電気自動車は、再生可能エネルギーが余剰のときにバッテリーを充電し、車両が使用されていないときにバッテリーから電力を供給することで、電力網のバランスをとるのに役立つ可能性があります。
自動車業界は急速に電動化へと移行しています。ほぼすべての成熟市場で、 電気自動車 の数と新車販売の割合が増加しました。
ブルームバーグNEF（BNEF）の「電気自動車展望2021」レポートによると、「現在、世界中で1,200万台の乗用EV、100万台の商用EV、2億6,000万台以上の電動二輪車および三輪車が走行している。… 乗用EVの販売台数は今後数年間で急増し、2020年の310万台から2025年には1,400万台に増加すると見込まれている。2020年代には、あらゆるサイズのバッテリー式電気トラックが、いくつかの使用例で最も安価な選択肢となるだろう。」
これは都市の汚染レベルを大幅に削減するため環境にとっては良いニュースですが、電力が主に再生可能エネルギー源から供給されるようにするまでは、他の形態の汚染は増加し続けます。
現在のエネルギーミックスは電気自動車の大量導入に対応できる準備ができていない
今日の電気自動車に動力を供給するための電力を生成することは、多くの市場で依然として問題となっています。使用されるエネルギーの大部分は、依然として石炭、ガス、廃棄物を排出する発電所から供給されています。これらの発電所の段階的廃止を加速し、再生可能エネルギー源からのエネルギーに置き換えること以外に、この問題を解決する簡単な方法はありません。
BNEFの最新のエネルギー見通しによると、2019年に世界で発電された電力の83%は化石燃料から、5%は原子力から、そして再生可能エネルギー源からの電力はわずか12%でした。
シンガポールで開催された世界銀行の最新のInnovate4Climateサミットで、世界銀行の持続可能な開発担当地域ディレクターのジョン・ルーム氏は、20年以上前の乗用車が37.9%を占めるポーランドのような国が突然その半分を電気自動車に切り替えれば、解決しようとしている問題よりもはるかに大きな環境問題を引き起こす可能性があると主張した。なぜなら、2020年にポーランドが再生可能エネルギーから生産した電力はわずか15％で、残りは主に石炭火力発電所からの化石燃料から生産されたからです。
完全な電気自動車は、100 kmあたり平均20 kWhの電力を消費します。石炭をエネルギー源として使用することで、EVはガソリン車やディーゼル車と同じ量のCO2を排出する可能性があると結論付けるのは妥当です。
ドイツは、2020年11月末までに年間53,783MWと欧州連合内で最大の太陽光発電容量を誇るが、2030年までに石炭火力発電所を段階的に廃止したいと考えている場合、EVが急激に大量に導入されれば輸入天然ガスへの依存度が高まる可能性がある。ブルームバーグは、ドイツでは2025年までにEVが総販売の約40％を占めると予測している。
幸いなことに、ほとんどの先進国では発電における石炭への依存は減少しています。前述のように、ドイツは2030年までに石炭火力発電所を段階的に廃止したいと考えています。しかし、現在でも電力の30%は石炭火力発電所から発電されています。
再生可能エネルギーに最適な車輪付きバッテリー
再生可能エネルギーへの移行における最大の課題の1つは、貯蔵です。化石燃料はいつでもどこでも、ほとんど事前の通知なしに電気を生産することができます。都市または地域の電力網が特定の時間にさらに100 MWの電力を必要とする場合、石炭火力発電所またはガス火力発電所 (容量による) は数時間以内にそれを生産できます。余分な電力が不要になったときや夜間には、これらの発電機は電力網から切り離したり、必要に応じて停止したりすることができます。
再生可能エネルギー、特に風力と太陽光は制御が難しい。時には、他の形態のエネルギーを代替するのに十分な量を生産しないこともありますし、また時には、生産量が多すぎて廃棄するか、規模を縮小しなければならないこともあります。
現在、再生可能エネルギーを貯蔵する最良の方法は、多数のバッテリーを送電網に接続することです。太陽光や風力による発電量がそれらの電源から必要な電力を超えた場合、電力会社はそれを後で使用するために貯蔵することができます。たとえば、日中に生成された太陽エネルギーを蓄えておき、夜間や曇りの日に放出することができます。
残念ながら、再生可能電力の余剰分を蓄えるために十分な数のバッテリーを生産し、設置するには、現時点ではコストがかかりすぎます。
幸いなことに、EV用のリチウムイオン電池を製造するための新しい設備や施設が世界中で建設されています。最終的には、これらのバッテリーは、電力網のバランスを保ち、再生可能電力を蓄えるために、複数回の寿命を持つ可能性があります。
まず、車両から送電網への（V2G）技術を使用することで、電気自動車は、使用されていないときに充電コンセントに接続されていれば、需要の増加に応じて蓄電された電気の一部を送電網に供給することができます。
その後、EVのバッテリーが十分な電力を蓄えられなくなった場合には、電力会社が管理する施設に設置して余剰電力を蓄え続けることも可能です。そして最終的に、数年間継続して使用した後、それらのバッテリーはリサイクルされ、その部品と鉱物のほとんどが新しいバッテリーの製造に使用されます。
エネルギー貯蔵用のリチウムイオン電池は、2040年までに現在の10倍にあたる年間200億ドル規模の市場となるでしょう。
持続可能性への道
自動車業界は化石燃料から電気自動車へと移行しています。フォード、GM、ルノー、フォルクスワーゲンを含む多くのメーカーはすでに数種類の電気自動車を製造しており、10年以内に内燃機関車の製造を段階的に廃止することを約束している。
同時に、再生可能エネルギーの導入率は世界中で増加していますが、2030年までに道路を走ることになるであろう大量の電気自動車に対応できるほど十分なレベルではありません。
さらに、大型電気トラックはネットゼロ排出量の達成から最も遠い分野であるため、すべての地域の政府が大型電気トラックへの移行を促進するために緊急の行動をとる必要がある。政府はまた、貨物輸送を鉄道や小型トラックに移行するためのインセンティブを検討すべきであり、そうすれば電気自動車への置き換えがより迅速に進む可能性がある。
EVの持続可能な未来を確保するには、メーカー、政府、公益事業会社、その他の関係者が協力して、2030年にEVを100% クリーンエネルギーにするために必要なインフラを開発する必要があります。