学製造などのヨーロッパの大規模産業の排出プロファイルを削減し、鉱業などの再燃分野のエネルギー需要を満たすのに役立ちます。

エネルギー転換の諸側面に必要な重要な鉱物を供給するために、2030年までにヨーロッパ全土でおよそ50の鉱山が開設されることが予想されています。これらの操業が再生可能エネルギーで電力供給され、LDES によって支援されるか、クリーンな熱で稼働できない限り、鉱山のルネッサンスは温室効果ガス排出量の急増を意味します。

LDES は、機械的、電気化学的、または化学的ソリューションを導入することにより、排出量を削減し、採掘作業を電化するのに非常に役立ちます。また、LDES を使用する企業のコストを節約すると同時に、緊急時にバックアップ電源システムを提供することで鉱山に安全な毛布を提供します。

オーストラリアの鉱山に関するある事例研究では、オフグリッド鉱山は再生可能電力と LDES に切り替えることで運営費の 76% を節約でき、CO2 削減 1 トンあたり 609 ドルの節約で完全な脱炭素化を達成できることが示されています。

ヨーロッパの産業排出量に大きく貢献している化学産業や食品加工産業も、LDES の恩恵を受けることができます。

この産業では主に、容易に通電できる低〜中温度の熱が使用されます。カリフォルニアのポテトチップスメーカーは、スコープ 1 と 2 の排出を排除するために電子ボイラーと組み合わせた 24 時間サーマル LDES ソリューションを使用しました。

安価な再生可能エネルギーを利用し、ガスから脱却することで、企業はガス市場のボラティリティへのエクスポージャーを減らし、より安価で環境に優しい食品を生産することができます。

同様に、ドイツの化学工場では、天然ガスボイラーの代わりに電気ボイラーと LDES を組み合わせて蒸気を生成することで、電化コストを半分に削減できます。その間ずっと、地域の大気と水質に重大なリスクを引き起こし、既存の工場の稼働寿命を維持する汚染化石燃料を除去しています。

LDES では他に何ができるでしょうか?

LDES は現在これらの電気アプリケーションを脱炭素化できますが、将来の可能性は膨大です。

産業用熱プロセスは温室効果ガス排出の主な原因となっているため、ネットゼロ目標を達成するにはそれらを脱炭素化することが重要です。

ヨーロッパでは、産業用熱需要の約 47% が 500°C のしきい値を下回っているため、電化に適しています。

サーマル LDES は、電子ボイラーやヒート ポンプなどの補完技術と組み合わせることで、今後 15 年以内に低から中温の熱 (100 °C ～ 500 °C) の電化を可能にする可能性があります。

現代文明の基礎である鉄鋼とセメントは、存続の危機に直面しています。1000℃を超える高温プロセスで化石燃料に依存しているため、電化が困難であり、したがって脱炭素化が困難です。

現在の LDES 技術は、廃熱回収と予熱を通じて、今後 5 年間で鉄鋼とセメントの限定的な脱炭素化に貢献できます。

しかし、コストが低下し、統合障壁が減少するため、今後 10 年間ではるかに大きな脱炭素化の可能性を秘めています。これは最終的には、キルンの電化によるセメントの全エネルギー脱炭素化をサポートする可能性があります。

サーマル LDES の採用は有望ではありますが、主に効率を高めてコストを削減するためにテクノロジーをさらに研究開発する必要があるというハードルに直面しています。これらの課題にもかかわらず、鉄鋼およびセメント産業の脱炭素化に対するサーマル LDES の可能性は否定できません。

継続的な研究開発と支援政策を組み合わせることで、より広範な採用への道を切り開き、産業火災がより明るく、しかもクリーンに燃える未来を切り開くことができます。

先進的な政策転換が鍵となる

LDES への移行には課題がないわけではありません。しかし、欧州産業の脱炭素化を推進するために今日LDESが果たせる役割を認識しなければ、2040年までに排出量を1990年比で90％削減するというEUの新たな勧告は危険にさらされる可能性がある。

ネットゼロ排出量を達成するには、長期的な市場シグナル、堅牢な収益メカニズム、専用の技術サポートという 3 つの主要な柱に基づいて構築された多角的な政策アプローチが必要です。

おそらく最も重要なのは、政策立案者がエネルギー貯蔵に対する明確な義務を設定し、産業の脱炭素化などを可能にする長期的な市場に前向きなシグナルを送ることだ。

顧客と投資家の両方にとって長期的な財務的存続可能性を実証するには、収益メカニズムが必要になります。

最後に、政府からの官民パートナーシップ、助成金、投資は、研究開発プロセスを大幅に加速し、イノベーションと実現を加速するのに役立ちます。

これらのポリシーは単なるイネーブラーではありません。彼らは変化の触媒です。 LDES を使用すると、年間最大 5,400 億ドル (4,936 億ユーロ) を節約できます。

ヨーロッパの産業は多様であり、エネルギー需要も多様です。しかし、これらを結び付ける共通の要素は、持続可能で信頼性があり、費用対効果の高い安全なエネルギー ソリューションの必要性です。

LDES テクノロジーは単なるオプションではなく、産業の脱炭素化にとって不可欠です。これらは、産業を再生可能エネルギーによる未来にどう移行するかというヨーロッパの疑問を解決します。

しかし、産業界と政策立案者は、持続可能で繁栄した欧州というこのビジョンを実現するために連携して取り組む必要があります。

Julia Souder は、長期エネルギー貯蔵評議会 (LDES) 評議会の CEO です。

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