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電力自由化

太陽光発電道路が米国で進むソーラー道路開発とは?

マングローブの新芽と太陽光パネル

太陽光発電にはパネルを設置するための土地が必要になりますが、土地の代替として道路を利用する方法がいま米国で注目されています。道路で太陽光発電とはなんとも奇抜なアイデアですが、この発電方法は米国だけでなくオランダなどヨーロッパ各国でも普及が進んでいる新しい太陽光発電のスタイルです。

今回最初にご紹介するのは米国ミズーリの州交通局がプロジェクトの一環として、エネルギーのベンチャー企業であるソーラーロードウェイズ(Solar Roadways)と提携して旧国道ルート66の一部を使って実証しようとしている「Road to Tomorrow」というプロジェクトです。

ソーラーロードウェイズが掲げる太陽光発電道路計画とは?

アメリカの道路

Solar Roadways(ソーラーロードウェイズ)は米国連邦運輸省より授与された10万ドルの資金を予算にして、太陽光を発電エネルギーとするソーラー道路の研究開発を専門に行うベンチャー企業です。この企業の目標は米国の高速道路のすべてをソーラー道路に置き換えるという壮大なものです。

これが実現すれば米国に必要な電気エネルギーのすべてをカバーできます。また、石油資源の枯渇や原子力発電所の事故リスクを解決するだけでなく、ソーラーカーを普及させることにより、CO2の大幅な削減も目指しています。
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太陽光発電道路はどんな構造なのか?

今回の「Road to Tomorrow」プロジェクトによる太陽光発電道路に使用されるのは強化ガラスを使用した多層型のモジュール(組立ユニット)を道路に敷設して発電するものです。このモジュールは強固な強化ガラス製ですから、重たいトラクターにも絶えられる性能を備えています。

将来的には高速道路での利用も考えられていますが、当面は私道や駐車場などで性能の実証実験がなされます。この発電に使用されるモジュールは管理や制御が可能なマイクロプロセッサー搭載によりインテリジェント化(注1)されているため、パネル同士はもちろん、自動車などとの通信も可能です。

(注1)インテリジェント化とは
インテリジェント化とは機械や道具などに情報処理機能を持たせ、コンピュータによる最適な制御を可能にすることです。

雪を溶かしたり道路標示を変えたりする機能も備えたパネル

Solar Roadwaysの発電パネルは発電機能以外に、内部にヒートパネルを組み込むことで、道路の雪を溶かす機能も備えることができます。さらにLED発光機能を加えれば、路面表示を操作することも可能になります。

これらに加えて耐圧センサーや対物センサーを組み合わせればシカやクマなど野生動物の侵入地点を特定してパネルを発光させることにより、運転者の注意を促すこともできます。

米国の太陽光道路の実証実験は旧国道ルート66の関連施設で

米国の国道66号線といえば広大な国土を横断するルートとして栄えた米国の代表的道路です。今回の太陽光発電道路の実証実験はこの由緒ある道路で行われます。

ルート66はかつては米国の東西を結ぶ国道として栄華を極めましたが、1950年を境に州を結ぶ高速道路システムが整備されたことから、今は廃線になっています。

これを機に、この旧ルート66を使って新時代の最新技術を象徴する道路の実証実験が行われることになったのです。

米国に負けじと、欧州各国でも太陽光発電道路の開発が盛ん

おもちゃの表彰台

上では米国の太陽光発電の例をご紹介しましたが、米国以外の欧米諸国でも太陽光発電道路の開発は進んでいます。ここではオランダ、フランス、ドイツ、スウェーデンの例をご紹介しましょう。

オランダのアムステルダムには太陽光発電ができる自転車専用レーンがある

オランダのアムステルダムには今から2年前の2014年に世界で初の太陽光発電設備を備えた自転車専用道路が完成しています。この道路にはソーラーロードとも呼ばれ、太陽光電池パネルを強化ガラスで補強したコンクリート製のモジュールが使われています。

この道路で作られた電力は既に電力網に組み込まれていますが、将来的にはこの電力を街路灯に利用することも考えられています。また今後は路面から直接充電を行い、電気自動車や電動自転車に電気を供給することも目指しています。

フランスは5年間で1000kmの太陽光発電道路の建設を予定

世界屈指の技術大国フランスは再生可能エネルギーの分野でも世界をリードする国の一つです。特に道路に太陽光発電を利用することにおいては世界で最も進んだ国とも言われています。それをよく表すのが、2015年にパリで開催されたCOP21(気候変動枠組条約第21回締約国会議)の会場に出展された太陽光発電道路(Wattway)です。

Wattwayはフランスを代表する道路建設会社であるColas社が太陽光発電の国立研究機関と共同で開発した太陽光発電道路です。この道路は多層構造の基盤に内蔵された太陽電池セルで構成されており、このセルが多結晶シリコンの薄いフィルムによって発電を行います。

このパネルは世界中どこの道路でも使用が可能で、大型トラックも含めたあらゆる自動車の走行が可能な仕様になっています。
パネルモジュール自体は厚さが僅か数ミリメートルという極薄のものでありながら非常に頑丈にできています。また舗装道路の上にそのまま装着でまるようになっていますから、大掛かりな道路工事は必要ではありません。

この太陽光発電道路は20平方メートル分のパネルで家庭ひとつ分の電力(暖房用は除く)を供給することができますから、仮に1キロメートルの道路にWattwayのバネルを敷き詰めると、住人5000人ほどの街なら、すべての街路灯の電力がまかなえることになります。
⇒『電力自由化』による原子力発電と再生エネルギーの動き

ドイツはどんな道路にも敷設できるソーラーパネルを開発中!

ドイツのベンチャー企業であるソルムーブ(Solmove)は2012年の創業以来、アーヘン工科大学やドイツ連邦道路交通研究所の協力を得て、道路での発電用に太陽電池内蔵のソーラーパネルの開発に力を入れてきました。

その結果、太陽光発電道路の開発には一応目途がつき、2017年夏にはベルリンで公開実験ができる運びになりました。
この企業のソーラーパネルの特徴は四方八方から差し込む光をまんべんなく屈折させ太陽電池に取り込む仕組みになっていますが、変換効率(太陽光エネルギーから電気エネルギーに返還する割合)が10~15%で、既存の一般的な太陽光発電と同等な性能を持っています。

これは驚き!スウェーデンに道路上の架線からトラックに電気が引ける「電気道路」が出現

日本は世界的に見れば、再生可能エネルギーの利用が遅れていますが、上で挙げた各国の例のように欧米先進国では太陽光発電道路をはじめ、再生可能エネルギーの利用は驚くほど進んでいます。なかでもスウェーデンの進歩ふりは目を見張るほどです。

なぜなら、スウェーデンには上で挙げた国々の太陽光発電道路の一歩先を行く電気道路が出現しているからです。電気道路は道路の上に電車の線路の上にあるのと同じような架線が張り巡らされており、走行するトラックは屋根の上に設けたパンタグラフで電力を供給することができるのです。

この画期的なシステムは、世界で最も再生可能エネルギーの利用が盛んなスウェーデンが官民共同で作り上げた世界で初の電気道路(Electric Road)システムです。
この電気道路が、スウェーデン中部にあるイエヴレ市で公開されましたが、片側2車線のうち外側の1車線の上に電力供給用の架線が2キロメートルにわたって張り巡らされています。

この架線から電力を供給できるのはスカニア(Scania)社が開発した大型ハイブリットトラックです。トラックの運転席の上部にはパンタグラフが格納されており、それを伸ばして架線から電気を受けるのです。充電が終わればリチウム充電容量が5kwhなら、最長3キロまで走行できます。なおトラックの総重量は9トンで排気量9はリットルです。

このトラックはスウェーデン製ですが、電力の技術はドイツのシーメンス社が開発したものです。

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まとめ

女性

いかがでしょうか。今回の記事を読んで、米国を初めとした欧米各国が開発に力を入れている「太陽光発電道路」には少なからず驚かされたのではないでしょうか。

特に再生可能エネルギーの利用が世界で最も進んでいるといわれるスウェーデンの電気道路は驚嘆ものです。これに比べると日本は太陽光発電を初めとした再生可能エネルギーの普及は大きく遅れているようです。私たちはまずこの現実を見つめ直すことから始めて、再生可能エネルギーの更なる発展に協力していくことが大事です。

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