「偉大なる統合者である海は、人間の唯一の希望である。今、かつてないほど、この古い言葉は文字通りの意味を持つ。- ジャック・イヴ・クストー オフショアの持続可能性とは、海洋石油・ガス探査、再生可能エネルギー・プロジェクト、その他の海洋関連産業など、海洋環境で実施される一連の活動のうち、環境的・社会的影響を最小限に抑える活動のことである。この概念は、長期的な環境の健全性と地域社会の幸福を促進するために、海洋活動の生態学的、社会的、経済的影響に対処することを含む。この分野におけるイノベーションは、経済的・社会的持続可能性を促進しながら、海洋活動による環境への影響を最小限に抑えるための新技術、慣行、戦略の開発と実施を含む。
洋上風力発電所
洋上ウィンドファームとは、水域、一般的には海や海洋に設置される風力タービンの大規模な設備である。これらのウインドファームは、風の力を利用して発電する。洋上ウインドファームは、風が強く、 安定した水域に設置される。建設やメンテナンスのしやすさから、沿岸部や浅瀬が選ばれることが多い。洋上ウインドファームで使用される風力タービンは、過酷な海洋環境に耐えられるよう特別に設計されている。風力タービンは、水深に応じて、海底に固定されたタワーや浮体構造物に設置される。より深い海域では、固定された基礎の設置が不可能なため、浮体式構造物が使用される。これらの浮体式プラットフォームは海底に固定されるため、より深く、より離れた場所にタービンを設置することができる。洋上風力タービンで発電された電力は、海底ケーブルを通じて陸上まで運ばれる。陸上では、既存の送電網を通じて配電される。
グリーン水素
水素は、化石燃料や原料に代わるネット・ゼロ互換の代替燃料を探す上で、大きな可能性を秘めている。水素は消費時に有害な排出物を出さないだけでなく、1ポンドあたり化石燃料の約3倍のエネルギーを含んでいる。化石燃料とは異なり、水素分子(H2)を地中から抽出できるような膨大な埋蔵量はない。そのため、水素は他の分子化合物を含む化学プロセスを通じて製造されなければならない。そして残念なことに、現在最も普及している水素製造プロセスでは、二酸化炭素が大量に排出されている。 言い換えれば、水素の消費はカーボンフリーだが、製造はカーボンフリーではないということだ。これほど炭素集約的でない代替水素製造方法がある。グリーン水素は、製造時に炭素を排出せず、再生可能な電力のみで電力を供給するもので、アイルランドには洋上風力発電という豊富な供給源がある。グリーン水素製造はネット・ゼロルートに完全に合致しており、長期的にはEUの気候ニュートラルとゼロ汚染目標に最も適合する選択肢であり、統合エネルギーシステムに最も首尾一貫している。これは、水と電気を結合させて水素を生成する電気分解をベースとした、古くから知られている技術に依存している。水はグリーン水素製造の重要な原料であり、損失を考慮すると、電気分解で約1kgの水素を製造するのに約20kgの水が必要である。水は淡水から得ることもできるし、海水から得ることもできる。海水は淡水化する必要がある。不純物があると電解槽の寿命に大きな影響を与えるため、水はできるだけ純粋である必要があり、グリーン水素製造施設には水処理プラントが必要となる。水素製造プロセスの原料として使用されるだけでなく、水はプラント設備の冷却にも使用される。従って、大量の水にアクセスできるかどうかは、グリーン水素製造施設の立地にとって重要な検討事項である。したがって、グリーン水素は、豊富な再生可能資源と水へのアクセス、さらに大規模な需要センターへの輸出能力を最適に組み合わせた場所で最も経済的になる。グリーン水素は、ネット・ゼロへの道のりにおいて重要な役割を果たすと思われ、その需要は劇的に増加すると予測されている。
オフショア・サステイナビリティの革新
デンマーク
デンマークは「エネルギー・アイランド」(デンマーク語でEnergiøen)と呼ばれる野心的なプロジェクトの建設を計画している。北海に大きな人工島を建設し、洋上風力発電所の拠点とするという構想だ。この構想は、風力()のエネルギーを大規模に利用し、デンマークと近隣諸国に分配するというものだ。エネルギー・アイランドの主な目的は、特に洋上風力発電所から再生可能エネルギーを生み出すことである。北海に位置するのは、風況が良いからである。エネルギー・アイランドは、ドイツやオランダなどの周辺国、そして潜在的には他のヨーロッパ諸国に電力を接続し、配電するための中心点になることを意図している。この相互接続は、ヨーロッパの電力網への再生可能エネルギー源の統合を強化することを目的としている。人工島の周囲には、風力エネルギーを効率的に取り込むための多数の洋上風力タービンが設置される。これらの風力発電所は相当な容量を持ち、デンマークとヨーロッパの再生可能エネルギー目標に大きく貢献することが期待されている。このプロジェクトはまた、需要の少ない時期に発電された余剰電力を利用して、電気分解により水素を製造することも想定している。このグリーン水素は貯蔵が可能で、産業や輸送などさまざまな分野でクリーンなエネルギー源として利用できる。デンマークのエネルギー・アイランドは、近隣諸国と協力し、共通の気候・エネルギー目標の達成に向けて地域協力を強化する、より広範な取り組みの一環である。 デンマークのエネルギー・アイランドは、隣接する洋上風力発電所から莫大な量のグリーンエネルギーを集め、デンマーク国内およびヨーロッパの電力網に供給する。洋上風力エネルギー生産の新時代の幕開けであり、エネルギー・アイランドは、化石燃料を廃止し、グリーン転換を加速させる上で重要な役割を果たすだろう。
アイルランド
アイルランドの西端に位置するシャノン河口は、近い将来、西海岸の洋上風力発電を国内需要に接続する「目的地」としての役割を果たす好位置にある。10GWを超える大西洋洋上風力発電がアイルランドの海岸に到達するには、複数の長距離高圧直流(HVDC)海底ケーブルが必要になる。シャノン河口は、アイルランドの高圧相互接続のひとつ、 に接続することで、欧州の送電網に電力を供給する導管としても機能する。さらに、ハイブリッド・プロジェクトのコンセプトは、大西洋の洋上風力発電でつくられた電力を、アイルランドの海岸に触れることなく直接ヨーロッパに送る代替ルートを提供する。スーパーグリッド(SuperGrid)は、長距離を大量の電力が移動できるようにする汎欧州送電ネットワークだ。スーパーグリッドは、ヨーロッパ全域の再生可能エネルギー発電の急速な発展、特にアイルランドの国内需要と比較した洋上風力資源の規模を考慮すると、アイルランドにとって大きな可能性を秘めている。スーパーグリッドの実現に不可欠なのは、特殊な超伝導材料を使うなど、より大容量の送電技術の進歩だ。今日すぐに導入できるわけではないが、長距離大容量超電導ケーブルの迅速な進歩と配備は、スーパーグリッドと大西洋洋上風力にとって歓迎すべき恩恵となるだろう。
WindEuropeの計算では、大西洋のアイルランド海域の42%が洋上風力発電に利用可能である。この計算には、水深1,000mを超える(したがって洋上風力発電が不可能な)アイルランド大西洋の広大な領域が含まれている可能性があり、シャノン河口の捕捉範囲内では、この割合はもっと高くなる。この割合を保守的に一律に適用した場合、シャノン河口から36時間のウェット・トウで70GW以上の洋上風力発電の可能性があることになる。電力として供給する場合、アイルランド国内と沖合の両方で高圧送電網の大幅な拡張が必要となる。アイルランド島は現在、英国経由でのみ欧州送電網に接続されており、50万kWのグリーンリンク相互接続が完成すれば、2024年までにこれらの高圧相互接続を合わせて150万kWの容量となる。最近、アイルランドとフランスを直接結ぶ計画申請(容量700MWのセルティック相互接続)が承認され、2026年までに建設・通電される見込みだ。大西洋の浮体式洋上風力発電から得られる豊富な潜在的エネルギーは、グリーン水素や派生品を生産する可能性とともに、アイルランドに巨大なチャンスをもたらす。これには産業界と政府の多大な協力が必要だ。現在、再生可能エネルギーによる水素の生産は限られているが(現在、世界の電解槽容量はわずか0.3GW強)、世界的に水素の開発に注目が集まっているため、この状況は変わろうとしている。2022年7月、アイルランド政府は2030年までに2GWのグリーン水素製造能力を確立する目標を設定した。かなり野心的な目標ではあるが、グリーン水素の生産はEU全域で加速しており、さまざまな取り組みにより、その見通しは急速に進展している。 グリーン水素は、ネット・ゼロへの旅において重要な役割を果たす可能性が高く、その需要は劇的に増加すると予測されている。未開発の再生可能エネルギー、特に洋上風力発電を考えると、アイルランドがグリーン水素とその持続可能な派生品の主要生産国になる大きなチャンスがある。特に急速に変化する世界では、将来を見据え、「未来に通用する」ソリューションを採用することが重要だ。輸入ガスへの依存が招いた欧州のエネルギー危機を考えると、持続可能性を高めつつ、多様なエネルギー資源に投資することで、エネルギーの自立と安定供給を目指すことは、これまで以上に重要である。
オフショア・グリーン水素製造
グリーン水素を製造するもう一つの方法は、風力発電所の沖合に電解槽設備を設置し、パイプラインまたは船舶で水素を陸上輸送することである。洋上でのグリーン水素製造には、分散型電解と 集中型電解がある。分散型電解では、各タービン構造物に電解槽を取り付け、水素出力をマニホールド経由で輸出パイプラインに送る電解槽のアレイを効果的に形成します。集中型洋上電解では、風力タービンアレイから電気を集めてグリーン水素を製造し、それを輸出パイプラインに送る、独立したプラットフォーム上に設置された単一の大型電解設備が使用される。
データセンターと海洋エネルギーのコラボレーション
データセンターは今や電力需要の大きな特徴であり、テクノロジーに溢れた革新的な経済を実現する中核的なインフラでもある。現在、データセンターが電力網に過大な需要を与えているという懸念がある。デンマークのエンジニアリング会社Ramboll社は、北海に計画されている人工島風力発電所へのデータセンター設置を検討している。グローバル・コネクトは、北欧で最も広範な大容量ネットワークと10万kmを超えるファイバー敷設実績を持っている。データ消費量の増加には、北海諸国間のデータ伝送網の容量拡大が必要であり、スマートな北海エネルギー・アイランドは、この送電網の自然な交差点となると同時に、デジタル化の動力源となる再生可能エネルギーの信頼できる供給源となる。ノルウェーのエネルギー会社アース・ウインド&パワー(EWP)は、北欧のデータセンター・インフラに電力を供給するため、最大400メガワットの余剰およびグリッド前の洋上風力発電を引き取ることになっている。EWP HPCは、電力生産拠点でデータセンター・インフラを提供、設置、運営し、EWP DCは、データの処理と取り扱いを国境内にとどめ、外部プロバイダーへの依存を排除する分散型分散インフラ・ネットワークを提供する。ノーチラス・データ・テクノロジーズ(Nautilus Data Technologies)社は、アイルランドに革新的な浮体式水冷データセンターを建設する計画だ。このプロジェクトはエネルギー効率の試験的プロジェクトで、特許を取得したTRUE(Total Resource Usage Effectiveness)冷却を採用し、ゼロインパクト冷却システムを提供する。このデータセンターは、水の消費、冷媒、水処理薬品、廃水、野生生物への害を一切伴わず、最高レベルのエネルギー効率で運営される。アート・データセンター・キャンパスは、それぞれ33MWのデータホール6棟、エネルギーセンター、垂直農場の建設許可を得ている。ネットワーク・グリッドと敷地内のガス発電の両方から200MWの電力を利用することができ、分散可能な電力と制約のない地域であるというCRUの現在の要件に合致している。エネルギーセンターのタービンは、グリーン水素で稼働するように設計されている。グーグルは、ヨーロッパのデータセンターに電力を供給するため、700メガワット以上のクリーンエネルギーの電力購入契約(PPA)を締結した。今回の発表は、グーグルの環境報告書にあるように、2030年までにすべての事業とバリューチェーンでネット・ゼロ・エミッションを達成するという野心的な目標に沿ったものである。
結論
CAIデータセンターサービスは、クリーンエネルギー源としてオフショアエネルギーの利用を推進するお客様に選ばれるコミッショニングパートナーとなるため、未来への投資を行っています。当社のプロジェクト・デリバリー・チームは、代替エネルギー源を使用する施設のコミッショニングに対応できるよう、常に研鑽を積んでいます。私たちは、将来を見据え、業界の発展のため、お客様と社会に貢献し続けます。