はじめに

(タイトルで若干言葉遊びをしてしまいましたが、)今回は潮流発電について説明していきます。
潮流発電は、海洋エネルギーを活用する再生可能エネルギーの一つとして、近年注目を集めています。
地球温暖化対策やエネルギーの安定供給といった観点から、持続可能なエネルギー源としての可能性が期待されています。
さらに、エネルギー自給率の向上、エネルギー価格の安定、地域経済の活性化といった付随的な利点も期待されており、国内外での研究開発が急速に進んでいます。
この記事では、潮流発電の最新動向について深く掘り下げ、その魅力と課題、さらに企業がどのように関与できるのかについて説明できればと考えています。

潮流発電がなぜ注目されるのか

潮流発電は、他の再生可能エネルギーと比較しても非常に安定した発電が可能な技術として注目を集めています。
特に、日本のように海に囲まれた国にとっては、その実用化が進めばエネルギーの安定供給に大きく貢献すると考えられています。

安定した再生可能エネルギー

潮の満ち引きは天候に左右されず、周期的に発生するため、安定した発電が可能です。
風力発電は風の強さに、太陽光発電は日射量に左右されるため、発電量が不安定になりやすいですが、潮流発電は潮の流れが規則的であるため、発電計画を立てやすく、送電の安定性にも優れています。
つまり、ベースロード電源としての活用が可能、ということになります。
潮流発電が普及すれば、火力発電や原子力発電に依存せずに安定した電力供給を実現することが可能となります。
また、電力網の安定性向上や需給バランスの最適化にも貢献することが可能だと考えられます。

CO₂排出ゼロのクリーンエネルギー

潮流発電は化石燃料を使用しないため、発電時にCO₂を排出しません。
脱炭素社会の実現に向けた世界的な動きの中で、二酸化炭素排出量を削減できる再生可能エネルギーの普及は不可欠です。
特に、化石燃料依存の高い産業部門にとって、CO₂を排出しない潮流発電の導入は、CO₂削減目標を達成する上で重要な役割を果たすと考えられます。
企業のESG戦略においても、潮流発電を取り入れることで、持続可能な経営の一環として環境負荷を低減することが可能となります。

潮流発電の現在の開発状況

潮流発電の開発は国内外で進んでおり、日本でも実証実験が進められています。
ここでは、私が把握できる限りではありますが、国内外の開発状況について簡単に説明します。

国内の取組み

日本では、長崎県五島列島や北海道沿岸部を中心に潮流発電の実証実験が行われています。
また、政府主導のプロジェクトや民間企業による研究開発が進められています。
さらに、自治体や大学との連携により、地域ごとの潮流特性を活かした発電技術の開発が進んでいます。
これらの取組みは、各地域のエネルギー供給を安定させるとともに、地元の経済活性化にも貢献するものになるはずです。

海外の動向

英国の「MeyGenプロジェクト」(例えばこのサイトご参照下さい)では、すでに商用規模の潮流発電が稼働しており、発電効率の向上やコスト削減に向けた技術開発が進められています。
また、フランスやカナダでも実証実験が進められており、世界各国で潮流発電の可能性が模索されています。

潮流発電のメリット・デメリット・課題

潮流発電には多くのメリットがありますが、一方で技術的・経済的な課題も存在します。
特に、設備コストの高さやメンテナンスの難しさ、生態系への影響など、解決すべき課題がいくつかあります。
以下、潮流発電のメリットとデメリット、さらに今後の課題について説明します。

メリット

上で説明した点と重複する内容もありますが、メリットとしては以下の4点が挙げられます。

高い予測可能性
潮の流れは規則的であり、発電量の予測が容易であるため、電力供給計画が立てやすい、という点が挙げられます。
潮流の発生は月の引力に基づいており、長期的な予測が可能なため、需給バランスの調整が容易になります。
これは、風力発電や太陽光発電と比較して、電力の安定供給に大きく貢献します。

環境負荷が少ない
CO₂排出ゼロであり、温室効果ガスの削減に貢献できます。
潮流発電は化石燃料を使用しないため、発電時の温室効果ガス排出がなく、地球温暖化防止に寄与します。
また、発電時に廃棄物が発生しないため、環境への影響が少ないという特徴もあります。

エネルギー密度が高い
風力発電よりもエネルギー変換効率が高く、発電量が多い、という点も挙げられます。
水の密度は空気の約800倍であるため、同じ流速でも潮流発電は風力発電よりも多くのエネルギーを生み出すことが可能となります。
このため、コンパクトな設備で大きな発電量を得ることが可能です。

景観への影響が少ない
海中設置のため、景観や土地利用への影響が小さい、という点もメリットです。
風力発電とは異なり、潮流発電設備は海底に設置されるため、視覚的な影響がほとんどありません。
これにより、観光地や自然環境に配慮しながらエネルギーを供給することが可能です。

デメリット

潮流発電には多くの利点がある一方で、いくつかの技術的・経済的な課題も存在します。
特に、初期コストの高さやメンテナンスの困難さが課題となっています。
大きなデメリットとして挙げられるのは以下の3点です。

設備コストが高い
潮流発電設備の建設には多額の投資が必要であり、初期費用が高額になりがちです。
特に、タービンの耐久性を確保するための素材や設計にかかるコストが大きな負担となります。
また、設置場所が海中であるため、陸上施設と比べて施工が難しく、それに伴い建設費用が増加します。

メンテナンスが困難
潮流発電設備は海中に設置されるため、点検や修理が容易ではありません。
設備の損傷や汚損を防ぐためには定期的なメンテナンスが必要ですが、潜水作業や専用の機器が必要となり、そのための費用や時間がかかります。
特に、荒天時には作業が困難になり、修理に遅れが生じる可能性もあります。

生態系への影響
潮流発電が海洋生物に与える影響については、まだ十分に研究が進んでいません。
回転するタービンが魚類や海洋哺乳類にどのような影響を及ぼすかについて、さらなる環境アセスメントが必要となります。
また、潮流発電の設置によって海底の生態系が変化する可能性もあり、長期的な影響を慎重に評価することが求められます。
ちなみに、この生態系の問題は着床式の風力発電設備も似たような問題を抱えていると思われれます。

課題

潮流発電を商業化し、持続可能なエネルギー源とするためには、以下のような課題を克服する必要があります。

設備の耐久性向上
潮流発電設備は海水の腐食や波の影響を受けやすいため、長期間安定して稼働するための耐久性向上が必要です。
特に、タービンの素材選定や防食技術の開発が重要になります。

発電効率の最大化
潮流の速度は場所や時間によって異なるため、発電効率を最大限に引き出す技術が求められることになります。
タービンの最適な設計や、潮流の変化に適応できるシステムの開発が鍵となります。

コスト削減と市場の拡大
初期投資やメンテナンスコストを削減するためには、技術革新や量産化が必要となります。
また、政府が補助金を拠出するなどでインセンティブをもたらし、企業の参入を促進することも重要だと考えます。

環境影響評価の強化
潮流発電の導入が海洋生態系に与える影響を継続的に調査し、環境に配慮した運用を確立することが求められると考えます。

潮流発電ビジネスに関与する方法

潮流発電の商用化が進む中で、企業がこの分野に参入し、新たなビジネスチャンスをつかむ機会も増えています。
全く経験のないところから参入するというのは難しいのかもしれませんが、以下、潮流発電ビジネスに関与する具体的な方法について説明します。

技術開発と投資

潮流発電技術のさらなる発展には、新たなタービン設計や高効率な発電システムの開発が不可欠となります。
企業は研究開発への投資を行い、技術革新をリードすることで競争優位を確立できます。

プロジェクト参画とパートナーシップ

自治体や電力会社との共同プロジェクトに参画することで、潮流発電事業への関与を深めることが可能となります。
また、国際的な技術提携を進めることで、最先端の知見を活用することが可能です。

検討するべき法規制の内容

潮流発電の普及に向けては、技術や市場の発展だけでなく、適切な法規制の整備が不可欠となります。
潮流発電の導入には環境保護、海域利用、エネルギー政策など多くの法的要素が関与し、それらを適切に遵守することが求められます。ここでは、潮流発電に関連する主要な法規制について解説します。

環境アセスメントの義務

潮流発電の導入には、環境影響評価（EIA: Environmental Impact Assessment）の実施が必要です。
発電設備が海洋生態系に与える影響を事前に評価し、適切な対策を講じることが求められ、特に、海洋生物への影響や海底地形の変化を最小限に抑えるための設計が必要になります。

海域利用の許可

潮流発電設備は、公有水面（海洋）に設置されるため、政府または地方自治体からの許可が必要となります。
具体的には、海域利用に関する法律や条例に基づき、使用可能な区域の特定や設置条件が定められることになります。
また、既存の漁業権や海運業との調整も必要となるため、関係者との協議が不可欠です。

電力事業法と系統接続

これは潮流発電に限ったことではありませんが、潮流発電によって生み出された電力を送電網へ接続するためには、電力事業法に基づく手続を遵守する必要があります。
特に、再生可能エネルギーの固定価格買取制度や市場メカニズムを活用した売電スキームの確立が求められます。
また、系統接続のための技術的要件や送電インフラの整備も重要な課題となります。

安全管理基準と技術規制

これも他の再エネ電源と同じですが、潮流発電設備の安全性を確保するため、国際的な技術基準や国内の法規制に適合した設計・運用が求められ、耐久性試験や定期点検の実施、異常発生時の対応策など、安全管理体制の確立が重要となります。
特に、海洋の過酷な環境に耐えるための設計基準が厳格に設定される必要があります。

国際協調と海洋法の適用

潮流発電は、沿岸国だけでなく国際的な枠組みの中で発展していくエネルギー技術です。
国連海洋法条約（UNCLOS）や各国の海洋エネルギー政策との整合性を図りつつ、国際協調のもとで開発を進める必要があります。
特に、国境を越える海域での発電施設の設置については、隣接国との協議が求められる場合もあります。

まとめ

潮流発電は、再生可能エネルギーの中でも特に安定性が高く、日本にとって大きなポテンシャルを持つ分野であることがお分かりいただけたかと思います。
技術革新と政策支援が進めば、エネルギーの安定供給を実現しつつ、経済的なメリットを享受することが可能です。
一方で、今後、潮流発電のさらなる発展のためには、技術革新、コスト削減、政策支援の強化が不可欠です。
企業、政府、自治体が連携し、持続可能なエネルギー社会の構築に向けた取り組みを進めることが求められます。