揚水発電は長年にわたりエネルギー貯蔵の主力であり、信頼性が高く、実績があり、送電網規模の容量を供給できる。しかし、従来の揚水発電には落とし穴がある。それは、山と大量の水を必要とすることだ。
それが RheEnergise が排除したい制限です。
英国に拠点を置く同社は、「高密度水力発電」と呼ぶ揚水発電システムを開発しました。これは水ではなく、密度が2.5倍もある独自の流体を用いるシステムです。CEOのスティーブン・クロッシャー氏は、この変化は「再生可能エネルギーの断続性問題を大きなチャンスに変える」と述べています。
リーエナジャイズは、イングランド南西部プリマス近郊の丘陵地帯に、初の本格的な実証プロジェクトを建設中です。建設は昨年6月に開始され、同社は今夏に試験結果が出ると予想しています。
水よりも濃く、風景よりも明るい
RheEnergise 社の技術の根底にある考え方はシンプルですが強力です。それは、水をはるかに密度の高い液体に置き換えて、より少ないスペースにより多くのエネルギーを蓄えるというものです。
「私たちの流体は、水に懸濁した鉱物です。環境に優しく、無毒で、非常に密度が高いにもかかわらず、完全に流動性のある液体です」とクロッシャー氏は説明した。「密度は水の2.5倍で、コンクリートの密度よりもわずかに大きいだけです。コンクリートは私たちの流体に浮くでしょう。」
高密度化によって、重要なメリットが生まれます。それは、従来の揚水発電と同等の性能を、はるかに低い標高でも実現できるということです。「当社の性能は、水深200メートルでも、水深500メートルの水で得られる性能と変わりません」とクロッシャー氏は言います。「世界には山よりも丘の方がはるかに多いのですから。」
同社は、この流体を用いることで、プロジェクトの標高を60%削減、システムの設置面積を60%削減、あるいはその両方のバランスを実現できると見積もっています。いずれにせよ、より小規模で柔軟性の高いプロジェクトを、エネルギー需要に近い場所に建設できることを意味します。
「繊細な景観の中にあるプロジェクトなら、完全に隠蔽したり、覆い隠したりすることも可能です」と彼は、プリマス近郊の景観整備された敷地のコンセプトイメージを指差しながら付け加えた。「プロジェクトは完成後、ほぼ完全に埋もれ、人目につかないようにすることができます。」
エンジニアリングの優位性
原理は従来の水力発電に基づいていますが、細部は全く異なります。RheEnergiseの流体には、高密度化と異なる流動特性に合わせてカスタマイズされたポンプとタービンが必要です。
「タービンの構造はフランシス水車と同じですが、特に流体に合わせて再設計する必要があります」とクロッシャー氏は述べた。「フランシス水車の設計には、鉱物懸濁液とはあまり相性が良くない要素があります。」
成熟した技術を取り入れ、それを応用するというこのプロセスが、同社の迅速な行動を支えてきた。「これはエンジニアリング活動であり、基礎科学ではありません」と彼は指摘した。
モントリオールにある彼らのR&Dセンターは、設計の改良と検証において重要な役割を果たしています。「私たちは、構築、テスト、そして破壊を繰り返します。まず理論的な作業を行い、その後、テスト装置を構築して、その理論的な作業を実際に物理的に検証します。」
RheEnergise が使用する特注タービンの 1 つ。
保管場所を求める市場
再生可能エネルギーへの世界的な推進は、送電網の中心的な課題の一つを浮き彫りにしました。それは、風力や太陽光といった間欠的なエネルギー源から得られるエネルギーをいかに貯蔵し、需要がピークに達した時に供給するかということです。そこで、長期貯蔵が不可欠になります。
RheEnergiseは、短期蓄電池と超長期の季節蓄電池のちょうど中間にソリューションを位置付けています。「8時間程度の蓄電時間であれば、リチウムイオン電池の約半分のコストで済みます」とクロッシャー氏は述べています。
彼は英国の調査結果を挙げ、エネルギーシフトの大部分は4～20時間枠で起こると指摘した。RheEnergise社はこの時間帯に優位に立てると考えている。「おそらく、貯蔵によってシフトされるエネルギー全体の60%は、当社が最も強みを持つ市場領域に集中しているでしょう。」
さらに、潜在市場は広大です。「2040年までに、設備投資額で見た世界の市場規模は4兆ドルに達するでしょう」と、クロッシャー氏はマッキンゼーが長期エネルギー貯蔵評議会のために行った調査を引用して述べています。
鉱山、モジュール式建設、そして市場の勢い
同社の初期の重点分野の 1 つは、稼働中および休止中の鉱山現場です。これらの鉱山現場は、既存の標高、高いエネルギー需要、そして場合によっては RheEnergise 独自の流体を生成するための原材料を提供します。
「鉱山は私たちにとってまさに橋頭保のような市場です」とクロッシャー氏は語った。「鉱山は24時間稼働しており、高いエネルギー需要があるだけでなく、私たちの事業内容も十分に理解してくれています。さらに、廃棄物から高密度流体を製造できる可能性も秘めています。」
世界中から関心が寄せられています。同社は25カ国以上からリードを獲得しており、カナダ、英国、チリ、オーストラリアのパートナーと覚書を締結しています。
顕著な事例の一つはチリ北部で、太陽光発電が電力網の吸収能力を上回っています。「チリの電力市場では、年間約1,600時間にわたって価格がゼロまたはマイナスになります」とクロッシャー氏は言います。「これは、電力網に接続されている太陽光発電の量が膨大だからです。私たちにとっては素晴らしいことですが、エネルギー資産の所有者にとっては良いことではありません。」
RheEnergise プロセスでは、従来の水力発電よりも小さな丘を使用できます。
最終テストと将来の資金調達
プリマス・プロジェクトは現在、試運転段階に入っています。「現在、発電所に電力を供給しています。来週には発電機、モーター、駆動装置の電気系統の試運転を行います」とクロッシャー氏は述べました。「結果は夏の間に明らかになる予定です。」
現時点で同社は15万ポンド以上を調達しており、その2分の15.76は非希薄化型助成金によるもので、最終シードラウンドではXNUMX万ポンドがまだ利用可能となっている。「株価はXNUMXポンドです…年末の機関投資家向け資金調達ラウンドでは、この株価がXNUMX倍、XNUMX倍に上昇することを期待しています。」
その後のロードマップには、英国、アイルランド、ポーランド、北米における初のプロジェクトと後続のプロジェクトが含まれます。
ビジョンはシンプルです。「高密度水力発電。山ではなく小高い丘陵地帯にプロジェクトを建設する。そのために、高密度の鉱物懸濁液を使用しています。」
