ビジネス＆テクノロジー
インサイトフォーラム 大阪 2016

環境発電（エナジーハーベスティング）: テクノロジー & 市場

環境発電 (EH) とは、送電線網を利用せずに必要な場所で電気を生み出すことです。EH は、光、赤外線、動き、温度変化、温度差、摩擦などの環境エネルギーを利用します。2025年までに、EHトランスデューサ―と電力調整装置の市場は120億ドルを超え、急速な成長が見込まれます。

このセッションは、EHが現在マイクロワットからメガワットまでを通した一貫した対象であるという事実を反映しています。というのも、ますます多くの同一テクノロジー、同一サプライヤー、同一ユーザーが関与するようになってきているからです。たとえばWitt Energy社は、3Dにおける線上のエネルギーと回転エネルギーの両方を捕捉することによって、ミリワットからメガワットまでのエネルギーを電気力学的に集めようとしています。かつてマイクロワットに使われていた磁気歪みは、現在では数百キロワットの波エネルギーのために使われています。また光起電力技術の新しい形態は、すべての電力レベルに広がっています。熱電はかつて非常に低い電力にしか使われていませんでしたが、現在では巨大な建設用車両で1.5 kW の出力を出す実験が行われています。普通の車のエンジン熱とレンジエクステンダーから1kW の電力を作り出すことが本当に可能なのでしょうか?

このセッションにおいて最初に、最大の市場、つまり10Wから100kW超におけるハイパワー環境発電（HPEH）を見ていきます。これは"Airborne Wind Energy AWE"（空中風力発電）によって新たに達成されているもので、係留している飛行物体、ヘリウムを充填して空中に浮遊させるタービン、カイトパワーなどによって実現されています。HPEHは数年前から高層を飛ぶ飛行機のソーラーウィングや、太陽光だけで世界一周を達成したボートに搭載している太陽電池などに見ることができます。またHPEHは、車のショックアブソーバー・アクティブサスペンションで発電する実験や、普通の車のオルタネーターによるエネルギー回生によってトルクアシストを行う実験によっても達成されています。減速している車から発電する高速回転低重量フライホイールはすでに実現されています。その他この分野で多くのイノベーションが行われています。ソーラー道路やピエゾ圧電道路、電気力学的道路など、様々な表面を使って発電するシステムまでもが続々と登場してきています。

なぜグーグル、フェイスブック、ボーイング、ノースロップグラマン、エアバス、コマツ、キャタピラ、トヨタ、リコーなどの大企業が、多くの場合いくつかのテクノロジーを組み合わせてこの分野に取り組んでいるのかを学びましょう。今登場しつつあるマルチモード環境発電を見ていきます。最初に、船舶や道路標識に搭載している、好天候時の太陽光発電システムと悪天候時の小規模風力タービンの組み合わせから見ていきます。これよりも高機能のシステムが今開発中で、特に地上、空中、水中を自在に進む電気自動車が脚光を浴びています。また「ストラクチュラル・エレクトロニクス」という概念も登場してきていますが、これは建物（「建材一体型太陽光発電」と呼ばれています）や車において荷重を担っている構造自体が環境発電を行い充電するというものです。これはそのような建物や車の重量を軽くし、価格を引き下げ、信頼性を高めることにつながります。

このセッションの第2部では、センサーやそのテレマティックスのためのミリワットの供給といった低電力の環境発電についてみていきます。この分野には、そのようなアプリケーションのための多くの新しいフォーマットがあります。透明で伸縮自在のフレキシブルなシステム、ウェアラブルなE-ファイバー、大面積のプリンテッドシステムなどがあります。つい最近発表された、伸縮自在の特殊なゴムテープや布からの環境発電について考えてみてください。そこには、2種類のピエゾ圧電と1種類の容量性環境発電が組み合わされています。現在のマイクロワットではなくミリワットを追及するいくつかの研究チームによって、現在3種類のものが開発されています。

環境発電の課題は、太陽電池、ピエゾ圧電、熱電において鉛、ビスマス、カドミウム、その他の毒性物質を他の物質に変えるという努力によって、また電磁力システムにおいて高価になりがちなレアアース磁石を使用しないで済むようにする努力によってクリアされつつあります。現在急成長しつつあるさまざまな電気力学的発電について説明していき、それぞれの2025年までの市場予測を行います。また、現在主流となっている蓄電池とEHの競合関係についても見ていきます。さらに携帯電話やウェアラブル電気製品の充電において、なぜEHが短期間で広く人気を得ることができないのか、そしてなぜAC電源からの非接触充電の方が魅力的なのかを検証していきます。

すべてのインサイトフォーラムは英語で行われます

フォーラム5 / アジェンダ

9月28 日 / 午前 / 801/802会議室

IDTechEx社の山元康夫と村越美和子が皆様のディスカッションのお手伝いをさせていただきます。

ビュッフェランチをご利用いただけます。フォーラムの後にお気軽にどうぞ。
アナリストとのご歓談もお楽しみください。