こんな驚くべきものについて聞いたことがありますか？エネルギーの観点で、圧縮空気を使用して力を蓄積し、パワーを防ぐ技術です。圧縮空気エネルギー貯蔵（CAES）は、その成果だけでなく、内容も同様に優れています。簡単に言えば、CAESは余剰の風力や太陽光発電のエネルギーを圧縮空気の形で保存し、後で使用できるようにします。しかし、それは具体的には何をするのでしょうか？実際、風が強すぎたり、太陽光が多すぎたりすると、それらは機械的に圧縮され、作業を生み出し破壊するもの（エアコンプレッサー）に変わり、地下設置用に密閉された洞窟の中に押し込まれます。この圧縮空気は必要になったときに解放され、タービンを回転させて電気を生成します。
これはCAESエネルギー貯蔵に関する5つのシリーズの最初の記事であり、その利点と欠点を明らかにしています。
CAES（圧縮空気エネルギー貯蔵）は、より多くの再生可能エネルギーを活用するという文脈において非常に有益です。風力と太陽光発電は間欠的である可能性がありますが、CAESはその再生可能エネルギーを蓄える方法の一つです。特にイギリスでは、低炭素発電による豊富な風力資源だけでなく、CAES技術を通じて夜や早朝など電力が必要ない時期に解放される豊富な貯蔵ポテンシャルも存在します。そしてそれはNGETの正式な指示に基づいて使用されます。不規則な供給の問題を解決することで、CAESは変動するエネルギー供給プロファイルを利用しやすくします。
ただし、CAESシステムにはいくつかの欠点があることに言及する価値があります。もちろん、空気エネルギーを圧縮された形で蓄えることは問題の大きな一部です。現在、この技術はエネルギーの一部しか蓄えることができないため、非常に限定された環境では有望な結果を示していますが、全体的に見れば「技術的に進歩している」とは言い難い状況です：大規模なエネルギーのポテンシャルを蓄えるには至っていません。しかし、このシステムを構築し、使用するコストは他のエネルギーストレージ技術よりも高く、CAESタイプの大規模電力網のコストは高くなります。
したがって、電力網が直面する最大の課題の一つは、このエネルギー貯蔵を管理することです。特に需要がピークとなる可能性が高い時期にはその管理が必要です。ここでCAESという技術の重要性が示されます。CAESは大量のエネルギーを貯蔵し、必要に応じてそれを放出することができます（詳細はCAESの項目をご覧ください）。CAESのような先進技術を採用することで、効率の向上だけでなく、環境中の関連する汚染物質の排出問題も解決でき、エネルギーと環境の両方の問題に対して経済的にも実現可能な二重の解決策となります。次世代のエネルギー貯蔵技術は、電力網の安定化だけでなく、化石燃料全体の使用量を削減することにもつながります。
注意: これは画期的なエネルギー貯蔵技術ですが、唯一のものではありません。他のセクターから電力を引き出して追加の電力を展開することも可能です。例えば、バッテリーのエネルギー貯蔵やCAES（圧縮空気エネルギー貯蔵）は、バッテリーより多くの利点を持っています。これは、ライフサイクルが長く、他のすべてのバッテリーが数年に一度交換が必要であるのに対し、CAESははるかに優れたグリッド規模のバックアップとなる可能性があります。
一方で、CAESはバッテリーと比較して応答が遅い（例えば、充電や放電が遅い）という欠点がありました――これを財布への影響とのタイムラグと呼びましょう――そして急速なエネルギー需要の変動時に貢献する能力には劣っていました。この圧縮空気エネルギー貯蔵およびその新規アプローチでは、一部の損失が発生し、すべての圧縮・膨張プロセスで使用されるものが電力に変換されます。したがって、どのエネルギー貯蔵技術を選択するかは使用ケースによって決まります。
CAES（圧縮空気エネルギー貯蔵）技術の世界は常に変化しています。この三重のシステムを向上させるための新しい方法を探る努力が続いています。現在開発中のアディアバティックCAESは基本的に同じことをしますが、熱損失を最小限に抑えるためにシステム効率を向上させようとしています。新しい手法は、すでに温められた空気を高断熱容器に圧縮して貯蔵し、貯蔵中に熱が逃げるのを防ぐことに基づいています。主に山の中や地下に設置され、まず圧縮空気を貯蔵し、その後、高温で放出された圧縮された空気で貯蔵された圧縮空気を加熱し、電力を生成可能なタービンを駆動します。さらに、研究者たちはCAESの制御システムを最適化するためにAIや機械学習も活用しており、これによりエネルギーストレージの効率が数段階向上する可能性があります。
したがって、CAES技術が再生可能エネルギー源に電力網における地位を与え、ピーク時のエネルギー管理に貢献することの価値は認められます。今日では比較的小さく、実用的でないかもしれませんが、CAES技術は国際的な規模で再生可能エネルギーを強化し、より明るい未来への道を開く可能性があります。私たちは、世界各地の若い読者たちがこれらの発明についてさらに深く調査し、そして破壊的な影響を与えることなく効果的に機能するエネルギー貯蔵の未来に関する他の無数の可能性を考え始める事を期待しています。
CAESのエネルギー貯蔵統合は、再生可能エネルギーの導入において多くの利点を提供します。CAESは、風力や太陽光発電のように不規則になる可能性のある再生可能エネルギーを蓄える方法です。イギリスでは、豊富な風力と低炭素発電があり、同時にCAES技術を持つエネルギー貯蔵能力も高度に集中しています。この技術は、特に風が強い時や日差しが強い時に余剰電力を貯め、生産が少ない時期に使用することができます。これにより、CAESは供給の不一致という課題を解決し、変動するエネルギー需要に対応することが可能です。
しかし、CAESシステムが完璧ではないことを指摘する必要があります。その問題の大きな部分は、圧縮空気エネルギーの貯蔵容量の不足です。現在、この技術ではエネルギーの一部しか蓄えることができず、その結果、全体的な蓄電能力が制限されています。さらに、このシステムを設置および維持するコストは、他のエネルギー貯蔵技術よりも高く、したがってCAESに基づくエネルギー貯蔵方法はより高価な選択肢であると言えます。
エネルギー貯蔵の管理は、特に需要がピークとなるときに、電力網が直面する主要な課題の一つです。ここでCAES技術の重要性が示されます。これまで見てきた通り、CAESは大量のエネルギーを貯蔵し、必要に応じてそれを放出することができます。このようなCAESなどの革新的技術を採用することで、効率が向上するだけでなく、環境問題に関連する他の汚染物質の排出も軽減され、環境と経済の両方に相乗効果が生まれます。次世代のエネルギー貯蔵を通じて、私たちが電力網の安定を維持しつつ、化石燃料の使用量を削減できるのです。
これは特に印象的なエネルギー貯蔵技術ですが、これが余剰電力を蓄えるための唯一の選択肢と考えられるべきではない；バッテリーによるエネルギー蓄積も世界規模で利用されています。CAES（圧縮空気エネルギー貯蔵）はバッテリーと比較して多くの利点があります。例えば、数年に一度交換が必要なバッテリーに比べてより長い寿命を持つことです。実際、CAESはバッテリーよりもずっと多くのエネルギーを蓄えることができるので、グリッドスケールのバックアップ電力としてより良い選択肢となる可能性があります。
CAESにはいくつかの欠点もあり、バッテリーと比較すると応答が遅いことが挙げられます。例えば、急速なエネルギー需要の変動に対応する際に迅速に充放電できないという問題があります。さらに、空気が圧縮されて貯蔵され、その後再圧縮または減圧されて電力を作るプロセスでは、サイクルごとに一部のエネルギーが失われます。したがって、どのエネルギーストレージ技術を選ぶかは、その技術が満たすべき使用ケースによります。
CAES技術の世界は絶えず進歩しています。このシステムのこれらの3つの側面をさらに改善するために、新しい方法が調査されています。計画段階にある準断熱CAESは、基本的には同じプロセスに従いますが、システム効率を最適化するための試みとして熱損失を大幅に削減します。この新しい方式では、高断熱の容器に空気を圧縮して貯蔵することで、貯蔵に関連する熱損失を最小限に抑えることを目指します。このシステムには、空気の貯蔵と圧縮された空気の加熱、そしてタービンを駆動して電力を生成するために圧縮された空気を高温で放出する工程が含まれます。また、研究者たちはCAES制御システムの最適化にAIや機械学習を使用することも研究しており、これによりエネルギー貯蔵効率が数倍向上する可能性があります。
このように、CAES技術は再生可能エネルギーを電力網に統合し、ピーク時のエネルギー問題を解決するために非常に重要であることがわかります。現在の規模と効率には限界がありますが、CAES技術は大規模な再生可能エネルギーによるエネルギー増強を約束しており、それが私たちの未来の風景を明るくするかもしれません。若い読者たちがこれらの技術をさらに探求し、私たちの未来を担う若者たち、世界市民が、より多様なエネルギーの貯蔵方法について考え、より良い宇宙を目指してほしいと思います。
発電側でのエネルギー貯蔵は共同周波数調整を実施し、新エネルギー消費の効率を向上させ、出力を平滑化します。送電網におけるエネルギー貯蔵は、送電ハブの周波数ピーク調整や動的容量拡張などの補助サービスを提供し、地域電力網の負荷を支えるためにピークカットと谷埋めを実現します。ユーザー側のエネルギー貯蔵は、家庭用だけでなく、大規模な商業および工業基地の光蓄電統合、充電統合、仮想電力、空気圧エネルギー貯蔵など、人々の生活の他の分野でも応用され、ユーザーがエネルギー費用を削減し、緊急時の保護を提供し、より多くの人に環境に優しいエネルギーを利用できるように支援します。
ZNTECHのグローバルプロジェクトポートフォリオは、アジア、ヨーロッパ、アフリカ、北米、南米を網羅しており、その中には4つのエネルギー貯蔵製造プラントがあり、これらはルーマニア、ブラジル、台湾、中国の江蘇省に分散しています。これにはブラジルでの空気圧エネルギー貯蔵（CAES）電力側プロジェクト、オランダで二番目に大きなエネルギー貯蔵プロジェクト、そして中国台湾での232MWhのエネルギー貯蔵プロジェクトが含まれます。
ZNTECHはリチウムイオン蓄電システムの統合に特化した専門企業です。同社は設計、開発、システムへの統合、智能制造までの一貫したサービスを提供します。製品ラインナップには、バッテリーエネルギー貯蔵、空気圧エネルギー貯蔵（CAES）、電源パック、家庭用エネルギーシステム、産業および商業用エネルギー貯蔵、ならびに公共事業用エネルギー貯蔵が含まれます。
私たちはエネルギー貯蔵システムの統合において6年間の経験を持ち、さまざまなエネルギー貯蔵アプリケーションや市場の要件に精通しています。お客様に特定のソリューションを提供することができます。caesエネルギー貯蔵認証は、ヨーロッパのIEC認証、アメリカのUL認証、中国のGB認証などを取得しています。また、アメリカおよび国際的な評判のある企業と密接な協力を築いており、Nande、SMA、Fractal、Deltaなどの他の企業と共にエネルギー貯蔵技術を開発しています。
