米国のエネルギー貯蔵は、クリーンエネルギーへの移行の中で成長するには国家基準と規制が必要：GAO

業界関係者やその他の専門家は同庁の勧告をおおむね賞賛したが、同庁の最近の報告書ではエネルギー貯蔵を導入する上でのいくつかの重要なハードルが省略されていると指摘した。

3月30日に発表された広範な報告書の中で、政府会計検査院はエネルギー貯蔵が直面するいくつかの課題を概説し、その普及促進に必要な計画、規制、市場の変化について詳しく述べた。

カリフォルニア工科大学のコンピューティング、数理科学、電気工学のフランク・J・ギロン教授スティーブン・ロウ氏は、「何をするにしても、ますます多くのストレージが必要になるだろう」と語った。 「問題はコストです。」

GAO は、ロードマップの確立、エネルギー貯蔵を送電網に統合するための共通のルールと基準の作成、ローン保証や税額控除などのインセンティブ、研究への資金提供など、エネルギー貯蔵の課題に対処するために役立ついくつかの政策オプションと実装アプローチを開発しました。そして開発。

専門家や業界関係者は総じて同庁の勧告を支持している。

カンザス州に本拠を置くエンジニアリング、建設、コンサルティング会社、ブラック・アンド・ヴィーチ社の先進エネルギー貯蔵部門ディレクター、レスリー・ポンダー氏は、「彼らが列挙した課題のいくつかは完全に正当であり、彼らの政策提言は非常に確かなものだ」と語った。

米国再生可能エネルギー評議会の規制問題担当副会長エリーズ・カプラン氏は声明で、「今回の調査では、貯蔵施設を建設し送電網に接続する際に残る規制上のハードルに関連した未解決の問題が認識されている」と述べた。

しかし、業界関係者や他の専門家らによると、GAOによる国内のエネルギー貯蔵ニーズの抜本的見直しでさえ、許可などいくつかの重要な問題が抜け落ちているという。

スティーブンス工科大学電気・コンピュータ工学部の教授で電力システムの運用とエネルギー市場を研究しているレイ・ウー氏は、報告書で明らかになった普及の主な障壁はコストだと指摘した。

しかし、それは改善されつつあります。

州公共サービス局とPAコンサルティングの分析によると、ニューヨーク州における小売用の非住宅用エネルギー貯蔵施設の設置価格は、2022年にkWh当たり平均567ドルとなった。 専門家らは、事業規模のエネルギー貯蔵市場が成熟するにつれて、価格は自然に低下すると指摘している。 ブルームバーグNEFの推計によれば、貯蔵コストは10年末までにkWh当たり150ドルから200ドル低下するだろう。

「ストレージは、私たちがこれまでに使用してきた他のタイプのテクノロジーと似ています」とウー氏は言う。 「指数関数的に成長すると、投資コストは下がり続けるため、利用が促進されます。」

GAO によって特定された主要な障害の 1 つとして、米国にはエネルギー貯蔵を管理する一連の標準ルールがありません。 規制当局はこの問題に対処するための措置を講じています。 卸電力市場を監督する地域送電組織と独立系システム事業者を規制する連邦エネルギー規制委員会は、2018年にエネルギー貯蔵に対する障壁の除去を義務付ける命令841を発行した。

しかし、「米国には送電網全体を監督する標準的な規制機関が一つも存在しない」とGAOのエンジニアリング・技術評価ディレクターのブライアン・ボスウェル氏は言う。

エネルギー貯蔵に関する規則が時々矛盾す​​るパッチワークにより、電力会社が進むべき迷路が生じる可能性があることがGAOの報告書で判明した。 たとえば、カリフォルニア州は再生可能エネルギープロジェクトによるエネルギー貯蔵を義務付けているが、他の多くの州は義務付けておらず、エネルギー貯蔵の目標は各州によって異なる。

GAOは、エネルギー貯蔵を送電網に統合するための全国的な基準と明確な計画があれば、電力会社とその財政支援者に新興技術への投資に対する自信を与えるだろうと述べた。

しかし、東部、西部、テキサス州に 3 つのエネルギー網があり、規制が異なるこの国では、国全体で一連の標準的なエネルギー貯蔵ルールを作成するのは困難です。 テキサスの送電網は他の2つの送電網よりもはるかに厳しい規則の下で運営されている、とカリフォルニア大学バークレー校ハース経営大学院エネルギー研究所の学部長であり、カリフォルニア独立系運営会社の理事でもあるセヴェリン・ボレンスタイン氏は語る。

GAOの報告書によると、再生可能エネルギーに依存する送電網は、風力や太陽光などの再生可能エネルギーに固有の供給途絶に対処する必要がある。

需要と供給のマッチングの問題は、常に電力を生成している原子力発電所、石炭火力発電所、または天然ガス火力発電所から、電力が従来どのように顧客に供給されているかにあるとロー氏は述べた。

「ネットワーク内のすべてのポイントで需要と供給のバランスをとる必要があり、私たちがこれまで行ってきた方法は発電量の制御です」とロウ氏は語った。 「（再生可能エネルギーへの）移行において、私たちにはそのコントロールができません。」

ジョンズ・ホプキンス大学の土木・システム工学部と電気コンピュータ・工学部の准研究教授ユーリー・ドヴォルキン氏は、「需要がピークのときには再生可能エネルギー源が利用できないことが多い」と語る。 消費者は仕事から帰宅すると家電製品の電源を入れますが、「ちょうどその頃が太陽光発電のフェードアウトの時期です」。

エネルギー貯蔵はこの問題に対処する方法の 1 つである、と Low 氏と Dvorkin 氏は述べました。 バッテリーは日中や風が吹いているときに余分なエネルギーを集めることができます。

ボレンスタイン氏は、規制当局と電力会社は断続性に対処する前に、エネルギーの需給に関するいくつかの詳細を詰める必要があると述べた。

「ピーク時にバッテリー所有者は[独立系システムオペレーター]にどの程度の制御を与える必要があるのでしょうか?」 ボレンスタイン氏は語った。 「そして、ISOに管理を委ねる必要があるのでしょうか、それとも一定レベルの料金を維持しなければならないという罰則制度があるのでしょうか？そのような政策が検討されているのです。」

間欠問題にはエネルギー貯蔵以外にも解決策があるとボレンスタイン氏は語った。 たとえば、送電線を全国に建設して、サンベルトの太陽光パネルで曇りの日に中西部に電力を供給できるようにすることもできるだろう。 しかし、これらの送電線の建設には莫大な費用がかかり、国内の送電網を接続する必要がある。

問題をさらに複雑にしているのは、エネルギー貯蔵技術の進歩が速すぎて規制が追いつかないことだ、とGAOの報告書は述べている。 GAOによると、近視眼的な規制は新興技術を制限する可能性がある。

例えば、一部の電力会社はエネルギー貯蔵のためにフロー電池を検討しているとボスウェル氏は述べた。

「フロー電池はリチウムイオン電池とは動作が異なります」とボスウェル氏は言う。 リチウムイオン電池よりも長持ちし、長時間電力を供給できます (4 時間ではなく 10 時間)。

しかし、危険は違います。 リチウムイオン電池は発火し、まれに爆発する可能性があると同氏は述べた。 フロー電池には腐食性および有毒な成分が含まれているため、さまざまな方法で規制する必要があります。

専門家らはまた、米国におけるエネルギー貯蔵の広範な導入は、当局の報告書に概説されていない障壁に直面していると述べた。

「特定の種類の高度なエネルギー貯蔵とクリーンエネルギー全般にとっての大きな課題の1つは、許可することだと思いますが、それについては言及されていません」とポンダー氏は述べた。

例えば、揚水エネルギー貯蔵施設の許可プロセスには何年もかかる可能性があると彼女は述べた。 同氏は、この長期にわたるプロセスは、国内の送電網にさらに多くの再生可能エネルギーを追加するという州と国家の約束に挑戦しており、長期にわたる貯蔵許可プロセスは、さらに多くの再生可能エネルギーを追加する取り組みに挑戦していると付け加えた。

許可プロセスは「政策によって直接影響を受ける可能性がある」とポンダー氏は述べた。

キャプラン氏は、蓄電池を送電網に接続するための承認プロセスが遅いことも、GAOの報告書では概説されていないもう1つの障壁だと述べた。

同氏は、「さらなる導入を妨げる主な障壁の1つは、スタンドアロンストレージやハイブリッドプロジェクトがグリッドに接続できないようにする相互接続キューの詰まりだ」と述べた。

ローレンス・バークレー国立研究所の推計を引用し、キャプラン氏は、2022年末時点で全米で約670ギガワットの貯蔵プロジェクトが相互接続のキューに詰まっていると述べた。

それまでの間、報告書で概説されているいくつかの問題に対する解決策はすでに開発されています。

GAOによると、インフレ抑制法には補助金、税額控除、融資保証が含まれており、より多くの企業がエネルギー貯蔵技術の開発を促進する可能性がある。

昨年議会を通過した法律は、エネルギー貯蔵を含む再生可能エネルギープロジェクトへの補助金に数百億ドルを充てることを定めた。 この法律には、蓄電量が 3 kWh を超える蓄電池に対する単独の 30% の税額控除も含まれています。