2009年02月18日

新聞を見たので

 西日本新聞02月16日の報道より、政策減税や、地球温暖化対策を景気浮揚に結びつける日本版「グリーン・ニューディール」構想として太陽光発電導入推進策も盛り込む方向だ、という記事を見たので、これを機会に見ていこうと思う。

 厳密には、方法をいろいろと考えてしまったのでこの日になった。例えば、これまでの案だと、宇宙開発の一環での太陽発電システムの他に、今は発光ダイオードの技術があるので、@空いた田畑をソーラー発電畑にするとか、A道路にソーラーシステムを導入して都市開発のワンセットにするとか、脳内には様々な考えが渦巻いていた。

 話のまとまりが悪くなるので、現実的にみて、太陽光発電導入推進策の流れで考えてみる。(ただ報道を見ていて、地球温暖化問題の対策の過程の1つとして、太陽光発電導入案を考えていた当事者だったからムッとしただけの話。)

 natureの報告を見てからのものだから、もう10年になるが、地球温暖化問題を考えた場合、EDMCのエネルギー・経済統計要覧の各種データを見てわかるように、人間活動においてのエネルギー問題が浮上する。これには資源配分問題というものも同時に浮上する。

 経済学系においての考察においては、地球温暖化対策や温室効果ガス削減のプランを経済戦略としてパラダイムチェンジすることは容易に行き着く話ではあるのだけれども、構造的な物理面においては、人間活動の過程において温室効果ガスを発生しやすい(或いは、物理を見落としての抜け落ちで結果的に発生させる)ものがほとんどであって、新エネの代替燃料で生じた(地下水枯渇問題や食糧問題など)各種問題、グリーンエネルギーにおいての個人投資型のプランは大々的に運営する事は難しいなど、実際に活用できる、温室効果ガス削減に効果的且つ合理的な方法というのは、ほんの一握りしかないというのが現実となっている。

 まず、勘違いされている辺り、国内の電力企業においての電源開発については、「原子力」「火力」「揚水」「一般水力・地熱」「新エネルギー」とあるが、一般において(都市計画で試験的に実行されている計画は省く)従来から運用されてきたケースは、「原子力」「火力」「揚水」「一般水力・地熱」となっており、「新エネルギー」においては研究が行われていたらしい。

 「新エネルギー」には様々なものがあるが、従来の方法に比べ、高コストとなりやすく、しかも、一定した電力供給は難しいこと(一定したものでなければ設備されたシステムに不具合が生じ、非効率になったり、事故がおきやすくなること)や、エネルギー生産率が1%ということから、グリーン電力基金においての支援に回されている。

:勿論開発の余地がある新エネについては現在でも研究が行われているらしい)

 実際に、従来のシステムから新しいものまで1つ1つ追って調べてみたのだけれども、本当に難しいものだと痛感してきたこの10年間。

 地球温暖化対策を考えるにしても、一帯を支えるπ上で需要供給を考えた場合、新エネでは高コストであることや1%しか生産率がないから、これには電気使用量も価格が高くなる。だから原子力に加重があったわけであるのだけれども、原子力は一定に運用されなければ非効率となってしまう。これは自動車の運転の仕方と同じようなもので、安定した運殿を行っていない場合には燃料が食うのと同じようなものだから、深夜電力促進することで、できるだけ安い電気量が提供できるように努力されららしい。しかし、その原子力でも(その性質上)能力の80%が上限であるという(:100%の起動をすれば問題が発生すると有識者から聞いている。)。

:因みに、リサーチ上で気がついた話、一般が生産したエネルギーを電力企業に売れるという一説があるが、現実には、生産したエネルギーを一定化させたものでなければ買い取る事ができないのが現状であるらしい。その理由は、エネルギーを一定化させる装置が必要となるからであって、これはエネルギーに売る側に機材設置を求められるからにあるそうだ。)

 数年前にリサーチしたときは、都市計画で現在試験的に運用されているバイオマスプラントのうち、一件だけ、これは凄いと感動したものがあるが、これは立地条件に依り、どこでもできるものでもない。

 1つずつ物理を追って、問題解決を考えているのだけれども、なかなか難しい…。


 これらの話は、現実ベースの物理を追って説明している話で、要は、地球温暖化問題をベタで考えている。nature No.7224によれば、昨年の年末の段階では、国連気候変動枠組み条約締約国会会議(COP14)は前進はあったが主要な課題は先送り(p.846)になったことが報じられ、欧州では温室効果ガス削減の具体策を盛り込んだ温暖化対策で合意に(p.847)至った事が報じられている。しかし、地球環境スケールで、人間活動を見ればそれに沿っていないことが多い。そこがまた難しい…。


 太陽光発電は分類としては新エネルギーに分類される。エネルギー生産率は、主力とされる原子力発電が90%に対し、新エネルギーの類は1%とされる。つまり、環境に易しいエネルギー生産というのは、生産率が低い。しかし、地球温暖化問題を解決するには、エネルギー生産をどうするのか、非常に重要なものとなる。

 ただデメリットといえば、地上である場合には面積が必要になるということで、維持が掛かるという事。災害などの事故を予め想定しておかなければならない。

 これが、もし、大気圏あたりならその事2倍、これが宇宙で水星の付近ならおよそ4倍となるので、太陽に近くなるほど小さな面積で済む。それは太陽化の距離の二乗に比例するからにある。但し、宇宙に出た場合にはフレアなどに耐性が持てるよう計算した上で、となる。

 ソーラー電池の電力変換効率を2,3年前に調べたときには、確か90%代にまで引き上げたとする論文を見たのだが、ざっと調べてみて見つからなかったので、とりあえず、リサーチしたものから次に示していこう。


### 参考資料として ###
太陽光発電 - Wikipedia
太陽光発電所ネットワーク
原子力百科事典 ATOMICA

### 研究開発 ###
NEDO / 太陽光発電技術組合 / 新エネルギー技術開発


 調べてみると三菱電機は既に人工衛星用太陽電池技術を導入した実績があったらしい。三菱電機住宅用太陽光発電システムでは、業界最高の電力変換効率97.5%を達成したという。データを見てみたいな…。

### Updeta ###
三菱電機 三菱太陽光発電システム
京セラ | 太陽光発電(ソーラー発電) | 京セラのソーラーエネルギー
スウェーデン CIS系薄膜太陽電池で変換効率18.5%を達成
SolarMagic™ 技術』(エネルギー変換効率は平均約14パーセント14%)
欧州太陽光プロジェクト「フルスペクトラム」。39.7%と、電力への変換効率の欧州新記録を更新
ソーラーパネル - FreeStyleWiki
太陽光発電・太陽電池関連のニュース(2008年)


 『自然エネルギーと資源消費エネルギーの「変換効率」』を興味深く読んだ。波力電力でも海外と日本国内での技術は違うから、海外ではもっともな話だと思う。

 なぜ、電力変換効率をみてしまうのかといえば、そこはコストの問題であり、電力企業の場合には、顧客に供給する段階での電気使用量の金額に響いてしまうことにあるからだ。

 他のエネルギー生産方法より低いものであるので、電力企業ではグリーン電力基金に回し、毎年募集を募って場所に適したグリーン電力設備を設置している。

 温室効果ガスを削減するには@原子力を有効にする(しかし80%が上限だから深夜電力を有効させる)。A火力発電を削減する。B少しでも効率的な新エネを導入する。(特に潮力電力などは見落とされているかもしれない。)

### 探してしまったのでとりあえず ###
無停電電源装置 - Wikipedia
CVCF - Wikipedia


posted by 0≠素子 at 11:44| Comment(0) | enelgy industry - exploitation | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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