揚水式発電貯蔵

標高の高いところにある貯水池にある水を標高の低いところに移動させるときに、その水の流れを使って発電をする方式です。標高の高いところに水を組み上げる過程を充電と捉えれば、ある意味電池であると考えることができます。国際エネルギー機関によると、揚水式発電貯蔵は世界で最も導入されているエネルギー貯蔵技術であり、2020年には世界のエネルギー貯蔵の90%を占めています。ダムはこの方式。

バッテリーエネルギー貯蔵

電気を化学エネルギーとして貯蔵するいわゆる電池と言われるもの。一般的にはリチウムイオン電池や鉛蓄電池、新しい技術としては固体電池やフロー電池があります。リチウムイオン電池は現在、実用規模のバッテリー市場を独占しています。2023年では、世界最大のリチウムイオン・バッテリー施設はカリフォルニア州モントレー郡にあり、その容量は550メガワットです。リチウムイオン電池は電気自動車にも使用されています。

フライホイール

フライホイールは、回転するホイールが運動エネルギーを蓄える機械的エネルギー貯蔵装置です。電気は車輪を高速回転させることで充電します。フライホイール・エネルギー貯蔵システム（FESS）は効率的なエネルギー技術と考えられていますが、他の貯蔵方法よりも短時間で放電できます。

圧縮空気エネルギー貯蔵

このエネルギー技術は、電気を使って空気を圧縮し、地下（多くの場合、洞窟）に貯蔵することで機能します。発電するには、空気を放出し、発電機に接続されたタービンを通します。中国、カナダ、ドイツ、米国など世界中で、複数の圧縮空気エネルギー貯蔵（CAES）プラントが稼働しています。

水素貯蔵

電気を使って水の分子を水素と酸素に分解する水の電気分解により、電気を水素に変換して貯蔵することができます。水素が発電や輸送の燃料として使用される際に、エネルギーが放出されます。水素貯蔵は、化学反応によって電気を生成する燃料電池にとって重要な技術と考えられています。

SCIENCE IS ELEGANT　知ることで世界は色づく

文理学院吉原校高等部理系担当　伴野