ワルザザート太陽熱発電所

ワルザザート太陽熱発電所(ワルザザートたいようねつはつでんしょ)は、モロッコ中部のワルザザート近郊にある太陽熱発電所である。モロッコの公用語であるアラビア語で「光」を意味する「نور」(ヌール)を冠して、地元では単に「ヌール発電所」と呼ばれる場合もある。

1号機と2号機(2019年10月)

背景

ワルザザートは険しいオートアトラス山脈の南側に形成された内陸の町であり、乾燥した気候である。雨は少なく、太陽光を受けるには適した気候である。また、緯度も北緯31度よりも南と、充分に低緯度に位置しており、強い日射が望める[注釈 1]。

21世紀初頭の段階でも、モロッコは原油や天然ガスが少しは産出していたものの、特に原油は輸入を行っていた状態だった[1]。2009年の段階で、モロッコの貿易収支は赤字であり、328億ドルの輸入額の6.5パーセントを占めていた[1][注釈 2]。

一方で、発電に関しては、2008年の段階で、モロッコの1年間の総発電量は約20300 GW・hであった中で、水力発電が6.7パーセント、風力発電が1.4パーセントで、残りの大部分の91.9パーセントが火力発電によって賄われていた[1]。

発電所概要

この発電所は、太陽熱を利用して汽力発電を行う複数の発電機が備えられており、さらに溶融塩を利用した蓄熱装置も装備している。これらが主力設備であり、2019年4月現在、合計で最大で510 MWの出力を擁する。また、これらとは別に太陽電池による発電パネルも併設して、昼間の電力供給を補っている。つまり、その分で太陽熱発電機の出力に回す太陽熱を、蓄熱装置へと蓄えられる事を意味する。蓄熱装置に蓄えた太陽熱は、夜間など太陽熱が得られない時間帯に利用して、汽力発電を実施する。

なお、2019年4月の段階で、この発電所の敷地面積は、25 km2に達していた。

発電所の建設は、スペインの企業共同体の協力を得て、モロッコ太陽エネルギー庁(MASEN)も関与したワルザザート太陽共同体(Ouarzazate Solar Complex)によって行われた。

1号機

パラボリックトラフ式の太陽熱の収集方法の概念図。凹面鏡の焦点にパイプを通して、ここに熱媒体を流し、発電設備の方法へと太陽熱を集める。単に地面に凹面鏡を配置するだけなので、広い土地さえあれば、比較的容易に大規模化できる。

ワルザザート太陽熱発電所の第1期工区として建設された場所である[2]。地面に多数の放物線形状の凹面を有した凹面鏡を並べて、太陽光を集めて熱を得る、いわゆる「パラボリックトラフ式」である。約4.5 km2の敷地に、約50万枚の凹面鏡が並べられており[3]、最大で160 MWの出力が可能である。また、夜間でも約3時間の発電が可能な溶融塩を使用した蓄熱装置も備える[4][5]。1号機は2016年2月5日にモロッコの電力網に組み込まれ、商業運転を開始した[6]。開業までに1号機に費やした費用は、約39億ドルであった[7]。なお、運転開始時点で、1 kW・hの発電を行うために、約0.19ドルの費用を必要としていた[8]。

復水器が水冷式

ワルザザートは乾燥した気候であり、普通であれば、そのような場所で汽力発電を行う場合には、空冷式の復水器を使用する事例が目立つ。しかし、1号機の復水器は水冷式である。さらに、凹面鏡の洗浄にも水を使用し、最大で1年間に1700 kLの水を使用する[9][注釈 3]。

これが可能だった理由は、ワルザザート付近にはドラア川が流れており、その水を利用できるからである。ただし、2号機と3号機の復水器は、水冷式ではなく空冷式である。

発電実績

2017年の1号機の発電実績は、次の通りであった[10][11]。

ワルザザート太陽熱発電所1号機、2017年の月別発電実績(電力量、単位:GW・h)
1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月合計
30.2614419.4182548.6056340.3760245.4456233.3691942.2765230.8500041.2051831.9739822.6894027.62856 414.0998

参考までに、1年間の発電目標としていた電力量の合計は、370 GW・hであった[12]。

2号機

2号機は、ワルザザート太陽熱発電所の第2期工区として建設された場所の中の1区画である[13]。2号機の建設は2016年2月に開始され[14]、2018年1月に稼働を開始した[15][16]。集光方式は1号機と同じくパラボリックトラフ式であり、約6.8 km2の敷地を使用し、最大で200 MWの出力が可能で、さらに、夜間でも約7時間の発電が行える蓄熱装置を備えている[14]。

なお、1号機とは異なり、水の使用量を節約するため、2号機は空冷式の復水器を装備している[17]。

3号機

3号機の集光タワー。この塔の最上部へと地上に設置した鏡を使用して太陽光を集め、加熱する。そうして集めた太陽熱を利用して、汽力発電を行う。

2号機と同様に、3号機もワルザザート太陽熱発電所の第2期工区として建設された場所の中の1区画である[13]。しかしながら、3号機は2号機と異なり、集光方式は集光タワーを用い、これに約7時間の発電が行える蓄熱装置を組み合わせた[18]。敷地面積は、約5.5 km2であり、2018年3月に太陽光を集光タワーに反射するための地上の鏡の設置を終えた[19]。しかし、その後も集光タワーの建造は続き、さらに改良を行っていった。これにより、最大で150 MWの出力を可能にした[20]。結局、商業運転を開始したのは、2018年11月であった[21]。さらに、2018年12月には、太陽光を10日間にわたって集光タワーに集めない状態にしておき[注釈 4]、その後、10日前までに蓄熱装置へと蓄えておいた熱を利用して、汽力発電する試験にも成功した[22]。

なお、3号機も2号機と同様に、水の使用量を節約するため、空冷式の復水器を装備している[17]。

4号機

2017年に建設計画が発表された[23]。ただし、4号機と番号が振られているものの、これは太陽熱発電設備ではなく、太陽電池を用いた太陽光発電の設備である[24]。

太陽電池パネルの増設を行い、72 MWの出力を確保する予定である[7][23]。

脚注

注釈

  1. List of solar thermal power stationsを見ると、北緯40度程度までは太陽熱発電所が分布していると判る。中緯度高圧帯の影響で、晴天が望める緯度なども関係する。
  2. 2009年のモロッコの輸出額は、137億ドルだった。
  3. 元来、人名に由来しないリットルは「l」と小文字で書くべきだが、見間違えが起こり易いやめ「L」と大文字で表記した。
  4. 集光タワーを用いる方式は、heliostatと呼ばれる地上で太陽の動き追尾する反射鏡を用いて、太陽光を集光タワーの頭頂部に向けて反射し続け、集光タワーの頭頂部において高温を得る。したがって、太陽の追尾機能を切っておけば良いだけなので、集光タワーに太陽光を集めない事は、簡単に実現できる。

出典

  1. 二宮書店編集部 『Data Book of The WORLD (2012年版)』 p.317 二宮書店 2012年1月10日発行 ISBN 978-4-8176-0358-6
  2. “Ouarzazate Solar Power Complex, Phase 1 (Morocco) Specific Environmental and Social Impact Assessment” (PDF). afdb.org. 2019年7月8日閲覧。
  3. “Morocco's Massive Desert Solar Project Starts Up”. MIT Technology Review. 2016年2月9日閲覧。
  4. “Saudi Power Developer Gives Spanish Firms Work in Morocco” (2013年4月30日). 2021年8月31日閲覧。
  5. “King Mohammed VI to Inaugurate ‘Noor’ Solar Plant in Ouarzazate”. moroccoworldnews.com (2015年12月26日). 2019年7月8日閲覧。
  6. Vorrath, Sophie (2016年2月5日). “First 160MW of huge Noor solar thermal plant connected to Moroccan grid”. RenewEconomy. 2016年7月19日閲覧。
  7. Neslen, Arthur (2016年2月4日). “Morocco to switch on first phase of world's largest solar plant” (英語). The Guardian. ISSN 0261-3077. https://www.theguardian.com/environment/2016/feb/04/morocco-to-switch-on-first-phase-of-worlds-largest-solar-plant 2016年2月7日閲覧。
  8. “Morocco starts production at 160 MW solar plant - Agricultural Commodities -Reuters”. af.reuters.com. 2016年2月8日閲覧。
  9. “Ouarzazate Solar Power Complex, Phase 1
    Morocco
    Specific Environmental and Social Impact Assessment
    Volume 1
    ” (PDF). masen.org.ma. 2019年7月8日閲覧。
  10. « These data were given by a student that made his internship in Nomac » , April 23th, 2019
  11. « Nomac » , January 2019
  12. “Project Ourzazate Solar Power Station – Phase I
    Country: Kingdom of Morocco
    Project Appraisal Report
    Date: April 2012
    ” (PDF). afdb.org. 2021年8月31日閲覧。
  13. “Ouarzazate Solar Complex Project – Phase II (NOORo II AND NOORo III power plants)” (PDF). 2021年8月31日閲覧。
  14. “Concentrating Solar Power Projects - NOOR II | Concentrating Solar Power | NREL”. www.nrel.gov. 2016年12月1日閲覧。
  15. “Concentrating Solar Power Projects - NOOR II | Concentrating Solar Power | NREL” (英語). www.nrel.gov. 2018年2月26日閲覧。
  16. “Morocco’s Noor II Begins Synchronization to Grid”. Zawya. (2018年1月14日). http://www.zawya.com/story/Expanding_solar_capacity-ZAWYA20130914070939/ 2018年1月14日閲覧。
  17. “Project: Ouarzazate Solar Power Station Project II
    Country: Morocco
    Summary environmental and social impact assessment
    ” (PDF). afdb.org. 2021年8月31日閲覧。
  18. “Concentrating Solar Power Projects - NOOR III”. solarpaces.nrel.gov. 2018年12月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。2018年12月12日閲覧。
  19. “World's second utility-scale 24/7 tower CSP, Noor III commissions solar field”. www.eurekalert.org (2018年3月11日). 2018年3月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。2018年12月12日閲覧。
  20. “First synchronisation of phase III of the world’s largest CSP”. www.modernpowersystems.com (2018年10月28日). 2018年12月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。2018年12月12日閲覧。
  21. “Noor Ouarzazate III central receiver concentrated solar power plant with storage completes its reliability test”. http://helioscsp.com/noor-ouarzazate-iii-central-receiver-concentrated-solar-power-plant-with-storage-completes-its-reliability-test/ 2018年11月11日閲覧。
  22. “Moroccan Molten Salt Tower Project Clears Reliability Test”. www.powermag.com (2018年12月2日). 2018年12月12日閲覧。
  23. “Noor IV lancée, parachevant la méga-centrale solaire de Ouarzazate” (英語). Le Desk (2017年4月1日). 2019年3月24日閲覧。
  24. “Morocco to complete Noor Ouarzazate solar complex by mid-2018” (英語). Renewablesnow.com. https://renewablesnow.com/news/morocco-to-complete-noor-ouarzazate-solar-complex-by-mid-2018-602259 2018年11月22日閲覧。

外部リンク

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