ホナム半導体クラスター造成の最大の障害とされる電力需給不安を解消するため、韓国水力原子力が巨大な水のバッテリーと呼ばれる揚水発電の開発を加速する。太陽光発電設備の急増で電力網の飽和問題が限界に達するとみて、まずはエネルギー貯蔵装置(ESS)を活用し、中長期的には揚水発電を用いて火災リスクのあるESSの短所を補完する構想である。

揚水発電は、電力が余る時間に電気を使って下部の貯水池の水を上部へくみ上げ、電力が必要なときに水を落として発電する方式を指す。電力需給が揺らぐとき即座に電力供給が可能なのが特徴である。このためESS(エネルギー貯蔵装置)になぞらえてWESS(Water ESS)、すなわち「水のバッテリー」とも呼ぶ。

揚水発電の概念図。/韓国水力原子力 提供

◇ 24時間稼働の半導体工場…太陽光の空白を「水のバッテリー」で埋める

18日、業界によると、ハンスウォンは今月初めに「再生e密集地域揚水発電事前妥当性調査用役」の入札公告を出し、ホナム地域に200メガワット(MW)以上の中規模揚水発電所建設に向けた調査に着手した。早ければ来月初めに関連用役契約を締結する計画である。

ホナム地域で揚水発電建設が急進展しているのは「3大メガプロジェクト」のためである。気候エネルギー環境部はホナム半導体クラスターに6.3ギガワット(GW)の電力が必要になると予想する。ここにデータセンターまで加われば莫大な規模の電力が必要だ。

ホナムは再生エネルギー、原発など発電力が豊富で3〜5GWほどの電力が余っているが、想定需要を賄うには不足している。とりわけ太陽光発電は午後1時から5時の間の特定時間にしか電気を生産せず、断続性の問題がある。半導体工場やデータセンターは24時間稼働する必要があり、安定的な電力供給が不可欠だ。

ホナムは太陽光発電設備の急増で送配電網の飽和、系統接続の遅延問題が頻発している。発電量は大きく増えた一方、これを送る電力網インフラが著しく不足している。電力需要が少ない春・秋の昼間には電力網の過負荷を防ぐため発電機を強制停止する「出力制御」措置がたびたび発生する。

揚水発電は再生エネルギーの断続性問題を補完する「電力系統安定化装置」として浮上している。昼間に太陽光が過剰生産した電力を吸収して上部ダムにエネルギー(水)を貯蔵し、電力需給が不安なときにすぐ水を落として電力を供給できるためである。

実際、韓国水力原子力によると、昨年7カ所の揚水発電所の起動(停止状態から発電可能状態への転換)回数は合計9947回と集計された。すなわち緊急の状況で1万回近く水を落として発電したという意味である。

◇ ESSの火災リスクを補完すべき…既存ダムを活用して工期・費用を大幅削減

通常、揚水発電所は上部ダムと下部ダムの2つを造る必要があり、建設期間が10年程度と長く、環境毀損の論争も伴う。容易かつ安価にESSを積んで電力を貯蔵することもできるが、多くの専門家は工期が長引いても長期的観点から揚水発電を建設すべきだと強調する。ESSの致命的な短所である火災の可能性のためである。

ユ・スンフンソウル科学技術大未来エネルギー融合学科教授は「500MW規模を構築する際、揚水発電の建設費は約1兆5000億ウォンかかるが、ESSは1兆ウォンで可能であり、ESSが費用面で有利だ」としつつも、「1MW容量のバッテリーがコンテナ1基の大きさであるため、500MWを構築するにはコンテナ500基を野積みしなければならず、深刻な用地および受容性の問題が発生する」と指摘した。

続けて「ESSで火災が発生すると大きな問題になる」と述べ、「バッテリーだけを貯蔵装置として使う国は多くない。ESSと揚水発電が半分ずつ役割を分担するのが理想的だ」と語った。

揚水発電の建設方式として、ホナム地域の主要ダムを「下部ダム(水路)」として活用し、周辺の高い山地に「上部ダム」だけを追加する案が現実的な代案として検討されている。費用、工期、環境毀損の負担などをすべて減らせるためである。

新規揚水発電の立地としては、ファスン(トンボクダム)、チャンフン(チャンフンダム)、ポソン(ポソンガンダム)、ナジュ(ナジュダム)などが取り沙汰されている。ただし最近、西南圏半導体産団の用水供給計画と絡み、複合的なインフラの再設計が必要な状況だ。

実際にダムを揚水発電、用水供給など複合的に使う場合もある。清平揚水発電所は清平ダムを下部貯水池として活用し、首都圏に用水を供給する機能を併せ持つ。上部ダムにより多くの水を貯めておき、水が不足する際には下部ダムへ流すこともある。

ハンスウォン関係者は「再生エネルギーが多いホナム地域を対象に毎年新規用地の検討をしてきた」と述べ、「正確な候補用地は用役の結果が出てから公開できる」と明らかにした。

ホナム半導体クラスターの想定稼働時点が2035年であることを考慮すると、当面はESSの活用度がより高い。半導体クラスター内の半導体ファブ(Fab・製造工場)が順次立地するため、後順位のファブ稼働からは揚水発電が電力供給に寄与する見通しである。

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