2026 年 10 月、米国のエネルギー専門メディア Microgrid Knowledge が、公益事業者、研究者、先住民コミュニティ、推進者による第一人称の記述を集めた新刊を報じました。アラスカが、遠隔で寒冷、燃料も高価な条件のもとで、水力、風力、太陽光、蓄電池を小さな電力網につないできた経緯を扱っています。本稿は報道から、コディアック島、北極圏内のコツビュー、イギウギグの 3 例を整理し、臺灣の澎湖、金門、蘭嶼の離島供給と蓄電の取り組みと比べます。

アラスカの公益事業者は約 100 社、サービス人口は 80 万人未満

雪原の遠隔集落とディーゼル燃料タンク
雪原の遠隔集落とディーゼル燃料タンク(AI生成イメージ)

書名は『Alaska's Microgrid Innovators: How Communities Are Responding to Today's Energy Challenges』で、マイクログリッド推進者で Pathfinder Communications 社長の Peter Asmus 氏が編集しました。報道によると、アラスカには公益事業者が約 100 社あり、サービス対象は 80 万人に満たず、顧客が 100 人未満の事業者もあります。Asmus 氏は、この分散した構造がクリーンエネルギーの革新を生んだと見ており、原動力は再生可能エネルギーが経済的に成り立つことだと述べています。

主な動機はコストです。米国エネルギー省(U.S. Department of Energy, DOE)は、アラスカの遠隔地 250 コミュニティが孤立したディーゼル・マイクログリッドに頼っていると説明しています。人口約 70 人のイギウギグ(Igiugig)では、2023~24 年の 1 号軽油が 1 ガロン 10.10 ドル、電気料金が 1 kWh(臺灣の単位で 1 度)あたり 0.91 ドルでした。アラスカ州の電力コスト平準化(Power Cost Equalization, PCE)制度は、月 750 kWh(750 度)までの使用分に 1 kWh あたり 0.72 ドルを補助します。

コディアック島は水力を基幹とし、風力と蓄電池が渇水年を補う

コディアック島の水力ダムと蓄電池コンテナ
コディアック島の水力ダムと蓄電池コンテナ(AI生成イメージ)

コディアック島(Kodiak Island)は米国で 2 番目に大きい島です。Microgrid Knowledge の報道によると、島のマイクログリッドは 再生可能エネルギー 99% で運転されています。一方、KEA のウェブサイトには、2017 年の再エネ発電比率は 98% を維持したとあり、現在の目標も販売電力量の 98% を再エネでまかなうことです。運営するのは、1941 年に設立され会員が共同で所有する非営利の協同組合、コディアック電力協会(Kodiak Electric Association, KEA)です。KEA のウェブサイトによると、テラー湖(Terror Lake)水力発電所は 1985 年に商業運転を始めました。

水力中心の系統は、渇水年には水量が足りずディーゼル発電が増え、電気料金も見通しにくくなります。報道によると、KEA は 2009 年に風力発電機 3 基を設置し、蓄電池も増設しました。KEA のウェブサイトには、再生可能エネルギーの発電比率が 2013 年に 95% を超え、2017 年は 98% を維持したと記されています。2019 年に完成したアッパー・ヒドゥン盆地(Upper Hidden Basin)の導水事業は、標高の高い渓流をテラー湖へ導き、水力発電量を増やしました。KEA の現在の目標は、販売電力量の 98% を再生可能エネルギーでまかなうことです。

コツビュー電力協会は北極圏の北に位置し、風車の輸送と設置は河氷とぬかるみに制約される

氷の海岸に並ぶ風力発電機
氷の海岸に並ぶ風力発電機(AI生成イメージ)

コツビュー電力協会(Kotzebue Electric Association)は北極圏より北にあります。Asmus 氏によると、現地では輸送と設置の時期に制約があります。川が凍っている間は風車を船で運べず、氷が解けると地面がぬかるんで施工に向かないため、冬に地面が凍るまで待って設置します。

このマイクログリッドは小型の風車から始まり、より大型の現代的な風車へ発展し、太陽光と公益事業規模の蓄電池が組み合わされています。書中の 1 章は、1990 年代のコツビュー電力協会の責任者 Brad Reeve 氏が執筆し、商業風力の実現性を疑う声がある環境で風力導入を進めた経緯を記しています。

イギウギグはベニザケが遡上する川に水中タービンを設置した

川の水中タービンと遡上するベニザケ
川の水中タービンと遡上するベニザケ(AI生成イメージ)

イギウギグはアラスカ南西部、クビチャク川(Kvichak River)の源流にあたるイリアムナ湖(Lake Iliamna)の出口に位置します。DOE は、イリアムナ湖の出口を地球最大のベニザケ遡上群の育成地と説明しています。地域は Ocean Renewable Power Company(ORPC)と組み、RivGen 水中タービンを採用しました。

最初の RivGen は 2019 年 7 月に設置されました。DOE の発表資料によると、RivGen 2.0 は 2 度のアラスカの冬(約 −40 °C)と 2 回のフラジルアイス(frazil ice)の発生を経験しました。DOE によると、イギウギグ村議会(Igiugig Village Council)は、米国連邦エネルギー規制委員会(Federal Energy Regulatory Commission, FERC)の水力運動エネルギー試験免許を取得した最初の部族組織です。魚類の監視は、村議会、アラスカ州魚類狩猟局(Alaska Department of Fish and Game)、アラスカ大学フェアバンクス校(University of Alaska Fairbanks)、パシフィック・ノースウェスト国立研究所(Pacific Northwest National Laboratory)が共同で行いました。DOE の資料には、数千万尾のベニザケがタービンの位置を通過し、負傷や死亡は観察されなかったと記されています。報道は Asmus 氏の説明として、地域が長年サケに頼ってきた知識で魚の現れる時期と場所を把握し、タービンも季節に合わせて上下に動かして魚への危害を減らしていると伝えています。

RivGen はディーゼルに代わる基幹電源として計画され、蓄電池と制御装置が安定を担う

イギウギグの従来の発電所には、0.065 MW のディーゼル発電機が 3 台あり、年間 325 MWh(32.5 万度)を発電し、軽油 24,789 ガロンを使っていました。DOE の 2020 年の記事によると、当時もディーゼルがエネルギー構成の約 60% を占め、発電所の運営に年間 25 万ドルかかり、電気代は米国本土 48 州(アラスカとハワイを除く)の約 10 倍でした。地域は 2005 年に、2025 年までにディーゼル発電機を停止する目標を定めました。

第 2 段階では、2 基目の RivGen(2.1 版)、シュナイダーエレクトリック(Schneider Electric)のマイクログリッド制御システム、蓄電池が加わりました。蓄電池は 2021 年秋に設置され、容量は 253 kWh、インバーターは 0.125 MW で、系統追従型と系統形成型の両方で動作できます。試運転は 2022 年春に始まりました。資料の計画では、ディーゼル発電機は予備電源に退き、RivGen が予測可能な基幹電力を供給します。資料は試運転中の問題も記録しています。系統連系の際に数ミリ秒の異常が生じて停電し、チームは安全手順を見直して作業を進めました。「連系と試運転は計画どおりに進まない」が教訓の 1 つに挙げられています。

臺灣の離島には蓄電、海底ケーブル、マイクログリッドの事例がある

以下の澎湖、金門、蘭嶼の数字は、2018 年から 2022 年の公開資料によるもので、2026 年時点の最新の集計ではありません。

臺灣電力公司(台電)の 2018 年の報道発表は、澎湖の七美を初の離島大型マイクログリッドと説明しています。七美には約 4,000 人が住み、総設備容量 4 MWのディーゼル発電機で電力をまかなっていました。実証システムは、太陽光(第 1 期 0.155 MWp、第 2 期に 0.2 MWp を増設。MWp はピーク出力)、300 kWh(300 度)の蓄電、エネルギー管理システムを統合しています。台電が当時掲げた計画目標は、風力 0.6 MW、太陽光 1.2 MWp、蓄電 2,000 kWh への拡充でした。

澎湖本島は海底ケーブルによる連系を進めました。台澎 161 kV ケーブルは全長 67.9 km(海底 58.8 km、陸上 9.1 km)で、総予算は約 157.3 億新臺灣ドルです。2021 年 10 月 30 日午前 4 時に系統へ接続され、澎湖の電力網は本島と連系しました。台電は双方向の送電が可能で、風力と太陽光の電力を本島へ戻せると説明しています。

金門と蘭嶼で焦点になっているのは、蓄電の応答速度です。金門の夏興発電所は 2020 年 5 月に 2 MW/1 MWh(1,000 度)のリチウム電池蓄電を稼働させました。台電は、発電機が停止した際に 0.2 秒以内に電力を支援でき、従来の予備機の起動には約 15~20 分かかると説明しています。当時の金門はディーゼルの設備容量が 91 MW、太陽光が 9 MW 超、風力が 4 MW で、時間帯によっては再生可能エネルギーが 30% を超えました。蘭嶼発電所は 2022 年 6 月に 0.5 MW/1.1 MWh(1,100 度)の蓄電を稼働させました。リチウム電池モジュール 160 個で構成され、0.5 MW で 2 時間連続供給できます。蘭嶼は 2020 年 6 月に最大需要 4.679 MW を記録し、島内のディーゼル 6 台の最大発電量は約 4.8 MW です。2022 年の報道発表の時点で、島を一周する 38.8 km の送電線のうち 13.4 km の地中化が完了していました。

関連記事:リチウム電池蓄電システムの信頼性については、当サイトの「EPRI:リチウム電池蓄電の故障率、7 年で 98% 低下」もご覧ください。

出典

臺灣が参考にできる方向

コディアック島は、水力に風力と蓄電池を組み合わせることで、再生可能エネルギーの高い比率を長く保てることを示しています。臺灣の金門と蘭嶼にはすでに 0.2 秒で応答する蓄電があり、次の段階として、発電機停止以外の場面での挙動を観察できます。観光繁忙期の負荷変動や、風力と太陽光の出力変動などです。

イギウギグに関する DOE の資料では、住民が設備の設置、運転、保守に参加し、技術選定の条件にも地域の関与、地域による所有、簡素な設計と保守が含まれていました。臺灣の離島や山間部の地域がマイクログリッドを導入する場合は、計画段階で地元の保守要員と予備品を織り込むことができます。台電のウェブサイトには、屏東(霧台、牡丹、獅子)、嘉義(阿里山)、新北(烏来)などの遠隔地や学校に、再生可能エネルギー、蓄電、ディーゼル発電、エネルギー管理システムを組み合わせた自立型マイクログリッドを構築したと記されています。また、国立臺灣科技大学、中興大学、中正大学の 3 校を選んでキャンパス・マイクログリッドの実証を進め、2026 年に関連試験を終える予定と官網に記されています。本稿執筆時点では、試験が完了したかどうかは別途確認していません。