エネルギー安全保障と再生可能技術

再生可能エネルギー技術の環境的利点は広く認識されているが、エネルギー安全保障への貢献についてはあまり知られていない。再生可能エネルギー技術は、発電、熱供給、輸送におけるエネルギー安全保障を強化することができる。^[1]再生可能エネルギーは世界レベルで化石燃料よりも均等に分配されているため、再生可能エネルギー技術の使用は分散型で自給自足型のエネルギーシステムにつながり、国々間のエネルギー依存を減らすこともできる。^[2]

安価なエネルギーへのアクセスは、現代経済の機能に不可欠となっている。しかし、化石燃料供給の国々間の不均等な分配と、エネルギー資源への広範なアクセスの必要性は、重大な脆弱性を招いている。世界のエネルギー安全保障に対する脅威には、エネルギー生産国の政情不安、エネルギー供給の操作、エネルギー源をめぐる競争、供給インフラへの攻撃、事故や自然災害などがある。^[3]そのため、エネルギー安全保障は多くの観点から基本的なものとなり、社会、経済、開発問題に関連する法的および政策的課題の中心にますます位置付けられている。^[4]

日本の福島第一原発事故は、気候変動がすでにさらなる異常気象や気候をもたらしている中で、国のエネルギーシステムが自然災害に対していかに脆弱であるかに新たな注目を集めました。私たちの古いエネルギーシステムに対するこれらの脅威は、再生可能エネルギーへの投資の根拠となります。再生可能エネルギーへの移行は、「温室効果ガスの排出を削減し、それによって将来の異常気象や気候の影響を制限し、信頼性が高く、タイムリーでコスト効率の良いエネルギー供給を確保するという2つの目標を達成するのに役立ちます」。再生可能エネルギーへの投資は、私たちのエネルギー安全保障に大きな利益をもたらす可能性があります。^[5]

国際エネルギー機関の2006 年世界エネルギー展望では、石油需要の高まりを放置すれば、消費国で深刻な供給途絶とそれに伴う価格急騰に対する脆弱性が増すと結論付けている。輸送用の再生可能バイオ燃料は、石油製品からの多様化の重要な源泉である。温帯地域の穀物やビートからのバイオ燃料は役割を果たしているが、比較的高価で、エネルギー効率や二酸化炭素削減効果はまちまちである。サトウキビやその他の生産性の高い熱帯作物からのバイオ燃料は、はるかに競争力があり有益である。しかし、すべての第 1 世代バイオ燃料は、最終的には土地、水、その他の資源をめぐる食糧生産と競合する。バイオ精製所やセルロースエタノールなどの第 2 世代バイオ燃料技術を開発し、商業化するには、植物の非食用部分からバイオ燃料や関連製品を柔軟に生産できるようにするさらなる努力が必要である。^[1]

国際エネルギー機関（IEA）によると、セルロースエタノールの商業化により、エタノール燃料は将来、これまで考えられていたよりもはるかに大きな役割を果たすようになる可能性がある。 ^[6]セルロースエタノールは、ほとんどの植物の茎や枝を形成する主に食用ではないセルロース繊維からなる植物質から作ることができる。スイッチグラスなどの専用エネルギー作物も、米国の多くの地域で生産できる有望なセルロース源である。^[7]

輸入ガスへの依存度が高まり、エネルギー安全保障上の差し迫った問題となっている国々では、再生可能エネルギー技術は、直接的な熱生産を通じて電力需要を置き換えるだけでなく、電力生産の代替源を提供することができます。IEAは、再生可能エネルギーが家庭用または商業用の空間暖房や工業用プロセス熱に直接貢献できるかどうかをより詳しく調べる必要があると提案しています。太陽熱、地熱源、ヒートポンプからの熱はますます経済的になっていますが、国民の受容を促進し、再生可能電力とエネルギー効率に対するインセンティブを提供する政府プログラムでは見落とされがちです。^[1]

太陽熱暖房システムはよく知られた技術で、一般的に太陽熱集熱器、集熱器から使用場所まで熱を移動させる流体システム、および熱を蓄えるための貯水槽またはタンクで構成されています。このシステムは、家庭用給湯器、プール、または住宅や事業所の暖房に使用できます。^[8] 熱は工業プロセス用途や、冷却装置などの他の用途のエネルギー入力として使用することもできます。^[9] 多くの温暖な気候では、太陽熱暖房システムは家庭用給湯エネルギーの非常に高い割合（50〜75%）を提供できます。

電力網は、機器の故障、意図的な攻撃、さらには太陽黒点活動による障害に対してますます脆弱になっているため、全国規模の大規模な電力網障害のリスクが高まっています。再生可能技術の導入により、通常、電源の多様性が高まり、ローカル発電を通じてシステムの柔軟性と中央ショックに対する耐性が向上します。IEA は、この分野では再生可能電力生産の変動性の問題に関心が集中しすぎていると示唆しています。 ^{[1]ただし、これは主に}風力発電と太陽光発電などの特定の再生可能技術にのみ適用され、その重要性は、関連する再生可能エネルギーの市場浸透、プラントのバランス、システムのより広範な接続性、および需要側の柔軟性を含むさまざまな要因に依存します。変動性は、再生可能エネルギーの導入拡大の障壁になることはほとんどありません。ただし、市場浸透率が高い場合は、慎重な分析と管理が必要になり、バックアップやシステムの変更に追加のコストが必要になる場合があります。^[1]

再生可能電力の普及率は20～50％以上で、欧州の統合送電網システムの一環として、すでにいくつかの欧州システムで導入されている。^[10]

2010年、ドイツの4州、合計1000万人の人口は、年間電力需要の43～52%を風力発電に依存していた。デンマークもそれに劣らず、2010年には電力の22%を風力で供給した（平均的な風力の年では26%）。スペインのエストレマドゥーラ地方では、電力の最大25%を太陽光発電で賄っており、国全体では需要の16%を風力で賄っている。ポルトガルは、2005年から2010年の間に、再生可能電力の割合が17%から45%に急上昇した。^[10]

2009年に米国最大の風力発電事業者となったミンコタ・パワー・コーポレーションは、小売売上高の38%を風力発電で賄った。^[10]

物理学者アモリー・ロビンズ氏は、2005年に数百件の停電が発生した後、キューバは電力送電システムをネットワーク化されたマイクログリッドに再編成し、2年以内に停電の発生をゼロにまで減らし、2度のハリケーンの後でも被害を最小限に抑えたと述べています。^[11]ネットワーク化されたアイランド化可能なマイクログリッドとは、太陽光、風力、その他の資源からエネルギーが地元で生成され、超効率的な建物で使用されるというロビンズ氏のビジョンを表しています。各建物または近隣地域が独自の電力を生成し、他の電力の「島」にリンクすると、ネットワーク全体のセキュリティが大幅に強化されます。^[11]

ドイツ全土の風力、太陽光、バイオマス、水力発電施設36か所を連携させた複合発電所プロジェクトは、再生可能エネルギー源とより効果的な制御を組み合わせることで、短期的な電力変動を相殺し、100％再生可能エネルギーで信頼性の高い電力を供給できることを実証しました。^{[12] [13]}

投資家対国家紛争解決権は、炭素集約型産業の投資家に、再生可能エネルギー技術を推進する政府の政策を阻止するメカニズムを与える可能性があると主張されている。^{[14]しかし、国際仲裁や交渉による紛争解決の影響は、}持続可能なエネルギーへの投資を促進し、安全保障、環境の脅威、持続可能な開発に関連する問題に取り組むための有用なツールであると考えられている。 ^[15]

• 蓄電池発電所
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• 環境技術
• 欧州スーパーグリッド
• グリッドエネルギー貯蔵
• 再生可能電力と送電網

• 変動性再生可能エネルギーの強化: 柔軟な電力システムの選択肢
• 再生可能エネルギーを（しっかりと）把握する
• ハーバーグ、ミッカル（2014）。『エネルギー安全保障とアジア太平洋：コースリーダー』米国：国立アジア研究局。