米国に停電が少ないのはなぜだろうか？ つまり、発電所は常に人々が求めているよりも多くの電力を生み出しています。
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電気が生成されるとすぐに、電子は電力線を通って家庭、企業、学校、病院など、必要な場所に流れます。 グリッドオペレータが消費すると予想するよりも多くの電力が生成されるため、スイッチを切り替えるとライトが点灯します。
実際にライトをオンにするかどうかに関係なく、発電所はタービンを回転させ続け、すぐにグリッドに電力を送る準備をします。
この過剰な発電能力の問題は、需要が非常に少ない夜間に悪化し、必要な電力量と利用可能な電力量との格差はさらに大きくなります。 これにより、一部の再生可能エネルギー、特に風力発電の使用が妨げられます。風力発電は主に、風が最も強い夜間（および電力消費が少ないとき）に実行されます。 要するに、多くの電気、そして重要なことに、クリーンな電気は、間違った時期に生産されます。
それがエネルギー貯蔵の出番です。作られたときにエネルギーを貯蔵し、必要なときにそれを放出することは、グリッドの信頼性を保ち、風力や太陽光などの断続的な再生可能エネルギーをミックスに導入する道を開きます。
エネルギーおよびテクノロジー企業は長年にわたって需要と供給のミスマッチに取り組んでおり、バッテリーは電力を貯蔵する最大の候補として浮上しています。 たとえば、Tesla Inc.は、ネバダ州のGigafactoryに6億ドル以上を投資して、大量のリチウムイオン電池を製造しました。
しかし、あるアラバマの電力会社は、大量の過剰なエネルギーを入れる別の場所を見つけました。それは塩の洞窟です。 地下0.5マイル、自由の女神に合う塩の洞窟には、パワーサウスエナジー協同組合の最も有用な資源である空気があります。
協同組合は25年間、空気を圧縮し、地球の下の塩の洞窟に貯蔵し、それを使用して電気を生成する技術と科学を習得してきました。 アラバマ州マッキントッシュにあるマッキントッシュ発電所は、米国で唯一のユーティリティ規模の圧縮空気エネルギー貯蔵（CAES）施設であり、世界でも数少ない施設の1つです。
夜、寝ている間に電化製品が休んでいる間、発電所はグリッドからの余分な電力を使用して空気を圧縮し、地下の気密塩洞に送り込みます。
「塩は美しい貯蔵メカニズムです」と、マッキントッシュの工場長リー・デイビスは言います。
これは、洞窟が大きく不浸透性の空間を提供するためです。 圧縮空気は圧縮されたままであり、空気中の酸素は塩と反応しません。
空気は、高圧油井の約1/10の圧力である650〜1058 PSIの圧力で貯蔵されます。
人々が日中にエネルギーを必要とすると、空気は現場の天然ガスユニットに放出され、そこで天然ガスで加熱され、燃焼してさらに高温のガスストリームを生成し、タービンを回して電気を生成します。
上から見ると、マッキントッシュ発電所は標準的な天然ガス発電所のように見えますが、表面から半マイル下にあるのは独自のエネルギー貯蔵メカニズムです。 （礼儀力南エネルギー協同組合） 圧縮空気は、すべてのガスプラントで電気を生産するための重要な要素です。 ガスを燃焼させ、タービンを回転させるガス流を生成する重要なコンポーネントです。 通常の天然ガスプラントでは、圧縮空気を作ることがプラントの運転で最もエネルギーを消費する部分です。タービンで生成されたエネルギーの半分以上は、単に空気を圧縮するためにシステムにフィードバックされます。
しかし、マッキントッシュCAESプラントは、空気を貯蔵する場所があるため、電力生産プロセスとは独立して空気を圧縮することができます。 このプラントには、110メガワットのタービンで26時間発電し、最大110, 000の家庭に電力を供給するのに十分な空気が貯蔵されています。
電気が安価で豊富な夜間に空気を圧縮することにより、タービンの出力を圧縮に使用する代わりに、同量の電気を生産するために使用する天然ガスが少なくなります。 また、圧縮にクリーンな電力源を使用できます。
McIntoshプラントは現在、再生可能なプラントと直接連携して動作することはありませんが、確かに動作します。それが重要なアイデアです。 テキサス州西部のベセルエネルギーセンターで計画されているように、空気を圧縮するために使用される電気は、風力タービンで生成できます。 Apex CAES LLCは、センターのために1億ドルを調達しました。これは、開発された場合、風と組み合わされた塩CAES施設になります。 センターは、夜間に近くの風力タービンで生成された電気を使用して空気を圧縮し、日中に空気をガスタービンに送り込む予定です。
全国で天然ガスプラントが増加していることを考慮すると、圧縮空気エネルギー貯蔵は、再生可能エネルギーを統合し、最終的にはより少ないガスを燃焼する方法を提供します。
ただし、圧縮空気は万能薬ではありません。 天然ガスプラントの建設と運用は比較的安価ですが、天然ガスの低価格は、プラントの代替品を探索したり、ガスを節約するオプションをインストールしたりするインセンティブが少ないことも意味します。
天然ガスの低価格化と、その名にふさわしいプロジェクトがほとんどない比較的新しい技術の展開に伴うリスクにより、CAESの数字を明確にすることは困難です。 Bethel Energy Centerプロジェクトは2011年から開発中であり、まだ必要な資本の追加4億ドルを調達していません。
「新しくて異なるものを簡単に手に入れることはできません」と、Apex CAES COO Stephen Naeve氏は言います。
他のテストプロジェクトは、開発コストが高いために失敗しました。これは、採掘プロセス中に作成された塩水を処分するコストから、地質学的に不適切である可能性のある場所を探索するリスクまですべてです。 ストレージの競合に関しては、バッテリーは電力の需要がある場所の近くに配置できるため、多くの点で柔軟性がありますが、Apexによれば、バッテリーは（少なくとも今のところ）長期的にはかなり高価です。
しかし、パワーサウスエナジー協同組合は、他のCAES同盟国と塩を話すことをまだ楽しんでいるでしょう。 実際、マッキントッシュの施設には、カリフォルニア、ユタ、ニューヨーク、アイダホからの訪問者が集まりました。
塩がガスプラントをより効率的にし、再生可能エネルギーを利用する方法である場合、塩を渡してください。
編集者のメモ：この記事の以前のバージョンでは、グリッドに要求される電力よりも多くの電力がグリッドに送信されることを誤っていました。 実際、余分なエネルギーは多くのプロセスを経てグリッドに送られる前に無駄になります。 Smithsonian.comはエラーを後悔しています。
