空気を地下空洞に貯めたら超巨大バッテリーになる件

image: Shanghai Electric Equipment

お天気まかせじゃない方法も欲しいもんね。

風力発電や太陽光発電など、パッと思いつく再生可能エネルギー（再エネ）の弱点は…風や日光がなければ発電できない。つまり、エネルギーの素が｢あったとき｣しか使えないことです。こればっかりは仕方ない。

だから｢余ったときに貯めて、必要なときに使う｣という蓄電技術は、さまざまな方法でエネルギー業界から熱い注目を集めています。

そして貯める手段として、どこにでもあるものを使う方法として、｢こんなのあったのか！｣と唸ったのが圧縮空気エネルギー貯蔵です。

空気を圧縮して地下に詰め込む

中国・江蘇省の淮安（ホイアン）市で2026年3月初旬、世界最大の圧縮空気エネルギー貯蔵（Compressed Air Energy Storage、CAES）実証プロジェクト｢淮安塩穴圧縮空気エネルギー貯蔵実証プロジェクト｣が全面稼働を開始したと発表されました。

設備の中核機器を供給したのは、中国の大手電力機器メーカーである上海電気（Shanghai Electric）です。

仕組みをざっくり表すと、｢電気が余っているときに空気を圧縮して地下に詰め込み、必要なときに解放してタービンを回す｣というもの。

いわば空気でできたバッテリーです。

空気を押し込む穴の深さは地下1,150〜1,500m。容積は約98万立方メートルにおよぶ巨大な地下空洞がタンクとして使われています。しかも、もともと塩が採掘されてできた空洞で、地表に何も建てずに｢貯蔵タンク｣として転用している発想も面白い。

プロジェクトは発電2基の300メガワットユニットで構成され、合計設備容量は600メガワット、貯蔵容量は2,400メガワット時（MWh）という規模です。一般的な家庭用蓄電池（約7〜10kWh程度）と比べて、その貯蔵量は数十万倍以上。文字どおりのケタ違いです。

変換効率は約71%。CAES技術はさまざま研究が進んでいるようですが、この変換効率は高水準に入ると評価されています。

この施設では、｢溶融塩＋加圧熱水｣を組み合わせた高温断熱圧縮技術が採用されているそう。圧縮時に発生した熱を捨てずに回収・貯蔵し、発電時に再利用する仕組みで、化石燃料を燃やさなくてもいいのがポイント。脱炭素にも直結しますね。

年間発電量は約7億9200万キロワット時（kWh）で、約60万世帯の年間電力消費量をカバーできると見込まれているとのこと。日本で調べてみたら、だいたい広島市やさいたま市が賄えそう。そう考えると一層すごいな。

圧縮空気を使った蓄電技術は日本でも研究が進んでいます。調べてみたところ、NEDO（国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構）は2017年から、静岡県河津町において早稲田大学やエネルギー総合工学研究所と連携してCAESの実証事業を実施していました（現在は終了・撤去済み）。

日本の実証では最大出力1,000キロワット（1MW）、放電電力量500kWhの規模で試験が行なわれました。今回の中国施設と比較すると、出力で600倍もの差があります。それだけスケールの違いが圧倒的です。実証では充放電効率も約54.7%に留まり、改善余地が明らかになった結果です。

世の中のものがますます電気で動き、さらに脱炭素の流れもあって、蓄電技術はさらに重要視される分野。その点、CAESは材料が空気と既存の地下空洞というのは魅力的。今回の中国のプロジェクトを見ても、日本でも地下空洞の候補地調査やさらなる技術開発が進めば、再エネ導入の大きな受け皿になれるかも？

なんせ空気というタダで無限にある素材が、エネルギー問題の突破口になる日が来るのだとしたら、それに越したことはないでしょうからね。