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太陽光発電が世界のエネルギーシステムを変革し始めている

概要

  • 再生可能エネルギーは過去50年で主流へと急成長
  • 世界中で太陽光・風力発電の導入が加速
  • 蓄電池技術の進化が電力供給の安定化に貢献
  • 中国・インドなど新興国の急速な展開が特徴
  • エネルギー転換が地政学や社会構造にも影響

再生可能エネルギーの急成長と現状

  • 1970年代、University of Delawareで全太陽光住宅が公開され、10万人以上が訪問
  • その後50年間、太陽光パネルや風力タービンが普及しながらも「代替エネルギー」として認識され続けた現状
  • 過去2年 で再生可能エネルギーが世界的に主流・コスト効率の高い選択肢へと急速に転換
  • 太陽光発電は 史上最速の成長率 を記録、風力発電もこれに続く
  • 世界全体で新規電力需要の 96% が再生可能エネルギーで賄われた実績

アメリカにおける最新動向

  • 2024年3月、米国で化石燃料による発電量が 初めて全体の半分未満
  • カリフォルニア州では再生可能エネルギーが一時的に 158% の電力需要をカバー
  • 蓄電池容量は 76%増加 し、夜間の供給安定化に寄与
  • テキサス州も急速に再生可能エネルギーと蓄電池導入を拡大
    • 熱波や豪雨災害時にも安定供給を維持
    • 2023年比で 天然ガス使用量40%減 という成果

中国・インド・その他諸国の動向

  • 中国 は世界の再生可能エネルギー・蓄電池の 半分以上 を導入・生産
    • 2024年第1四半期、電力由来のCO₂排出が 約6%減少
    • 新車販売の 約半数 が電気自動車やハイブリッド車に
  • インド では太陽光発電の急増で石炭使用量が横ばい、天然ガス使用量も 25%減
  • ポーランド など伝統的な石炭依存国でも再生可能エネルギーが主流化
    • 目標値の 3倍 の太陽光発電導入を達成

蓄電池技術とコストの劇的低下

  • 中国のバッテリー生産技術の進化で エネルギー貯蔵コスト95%減
  • 2025年には世界で 80GW のグリッドスケール蓄電池が追加予定(2021年比8倍)
  • 米国でも2024年前半だけで 4GW の蓄電池導入実績

他の技術と政策・社会的インパクト

  • 原子力、水素、カーボンキャプチャーなども進展するが、現状では再生可能エネルギーの成長が圧倒的
  • バイデン政権の インフレ抑制法(IRA) で推進されたが、議会の巻き戻しで影響を受ける可能性
  • エネルギー転換は 地政学的構造や権力構造 にも大きな変化をもたらす
    • 太陽や風は世界中どこでも利用可能で争奪戦が困難
    • 産業革命やコンピュータ革命に匹敵するパラダイムシフト

米国内の反発と歴史的背景

  • Trump政権や一部議会勢力による再生可能エネルギー支援策撤廃の動き
    • 例:Sunrun社の株価が 1日で40%下落
    • 2035年までに 72%のクリーン電力減少 の可能性(Rhodium Group試算)
  • 戦後の米国は化石燃料を基盤に繁栄
    • 郊外化と高速道路網の発展
    • 石油への強い執着(Trumpの「リキッドゴールド」発言など)
  • 1954年、Bell Labsで最初の実用的な シリコン太陽電池 が発明される
    • 当初はコスト高で衛星など特殊用途に限定
    • 生産量増加と技術進歩で急速に価格低下
    • ドイツのグリーンパーティによる補助金政策、中国の大量生産体制が転機

今後の展望

  • 太陽光・風力発電の 指数関数的成長 が続けば、世界のエネルギー構造は抜本的に変化
  • 再生可能エネルギーの普及が 気候危機や権威主義への対抗策 となる可能性
  • 産業革命やコンピュータ革命に並ぶ 歴史的転換点 への期待

Hackerたちの意見

https://archive.is/lv3eU

今日はいいスタートが切れたね。これを投稿してくれた人に感謝!気になるのは、再生可能エネルギーの成長が私たちのカーボンバジェットの減少を上回っているかどうか。たぶん、それがこの問題の重要な指標だよね。 [編集: この質問をChatGPTに投げてみたけど、最初の(未検証の)回答はあまり面白くなかった。これでちょっと気分が沈んだよ。なんでマッキベンみたいな人たちは、良い面だけを語るんだろう。時々、読者の感情を弄んでるみたいに感じることもあるし。うちの親父が言ってたけど、 prosとconsを話す人はアドバイザー。prosだけを話す人はセールスマンだってさ。]

再生可能エネルギーの成長が私たちのカーボンバジェットの減少を上回っているかどうか、よく分からないな。カーボンバジェットなんてないし、私たちが排出するカーボンは、何らかの方法で再捕捉しなきゃならない。大気中に長く留まるほど、温暖化の影響が続くんだと思う。再生可能エネルギーは、世界中の電力成長に追いつくまで加速してると思うよ。 https://ourworldindata.org/grapher/electricity-production-by... それに、1人あたりのCO2排出量のピークは過ぎたけど、人口はまだ増えてるから、世界的にカーボン排出は増え続けてる。何も排出しなくなるまでには時間がかかるし、再吸収を始めるまでにはもっと時間がかかるだろうね…

太陽光と風力は盛り上がってるけど、化石燃料は絶対的な意味ではそんなに早く減ってないね。

再生可能エネルギーの導入が、2100年の気候予測が時間とともに減少する主な要因なんだ。まだ悪いけど、通常通りのビジネスを続けていたり、太陽光、風力、バッテリーの価格が急落していなかったら、もっと悪かっただろうね。 https://climateactiontracker.org/global/emissions-pathways/

仮に、太陽光発電の明らかな指数関数的成長を否定したとしても、[1]から2024年の成長率を純粋に線形に外挿すると、2042年には太陽光が今日の石炭の出力と同じになるんです。太陽光は基本的に工場製品なので、これは非常に悲観的なケースです。製品に対する興味があれば、ラインを稼働させ続けるのに十分です。もし太陽光がさらに数年成長すると信じているけど、レベルオフすべきだと宣言するなら、それは30代半ばの話です。確立されたトレンドに合わせるつもりなら、それすらも大きな過小評価です。どちらを信じるかの違いは、あなたがどれだけ勇気があるかだけです。

アメリカが石油にどっぷり浸かった20世紀を復活させようとしてる間に、ナミビアみたいな場所はYouTubeのチュートリアルを使って、分散型の太陽光発電未来に飛び込んでる…化石燃料の時代がリアルタイムで追い越されていくのを見てるみたいだ。

公平を期すために言うと、アメリカは一人当たりの太陽光と風力で世界をリードしてるよ。EDIT: 再生可能エネルギーからのエネルギー消費で、設置容量ではなくてね。

比較してるスケールが全然違うよね。ナミビアとアメリカがテスラとフォードのようになるとは思えない。今のアメリカの石油に関する取り組みの目的は、経済成長を再活性化することみたいだし。石油の供給チェーンは再生可能エネルギーよりも成長戦略に操作しやすい。エネルギー自立を達成した国々はうまくいってるけど、それはハッスルじゃないよね。彼らは今後何年も孤立を確保してるんだ。明確に言うと、それが彼らにとって悪いことではないかもしれないけど。

石油にまみれた20世紀は、電話やYouTubeのような奇跡を生むために必要な数百万の前提条件を作り出した。これはただの小さな進歩で、特にナミビアの人たちがそれを手に入れられるようになったのはいいことだね。

クレイトン・M・クリステンセンの「イノベーターのジレンマ」では、大企業が新しいスタートアップに対抗できず失敗する理由が説明されている。彼らは最初は劣っているように見える新技術のために高い利益を手放せないからだ。(彼の例は日本のバイクやハードディスクだよ)アメリカも今、同じジレンマに陥っているみたいだ。新しい、でも急速に進化している再生可能エネルギー技術を受け入れるために、太い石油の利益を手放せないんだ。エネルギー市場がそっちに向かっているのは明らかなんだけどね。つまり、大企業(あるいは国)は、長期的に競争力を保つために現在の利益の中心を一部妨害しなきゃいけないんだ。(ニューヨークタイムズの記事にコメントしたのを再投稿するね: https://www.nytimes.com/interactive/2025/06/30/climate/china... )

いい記事だけど、なんで著者は数字を単語で書くことを好むのか分からない。読んでてすごく頭が疲れるんだよね。例えば、>> 21,000人の回答者のうち、21カ国で68%が太陽エネルギーを支持した、っていうのが「5倍」って書くより、>> 21,000人の回答者のうち、21カ国で68%が太陽エネルギーを支持した、って書いた方がいいと思うんだよね。

これはニューヨーカー誌のスタイルガイドの影響だと思う。著者はこの記事の元になった本では数字を使ってるんじゃないかな。

それに、ケープタウンは南アフリカの都市だよ…ケープタウンがどこにあるのか全然わからない。

それは単に良いライティングの練習だね。数字を読むのは文章よりも疲れると思う。

「去年、アメリカでは3年連続でヒートポンプが暖房器具を上回った。」これはあまり話題にされていない大きな進展だね。ヒートポンプはかなり改善されて、量産効果で安くなったからね。

最近、ヒートポンプ式の乾燥機を買ったんだけど、めっちゃ良いよ。排気口がなくて、水が排水されるだけ。普通の温風乾燥機よりも電気をかなり少なく使うから、重い電源プラグもいらないんだ。

化石燃料の散発的な供給に頼る代わりに、私たちは急速に広範囲にわたる供給源に依存する方向に進んでいる。太陽と風はどこにでもあるし、私は太陽光発電に賛成だけど、現在の展開では本当に石油の地理的・地政学的な問題を解決できるのかな?中国はほぼすべての太陽光パネルを生産しているけど、それって石油以上に権力が集中してるよね。

太陽光パネルは地元でリサイクルできるけど、石油はできないよね。もちろん、地元の太陽光産業を育てなければ外国に依存することになるけど、中国が太陽光産業で不変の独占を持っているわけではないよ。

中国はほぼすべての太陽光パネルを生産している 他の国はどうして太陽光産業を育てなかったの?化石燃料に忙しかったの?補助金を出すのがもったいなかったの?

私は太陽光発電に賛成だけど、今の展開で本当に石油の地理的・地政学的な問題を解決できるのかな?うん、だってアメリカが封鎖したら石油を輸入できなくなって、トラックや発電所が6週間で止まるからね。もしアメリカが封鎖して中国の太陽光パネルを輸入できなくなったら、電力網が20年後に止まるよ。実際、それは保証期間の終わりだから、もっと30年か40年くらいかな。アメリカが痛みを与えるまで封鎖を続ける必要があると思う。おそらく、終身大統領が亡くなった後だね。

少なくとも中国にとっては解決策になったし、これは彼らの動きの重要な要因の一つだね。これがグローバルな対立をより起こしやすくするかどうかは面白い質問だ。

中国はほぼすべての太陽光パネルを生産している - これはかなり大きな権力の集中だね、石油よりもさらに。だけど、これは地質の結果じゃないよね。パネルの生産を増やすのは、油田を見つけるよりずっと簡単だから。

太陽光パネルはそんなに難しく作れないよ。中国は他の国よりも安く作ってるだけ。どの工業国でも、戦略的な理由があれば必要なインフラを簡単に整えられるよ。

アメリカはかつてたくさんのソーラーパネルやLiFePO4バッテリーを生産してたけど、その産業を失敗させてしまったんだ。(いくつかの工場オークションに行ったことがあるけど、無造作に置かれた道具やサポート機器の骨を掘り返すのは悲しいよ。でも、誰も大きな宝物のような機械に入札していない。なぜなら、それらは一つの目的のためだけに作られていて、今の市場ではそれが通用しないから。)今でもアメリカにはいくつかのソーラーパネル工場があるけど、昔のようにはいかないね。

記事には、太陽光発電の最大の欠点に対抗する技術が触れられていないけど、それは注目に値するよ。太陽はいつも照っているわけじゃないからね。その技術はケーブルだ。ケーブルを使えば、エネルギーを長距離で移動できる。HVDCケーブルを使えば、大陸や海洋、タイムゾーン、気候地域を越えても可能だよ。ケーブルのいいところは、今はあまり活用されていないことだね。ピーク需要時にグリッドが機能するための容量が設計されているけど、オフピーク時にはかなりの未活用のケーブル容量がある。明らかな使い道は、余剰の太陽光や風力からバッテリーを再充電するための電力を運ぶことだね。ケーブルは双方向に機能するから、供給が不足しているときは輸入し、余剰があるときは輸出できる。しかも、ほとんどの時間、充電状態がほぼ満充電のバッテリーが急速に増えているから、テラワット時の電力が話題になっている。これを活用するにはケーブルが必要だ。長距離ケーブルが動き出すと、モロッコの太陽光をイギリスとつなぐ計画や、オーストラリアの太陽光をシンガポールとつなぐ計画、アメリカ東海岸とヨーロッパをつなぐ計画などで、再生可能エネルギーがかなり動くようになるよ。世界中には計画段階で止まっているケーブルプロジェクトがたくさんある。ケーブルは季節の影響や天候、昼夜サイクルによるエネルギー生産の局所的な変動を補うことができる。残りは原子力、地熱、水力、そしてまだ稼働するかもしれない古いガス発電所だね。ガス発電所に投資を続けている人は現実を見つめ直す必要があると思う。休止中のガス発電所はあまり利益が出ないだろうから。でも、数十年は残しておくつもりだよ。

国際ケーブルに依存している国は、完全なローカルバックアップ電力容量を構築して維持する必要があります。ケーブルとバックアップのコストを合わせると、ストレージコストを上回るかもしれません。(もちろん、これらのコストに影響を与える要因はたくさんあります)

より良い電力網の接続は変動する天候には役立ちますが、太陽光発電の最大の欠点には何の解決にもなりません。12月から5月までの季節変動はものすごく大きいです。数ヶ月分の電力を蓄えるのは、解決策が見つかっていない問題です。

ケーブルの代わりに考えられる現実的な選択肢には、合成ディーゼルを積んだ船、鉄を積んだ船、アルミニウムを積んだ船、またはマグネシウムを積んだ船があります。中国国内ではHVDCケーブルが大陸を横断して太陽光発電を運んでいますが、オランダではまだそれを設置できていません。ケーブルは効率的なジャストインタイムの電力供給を提供しますが、精密誘導ミサイルに対して脆弱です。ウクライナではそれを百万単位で3Dプリントしているので、アルミニウム空気電池が商業利用に戻るかもしれません。

ケーブルは特定の場所では良い選択肢だけど、地理や政治の制約があって使える場所が限られてる。太平洋を横断してロシアの太陽光発電が北米西部の夕方のピーク需要を供給するためにケーブルを引くなんて、誰もやらないよ。

地政学的な影響もあるよね。太陽光は長期的な安定性をもたらし、短期的な対立を減らす。海底ケーブルは切断しやすいし、輸送中の内陸国に不安定さが訪れるのも簡単。これが攻撃と防御に関して非対称なシステムリスクを生むんだ。多くの人はこれを太陽光からの撤退の招待と見るかもしれないけど、私は逆だと思う。広範な太陽光は、資本主義の平和理論によって平和をもたらすだろうし、貿易がみんなを相互の安定に結びつける役割を果たすのと似てる。安定性はみんなが守りたい公共財になるはず。太陽光は、国々を相互の利益で結びつける国際的な外交・文化・経済のネットワークの一部になるだろう。レジリエンシーは創造力で解決できるもので、最初の挑戦で諦めるものじゃないよ。公平に言えば、天然ガスや石油も同じようなシステムリスクがあるけど、パイプラインが破壊される危険や、水路が封鎖されるリスク(例えば、中国が台湾を侵攻した場合のマラッカのジレンマ)もある。でも、少なくとも太陽光は資源の呪いで国を滅ぼすことはないし、原則として少数の国に有利になることもないから、誰でもこの基本的な商品を生産できるんだ。

ケーブルの増加にはあまり楽観的じゃないな。太陽光や風力に比べるとね。太陽光と風力は、小さなプラグアンドプレイのプロジェクトで成長できるけど、ケーブルプロジェクトみたいなHDVCはまだ巨大で長期的な賭けだよ。

他の選択肢として、ストレージはコメントにあるリストの代わりに十分あり得ると思う…それ以外は同意だね。

面白い副作用は、このケーブルへの依存が銅への依存を生むことだね。銅はすでに不足していて、特定の地域でしか採掘できないから、地政学的な依存を再び生むことになる。化石燃料やウランとは違って、銅のケーブルはエネルギーを生むために「燃え尽きる」わけじゃないけど、メンテナンスは必要だしね。もう一つの依存はネットワーク自体。特定の地域での障害が大規模な停電につながる可能性がある(最近のスペインやポルトガルのように)し、今のロシアの天然ガスパイプラインのように政治的な圧力の道具になることもある。

数年前、海を越えたHVDCにすごく期待してたんだ。バッテリーよりもLCOEが明らかに良いと思ってた。でも今はちょっと疑問に思ってる。特に、ほとんどの電力がAIデータセンターを動かすために使われるから、世界中にケーブルを敷くよりも安い太陽光の近くにデータセンターを置く方がずっと簡単なんだよね。

それに関して必要なのはケーブルだけだよ。君の言ってることがよくわからない。電力網ってのは存在してるし、これらの巨大なバッテリーバンクはそれに接続されてるんだ。電力網はお互いに独立しているのは確かだけど、全部をつなげてアフリカのソーラーファームがアメリカを電力供給するみたいに大きな利益を得るのは簡単なことじゃないよ。すべてがうまくいっているときは確かにそれが可能な結果だけど、何かが壊れたとき、これらの電力網の運営者は他の電力網の運営者が何をしているかを知る必要があるし、供給は需要に正しくルーティングされないと、ただの停電を増やすだけだよ。電力網は、どの変電所でもどの家でも電力を供給できるような単純なメッシュじゃないんだ。

太陽光発電は今、歴史上どの電源よりも速く成長していて、風力発電がそれに続いています。風力は実際には太陽からのエネルギーの別の形で、地球の温度差が風を生み出し、それがタービンを回すんですよね。人間が使うエネルギーの大部分が太陽から来ているって考えると面白いです(原子力と地熱エネルギーを除いて)。水力発電も太陽から来ていて、太陽が水を蒸発させて、それが川や水の貯蔵庫になって水力発電を動かすんです。

すべての化石燃料も太陽から来てるんだよね!

潮力発電も太陽からは来てないよ。地球の回転をわずかに遅くするだけなんだ。

昔の人が太陽を崇拝してたのも納得だね!

ある意味、すべての化石燃料は太陽から来てる。化石燃料は何百万年もかけて蓄積されたバイオマスからできてる。その炭素や炭化水素を集めるために使われたエネルギーは太陽から来てるんだ。さらに進めると、ほとんどすべてのエネルギーは核融合から来ていて、君が指摘した例外を除いてね。

核エネルギーは、私たちの太陽系のすべての重元素を作り出した超新星から来ているんだ。核分裂は、その出来事の間に閉じ込められたエネルギーを放出することなんだ。だから、その観点から見ると、核エネルギーも太陽に由来していると言えるね。

トニー・セバが10年くらい前に予測したんだけど、2024年頃には、PVで現地で電気を作るコストが、送電インフラを通じて同じ電気を届けるコストよりも安くなるって。発電コストを考えなくてもね。最近は、彼が「フェーズチェンジの混乱」と呼ぶものに取り組んでいて、これらの混乱の影響を探っているんだ。 https://www.youtube.com/watch?v=A9McWXZA5wc

中国も今、面白い問題に直面してる。太陽光とバッテリーが今のところ石炭より安いから。でも、石炭は現在の電力供給の約60%を占めていて、約10兆kWhを使ってる。だから、6兆kWh * $0.08cで$6000億になる。つまり、数百万人を雇用している5〜6000億ドルの産業を壊さなきゃいけない。でも同時に、安いエネルギーを得ることができて、エネルギーの生産コストは年々安くなっていくから、経済には別のデフレ圧力がかかることになるね。

中国は、ビジネスを守りたくない産業に対してあまり感情を持っていないと思う。紙の上で数字を上げるためにね。彼らの再生可能エネルギーとエネルギー独立への推進は非常に意図的だよ。目標に達したとき、「ああ、我々の大切な石炭の仕事がどうなるんだ、田舎の有権者や石炭ロビイストをどうやってなだめるんだ?」なんてことはない。安いエネルギーが得られて、労働者はもっと生産的なことに移動できるんだ。