変化の風
もう一つ別の発電技術である風力タービンは、ヨーロッパ北岸からインド南部の平原にかけての電力地図を塗り替え始めている。1995年末の時点で、世界には2万5000基以上の風力タービンが稼働し、5000メガワット近い電力を生産している。カリフォルニアはサンフランシスコの全世帯分を賄える1700メガワット、ドイツは1000メガワットを生産し、シユレスウィック・ホルスタイン州の供給電力の5パーセント以上を占めている。

1980年代後半はあまり進まなかった世界の風力ターピン市場が、90年以来爆発的に伸びている。技術の進歩と大量生産の法則の通り、風力発電のコストは過去10年で三分の一以下に下がり、多くの地域で新しい石炭火力の発電所より安くなった。次の10年問で、1キロワット時当たり3〜4セントにまで下がることが予想され、世界中で大規模に開発できるエネルギー源としては最も安くなるだろう。

最新の風力タービンは、私たちが思い浮かべるあの古風な「風車」とは違い、ギアのない多段変則機と先進の電子制御を備えたファイバーグラス製のスマートなハイテクモデルである。大型のものでは両翼端までの長さが50メートル以上もある。従来の大規模な発電所とは違って、風力タービンでは、ラップトップコンピュータと同じように新しいモデルが次々と市場に出てくる。そして、ラップトップコンピュータと同様、風力タービンは小さな単位でサービスを供給する。最新の風力発電機では、タービンーつに付き300〜750キロワットを発電するが、これは平均的な石炭火力発電所の千分の一である。

ヨーロッパは現在、世界で最もホットな風力発電のマーケットである。ヨーロッパの風力発電ブームの牽引役はドイツで、すでに数千の白くきらめく風力タービンがロウアーザクソニー州や他の沿岸諸州に点在している。ドイツでは1990年から風力発電が10倍に成長したが、これは税制の優遇措置が拡大されたのと、91年の再生可能エネルギーに関する「電力自給法（electricity infeed law）」によって、投資ブームが起こったことに起因する。

デンマーク、イギリス、オランダ、スペインなど、他のヨーロッパ諸国も、わずかの差でドイツを追っている。もし最近の熱狂的なペースで開発が続けば、風力発電は今後10年以内にヨーロッパの主要エネルギー源となるだろう。

インドでは、l994年に政府が一般の開発業者に送電システムを開放し、再生可能エネルギーの開発に税制の優遇措置を行なってから、風力エネルギーブームが始まった。実際、年間の風力発電設備の建設数では、インドはドイツに次いで2位である。95年前半の時点で、約300メガワットの風力発電が行われており、その多くはヨーロッパやアメリカの企業との合弁事業で生み出されたもので、そのうち数件はインドに一貫生産工場を建設中である。すでに風力の豊富な地域の地価は大幅に上昇している。他にブラジル、中国、ギリシャ、メキシコなどでも、大規模な風力発電プロジェクトが進行している。

現在、風力発電は世界の電力の0.1パーセントに満たないが、電力会社が恒常的に使える安定したエネルギーの一つの選択肢として急速に認められつつある。今から20年後には世界中の強風地帯に数百万のタービンが建設され、地域によっては電力の20〜30パーセントを供給するようになることも、あながち夢物語ではない。アメリカでは、理論的には、グレートプレーンズ周辺の三州で国内で必要なすべての電力を供給できるし、同じように中国の電力も、北京から数百キロの距離にある内モンゴルだけで賄える。

開発企業が風力の期待できる地域に小規模な発電機を集合的に設置する、という風力エネルギーの開発パターンは、太陽エネルギーについても可能であることがわかってきている。モハベ砂漠では、パラボラ型の太陽熱収集器が、すでに約350メガワットの電力をサザンカリフォルニアエジソン社に供給しており、オーストラリアや中東でも同様のプロジェクトが注目されている。ヒユーストンに本社のあるエンロンコーポレーションは、1994年後半に、中国、インドおよびアメリカの砂漠地帯に、送電システムと接続した太陽光発電機の大規模な集合体を建設することを発表した。コストが下がるにつれ、これらは主要な電力源になっていく可能性がある。

賢いエネルギー
l0ないし20の発電所に依存していた地域の電力システムが、数千の小発電機のネットワークによって賄われるようになると、エネルギーシステムに広範な変化が起こってくることが考えられる。最近の通信手段の進歩によって、マイクロプロセッサを使って電力システムを正確に監視・制御できるようになっている。このような管理のもとに、各戸の屋上ソーラー発電機、燃料電池、そしてエアコンなどの電気機器を、銅線や光ファイバーで供給会社のコンピュータに接続して、送電網を必要に応じてさまざまな装置のオン・オフを行う一つの「賢い」システムとして機能させることが可能である。

アーカンソー州リトルロック近くのチェナルバレーでは、地域の電力会社であるエンタジーが、サーモスタット風の目立たない壁面取付け型コンピュータを各戸に設置して、実験を行っている。それらは家庭と電力会社をツーウェイコミユニケーションで結び、現場でのエネルギーの最大活用を可能にする。電力需要の動きにしたがって、電力会社は顧客に「リアルタイム」の価格を伝え、顧客は、需要が低く電力が安く手に入るときに電源が入るように自分の電気機器をプログラムすることができる。たとえば、気温がピークとなり電気代もピークになる直前に家を冷房しておくこともできる。

エンタジー社は、電力を時価で売る方法は、電子制御と組み合わせれば、ピーク時の需要を減らし、その結果予備の発電能力の必要性が減って、システムを効率化すると予測している。エンタジー社では、1050ドルで装置を取り付けた世帯は、今後20年間で電力料を1757ドル節約できると予想している。世界的には、このようなシステムによって今後数十年間、数百の大規模発電所の建設が不要になるかもしれない。

小型発電機も価格情報に自動的に対応するようにプログラムできるので、需要が高い時間帯には電力を送電網に送り、低い時にはフライホイールのような装置に貯蔵できる。「賢い」電力システムは、価格情報を利用して、電力の需要と供給を調整し、新たな送電線の必要を抑えることでシステム全体のコストを下げる。こうした進歩によって、予備発電能力を経済的に配備できるので、間欠性のある風力およびソーラー発電装置の調整が容易になる。

エネルギー管理には通常光ファイバーケーブルの容量の5パーセントを使用すればすむため、電信会社が現在数百万の家庭や企業に取り付けている高速情報ネットワークにエネルギー管理システムを組み込むことが可能である。あるいは、電力会社が独自にこのような通信線を敷設し、余った容量をホームショッピング、旅行の予約、株式相場など他の情報サーピスを堤供する会社にリースすることもできるかもしれない。これによって電力会社は、日進月歩の高速情報網の開発に、大きく貢献するかもしれない。

昨年9月、セントルイスの電力会社ユティリコープとユタに本社のあるソフトウエア会社ノベルとのユニークな合弁事業が、消費者が最も効率のよいタイミングで電力を使うことができる電子システムを開発し商品化する計画を発表した。マイクロソフトやTCIなどの他の企業が開発中のエネルギー管理システムとは異なり、ノベル社の方法は、既存の送電線を利用して、最大秒速2メガピットでデータを伝え、トースターのプラグを壁のコンセントに差し込むのと同じくらいに、ツーウェイ・ネットワーク・コミュニケーションを簡素化するというものである。

「フィナンシャル・タイムス・エネルギー．エコノミスト」の95年9月号でも、電力産業に予想されるドラマチックな変化を認めている。「パソコンネットがオフィスの大型コンピュータに取って代わったように、洗練された経済の中で、我々は集中的統合的な電力供給システムが崩壊に向かう姿を見ることになるかもしれない。一口に言えば、電力供給の革命が始まろうとしている」。

変化を促進する力
いくつかの点で、1990年代半ばは世界のエネルギーシステムの暗黒期だといえる。石油消費は記録的な1970年代後半のレベルに近づきつつあり、国によっては年に10パーセントも増えている。多くの国で石炭の使用さえ今なお増え続けており、代表的な温室効果ガスである二酸化炭素の排出量を年間60億トン以上に押し上げている。とくに中国とインドで排出が急激に増えているが、アメリカやカナダでさえ二酸化炭素の安定した排出量を維持するというリオの世界気候会議での取り決めを守っていない。

ほどんどのエネルギー分析家はこうした傾向を世界のエネルギーシステムは当分変わらないという証拠だとしているが、その逆もあり得る。ステファン・ジェイ・グールドの理論が示すように、突然の進化は普通、強力な圧力に突き動かされて起こる。今日、世界のエネルギー経済には、新技術、産業の再編成、より厳しい環境政策という、変化を促進する三つの大きな力が押し寄せていて、いずれも気候変動の兆候によってさらに強まると思われる。

中でも新技術は最もはっきりしている。前にも述べたように、先進の電子工学、新素材、およびバイオテクノロジーが、エネルギーシステムで実用化されようとしている。たとえば現代の自動車は事実上は車輪の上に乗ったコンピユータとなり、電子的コントロールによってハンドル操作やブレーキングが容易になるだけでなく、燃費もよくなり排気量も減るようになっている。20年にわたる新エネルギー技術の研究開発に対する政府援助で後押しされたこうした開発のおかげで、太陽エネルギーと風力エネルギーの大規模な活用がまもなく可能になる。

産業の再編成もまた、変化の促進剤である。以前は、電力システムのほとんどは国有か国に管理された独占形態で運営され、発電所の建設から各家庭のメーターの読取りまですべてを管理していた。こうした独占形態は設備の巨大化や技術的な非効率や硬直を生み、革新への刺激がほとんどなかった。

しかし今日、そのすべては変化している。ブラジル、インド、ポーランド、イギリス、日本、そしてアメリカで、電力供給システムの解体と私有化が進んでいる。多くの国で、独占的営業権を持たない個々の民間電力会社が電力を供給するケースが増えている。地域の配電施設や企業がそうした電力を購入し、鉄道線路や電話線の場合と同じように、送電線を共通の移送手段として使用する。
民問の電力会社が競争に勝つためにはもっと効率的かつ安価な発電所をつくらねばならないことに気付いたため、この再編成は今までにない改革の機運を呼んだ。こうした電力会社は、かつての独占的企業よりもっと小規模で環境破壊の少ないエネルギー源を求めている。たとえばアメリカでは、1990年代前半に建てられた発電所の平均能力はl00メガワットで、10年前と比べて600メガワットも少ない。最新の発電所のほとんどは、石炭や原子力よりむしろ天然ガスを燃料としている。

とくに、インドの例は、再編成の与える影響を強烈に示している。エネルギー供給への国家の独占形態がl990年代前半に崩れてから、民間電力会社が一斉に動き出した。多くのプロジェクトが現在進行中で、慢性的な電力不足を軽減しようと競争を繰り広げている。新規発電所の多くは石炭や天然ガスを燃料に使うものだが、風力や太陽エネルギーのプロジェクトも数十件が進行中で、海外からの投資を誘い建設ブームを呼んでいる。

急激な変化を促す第三の力は、危機にある地球環境を守るための政策が整備されつつあることである。多くの国で、排出物や廃棄物処理に関する法律のために石炭燃料の発電所建設は非常にコストのかかるものになり、また原子力発電所はコストと危険が高すぎて基本的に不可能になってきた。こうした変化が効率の良い天然ガスや再生可能エネルギーによる発電所への市場の期待を高めることになった。

環境保護の一助となるように、政府が税制やエネルギー供給に関する法律を変えて、汚染のひどいエネルギーとクリーンなエネルギ一との間の公平を図った国もある。たとえばインドでは、再生可能エネルギーへの投資にはl00パーセントの所得税控除を認め、アメリカでは再生可能電力に対してlキロワット時当たり1．5セントの補助金を出している。ドイツでは再生可能エネルギーの発電所は電力をlキロワット時当たり0．17マルク（12セント）で供給会社に売る権利を与えられる。この価格はドイツ国民が石炭や原子力による電気に払うのとほぼ同じ価格だが、最新の天然ガスによる電力システムの現在の価格よりずっと高く、再生可能エネルギーを促進する働きを果たす。

同様の改正を行う国が増えるにつれ、今ドイツやインドで起きている再生可能エネルギーの開発ブームが広がっていくものと思われる。たとえば日本は民間の各電力会社が送電システムに参入できるようになったばかりだが、再生可能エネルギーを特に優遇している。ブラジルも民間各社に門戸を開きつつあり、再生可能エネルギーの開発業者が風力および太陽エネルギーの宝庫である北東部の海岸地方や砂漠を調査しているという。

水素の時代
政府や企業が毎年大量に発表する詳細な研究では、強力なコンピユータによって将来のエネルギー傾向を予測する。このような研究の結果を多くの政策決定者は絶対的真理のように考えるが、これらは一般に限定的な範囲での石油価格と経済成長を前提として作成される。実際、今日エネルギー分析と称されるものは、計量経済学とペルシャ湾の地政学に基づいた先入観に支配され、枯渇するまで石油にしがみつくという前提、そして石炭が豊富にあるというだけで石炭の役割が増大するにちがいないという前堤を問われないままである。

このような研究を指揮する経済学者たちはしばしば進行中の科学技術の流れを無視し、広い政治環境など考慮に入れもしない。もし昔の人が同じテクニックを使って予測すれば、1990年代でも馬車で移動しタイプライターで印字をしていると言っただろう。結局私たちは、干し草や紙を使い尽くすことはなかった。それどころか、もっと便利に経済的に自分たちのニーズを満たす方法を発見したのである。

19世紀末の交通、20世紀末のコミユニケーションに起こったことが、21世紀初頭のエネルギーにも起こり得る。現状が打破され長く支配的だった資源の相対的な競争力が覆された時、その資源がまだ豊富かどうかは突如意味を持たなくなる。たとえば石油時代の幕開けは、はるか以前の石油の発見によるものではなく、石油の有用性を格段に高めた内燃機関の開発によってもたらされた。2500万頭の馬は、一夜にして時代遅れとなったのである。

前世紀の終り、未来の予測が難しかったのと同じように、私たちもいま、化石燃料の時代の後に何があるのかがわからずにいる。これまでに書いたようなすべての変化は、結果として現行システムの改良版以上のものをもたらすのだろうか。その答えはイエスのようである。多くの科学者や他の専門家が、太陽と水素に基づく経済を少なくとも垣間見せてくれている。

水素は最も単純な化学燃料で、現在使われている燃料の中では最もクリーンなメタンと異なり、炭素を全く含んでいない。水素は元素の中で最も軽く最も豊富である。宇宙全体の四分の三は水素からなっており、もちろん水の主要な構成要素でもある。水素を燃料として使えるようになった時には、酸素と結合させて水を作り、その際にエネルギーを出すが汚染物質は出ない。

科学者たちは水素への移行の可能性をl世紀以上もの間予言していたが、今日、数十年前に石油が石炭に取って代わったように、水素は石油に代わる必然的な「第三の波」の燃料と見られている。電気分解で水の分子を分解するという技術はすでに商業化されている（現在、世界で必要な全エネルギーが、今日供給されている真水の1パーセント未満で生産できる。また、水素は海水からも生産できる）。水素は危険ではないかと心配する人が多いが、正しく扱えば、おそらく現在広く使われているガソリンのような燃料より安全だと思われる。

水素への移行を阻んでいる現時点での問題点は、水を分解するための安価なエネルギー源を見つけるということである。堂々巡りのようだが、安い燃料生産に安いエネルギーが必要なのである。しかし、この難問のカギは貯蔵と輸送ができるかどうかということである。風力および太陽エネルギーはしばしば不要な場所で不要な時に作られる。しかし、これらのエネルギー源を使って、需要の多いときは送電し、少ないときは貯蔵可能な水素を作ることができるのである。

実は、水素はこうした間欠的な電力源の貯蔵と供給の理想的手段を与えてくれるのではないだろうか。水素はさらに、家庭やビルの屋上のソーラー電池でも作ることができる。できた水素は地下のタンクに貯蔵して後で燃料電池や従来型のボイラーで使うこともできるし、地域の水素供給システムにパイプ輸送することもできる。

どちらの場合でも、水素はあと10年か20年で、石油と天然ガスが支配している家庭暖房、調理、産業用熱源、交通などの分野で市場への参入が始まり得る。実際、科学者たちは、初期の段階では水素は天然ガスから作ることもでき、移行期問は消費者は水素とメタンガスを混合したものを使うことになるかもしれないと判断を下している。実験的な水素自動車もすでに開発されている。小型燃料電池の出現で、水素自動車は非常に効率的かつ安価になる可能性がある。21世紀の半ばまでに、石油と石炭は市場から消減するかもしれない。

再生可能エネルギー源は豊富な場所とそうでない場所があるが、確認された埋蔵量の三分の二がペルシャ湾にある石油と比べれば、集中度はずっと低い。さらに、次代のソーラー水素経済は多様な再生可能資源に基づき、地域によってその構成が異なるようになるだろう。水素は今日天然ガスの輸送に使っているのと同様のパイプラインを通じて、必要な場所に運ぶことができる。

長い間には、太陽エネルギーや風力による水素生産はエネルギー生産の方法を変え、事実上どこでも使えるようになるだろう。世界の主な大都市は、すべて近くに太陽光線や風力の豊富な場所がある。たとえば北米のグレートプレーンズは、カナダとアメリカの大半に電力と水素燃料を供給し得る。ヨーロッパへは北アフリカにソーラー発電所を建設して現在のパイプラインの経路で水素を輸送することができる。中国では、西部の広大な砂漠で水素を作り、海岸平野の人口集中地域に輸送すればよい。

太陽エネルギーや風力から十分な量の水素を生産するには、広大な空地が必要だと思い込んでいる人が多いが、現在世界の電力の三分の一をまかなっている水力発電に比べると、一定のエネルギー量を生産するために使う土地は五分の一以下である。その上、水力発電用地（豊かな耕地であることも多い）の多くはダム建設のために接収しなければならないが、風力発電用地は引き続き耕作や放牧に使える。

では、ソーラー水素エネルギーシステムとはどんなものなのか。大きな長所の一つは、その多くは目に見えないということである。燃料電池やフライホイールは家々の地下に隠され、ソーラー発電用の屋根は普通の屋根とほとんど見分けがつかない。そして水素パイプラインは現在の天然ガスのパイプラインのように、地下に埋設される。田園地帯に風力タービンが点在する光景がみられるかもしれないが、大規模な風力およびソーラー発電施設はインドのタール砂漠やメキシコのラベントーサのような人が減多に訪れない辺境地帯につくられると思われる。

ちょっと考えるとこのようなエネルギーシステムは空想的なものに思える。しかし20年前には、デスクトップ・コンピュータや高速情報網もやはりありそうもない話に思えた。しかしなんといっても、最も信じ難いのは、情報時代の経済が原始的な工業時代のエネルギーシステムで動くということではないだろうか。

企業や政府の意思決定者に、排出物ゼロの無炭素のエネルギーシステムが如何に経済的で実用たり得るか、そして現在のシステムが如何に非効率的で環境を汚すか、ということがわかり始めた時、彼らはやっと、百年前のエネルギーの大転換を可能にしたような努力を始めるのかもしれない。
（クリストファー・フラビン）

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