前回のブログ記事（『変化する世界における電力網 ― はじめに』）で述べたように、私たちの電力網は多大な負荷にさらされています。気候変動、物理的な妨害、そして増え続ける電力需要といった要因により、米国の電力網はかつてないほどの課題に直面しています。
電力網のセキュリティにおいて最も差し迫った課題の一つは、物理的な暴力行為です。通常、電力網への攻撃といえば、戦争時などにしか考えられないものです。例えば、ウクライナとロシアの紛争を例に挙げましょう。 ある攻撃では、ウクライナの電力網にある60か所の変電所が機能停止に陥り、25万人以上の市民が停電に見舞われました。これほど多くの人々が停電に見舞われたというのは衝撃的な数字に聞こえますが、連邦エネルギー規制委員会（FERC）の報告書によると、米国の電力網においてわずか9か所の主要変電所が標的となり機能停止に陥っただけで、国全体が停電に陥る可能性があるとのことであり、その統計に比べれば、この数字は微々たるものに過ぎません。
この統計は単なる理論上の話ではありません。2013年、正体不明のグループがサンノゼ近郊にあるPG&Eのメトカーフ変電所を攻撃しました。同変電所にある24基の変圧器のうち17基が、極めて精密な精度で攻撃を受け、機能停止に追い込まれました。 幸いにも、この攻撃では、他の発電所から電力が迂回供給されたため、シリコンバレーのような主要地域（変電所のすぐ近隣の数地区を除く）での停電には至りませんでしたが、電力網のセキュリティがいかに脆弱であるかを如実に示しています。
最も恐ろしいのは、こうした攻撃がますます頻発しているという点だ。最近の『60 Minutes』の特集（「アメリカの電力網はどれほど安全か？」）によると、停電の38.7％は、発電所での破壊行為など、何らかの物理的な妨害行為によって引き起こされているという。
電力網に対する意図的な暴力行為に加え、増え続ける電力需要もまた、業界に多大な負担をかけています。その主な要因の一つが、EV充電ステーションです。 家庭用充電器の多くはレベル1（120V）を採用していますが、専用の公共充電エリアではレベル2（240V）が使用されています。これだけでもすでに大きな負荷となっていますが、各社は間もなく、100A以上で驚異的な400V以上を必要とするレベル3の直流（DC）充電への移行を計画しています。このような条件下では、EV 1台が電力網に与える負荷は、電気乾燥機10台分に相当します。 もし充電ステーションがこの技術を採用し始めれば、電力網への負荷はほぼ倍増し、全国で電圧低下や停電が発生することになるでしょう。EVに関して私たちが直面しているもう一つの問題は、内燃機関車からEVへの急速な移行が推進されていることです。現在走行しているすべての車がEVになった場合、現在利用可能な電力の3倍の電力を確保する必要があります。私たちの電力網は、これほどの負荷を支えられるようには整備されていないのです。
仮想通貨も、現代における需要増加の大きな要因の一つです。仮想通貨の生成プロセスは、ネットワークがハッキングされないよう暗号化として機能する非常に複雑な数学的方程式を解くためにコンピュータを稼働させることに基づいています。その運用上の性質上、これらのコンピュータは途方もない量の電力を消費します。 テキサス州に拠点を置くレイバーン郡電力協同組合によると、同組合が事業を展開する16郡の地域内にある2つの最大規模の「暗号資産マイニング施設」は牧場地に建設されており、それぞれがテキサス州の6万世帯分の電力を消費するほどの電力を消費している。この驚異的な増加により、暗号資産の運用を支えるために同地域の電力インフラをアップグレードするには、4,000万ドル以上が必要となる。同様の状況は他の州でも見受けられる。 ニューヨーク州では、2021年のカリフォルニア大学バークレー校の調査によると、仮想通貨関連事業により、一般家庭および法人顧客に計2億5,000万ドルの負担が生じている。
気候変動もまた、電力網の機能低下を引き起こす要因の一つです。気候災害が電力網に与えた影響として、最近最も顕著な例はテキサス州の氷嵐です。予期せぬ寒波と氷の堆積により、テキサス州の電力網の供給網の複数の箇所が機能停止に陥り、1,000万人以上が停電に見舞われ、250人近くが命を落としました。 もう一つの例は、2014年の極渦です。こうした気象条件が電力網に及ぼす物理的な影響に加え、どちらの事例でも極度の寒さにより電力需要が過去最高を記録し、一度に複数の供給エリアで停電が発生しました。こうした事象はますます頻繁に発生しており、これまで以上に甚大な被害をもたらす可能性もあります。
さて、こうした事実からは、電力供給が途絶え、ディストピア的な近未来が訪れようとしているように思えますが、家庭、産業、電力系統の各レベルでマイクログリッドやその他の再生可能エネルギー関連設備を導入することで、まだ希望はあるかもしれません。これらの技術と、それらが電力系統の救済において果たす役割について取り上げる、本シリーズの第3回を来週お楽しみに。
輝き続けて、
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