2009年の総合資源エネルギー調査会の中間答申は、民主党政権下で再生可能エネルギーに好意的なものだが、これでも太陽光発電のコストは49円/kWhと原子力のほぼ10倍。100万kW発電するのに、山手線の内側いっぱいの面積が必要だ。風力発電は9～14円/kWhだが、100万kWの面積は山手線の3.5倍。平地の少ない日本では、立地できる土地がない。
それより問題なのは、こうしたエネルギーの発電量が天候に左右されて不安定なことだ。太陽光は雨や曇りの日にも夜も使えないので、利用率は12％だ。風力は欧州のようにつねに偏西風の吹いている地域では比較的安定しているが、日本のような季節風地帯には向いていない。もし100％こういうエネルギーにして、長雨で無風の日が続いたらどうするのか。こうした電力はピーク時の増加分をまかなうピークロードには使えても、業務用の安定した電圧を求めるベースロードには使えない。
当面ベストの解と多くの専門家が考えるのは、天然ガスである。エネルギー問題の専門家として世界的に知られるDaniel Yerginは、WSJで非伝統的ガス革命によって天然ガスは大幅に余る時代になったと述べている。シェールガスの採掘が可能になったことによって、アメリカの天然ガス生産量はロシアを抜いて世界一になり、価格もここ3年で1/3になった。
MITの報告書でも、世界のシェールガス埋蔵量は160年分と推定している。それはアメリカでは2050年までには石炭をほぼ代替し、CO2の排出量は50％減るだろう。採掘コストは現在でも石油のほぼ半分であり、自動車の燃料としても有力だ。これは石油メジャーの戦略も変え、彼らも天然ガスに投資し始めている。
これによって小型のガスタービン発電が注目されるようになった。これはガスを燃焼して発電すると同時に、その熱を工場などで使うコジェネレーションが可能なので、熱効率が高い。また製品が標準化されてポータブルなので、建設も速い。東電は、今年の夏までにガスタービン発電機を稼働させて供給量を増やすとのべている。
ガスタービンは再生可能エネルギーと同様の分散型エネルギーなので、両者を組み合わせて、たとえば雨の日には太陽光の不足分をガスタービンで補うといった発電プラントも可能だろう。このような発電所はユーザーの近くにあるので、電力網もこうした分散エネルギーを制御して電圧を安定させるスマート・グリッドにする必要がある。
この分野では三菱重工が世界最先端の技術をもつなど、日本のメーカーも有望だが、それを使うオペレーターがいない。日本でも電力の卸売市場ができたが、送電網が電力会社に独占されているため、機能していない。競争とイノベーションを促進するには、送電網を電力会社から切り離す制度改革が必要である。
それより問題なのは、こうしたエネルギーの発電量が天候に左右されて不安定なことだ。太陽光は雨や曇りの日にも夜も使えないので、利用率は12％だ。風力は欧州のようにつねに偏西風の吹いている地域では比較的安定しているが、日本のような季節風地帯には向いていない。もし100％こういうエネルギーにして、長雨で無風の日が続いたらどうするのか。こうした電力はピーク時の増加分をまかなうピークロードには使えても、業務用の安定した電圧を求めるベースロードには使えない。
当面ベストの解と多くの専門家が考えるのは、天然ガスである。エネルギー問題の専門家として世界的に知られるDaniel Yerginは、WSJで非伝統的ガス革命によって天然ガスは大幅に余る時代になったと述べている。シェールガスの採掘が可能になったことによって、アメリカの天然ガス生産量はロシアを抜いて世界一になり、価格もここ3年で1/3になった。
MITの報告書でも、世界のシェールガス埋蔵量は160年分と推定している。それはアメリカでは2050年までには石炭をほぼ代替し、CO2の排出量は50％減るだろう。採掘コストは現在でも石油のほぼ半分であり、自動車の燃料としても有力だ。これは石油メジャーの戦略も変え、彼らも天然ガスに投資し始めている。
これによって小型のガスタービン発電が注目されるようになった。これはガスを燃焼して発電すると同時に、その熱を工場などで使うコジェネレーションが可能なので、熱効率が高い。また製品が標準化されてポータブルなので、建設も速い。東電は、今年の夏までにガスタービン発電機を稼働させて供給量を増やすとのべている。
ガスタービンは再生可能エネルギーと同様の分散型エネルギーなので、両者を組み合わせて、たとえば雨の日には太陽光の不足分をガスタービンで補うといった発電プラントも可能だろう。このような発電所はユーザーの近くにあるので、電力網もこうした分散エネルギーを制御して電圧を安定させるスマート・グリッドにする必要がある。
この分野では三菱重工が世界最先端の技術をもつなど、日本のメーカーも有望だが、それを使うオペレーターがいない。日本でも電力の卸売市場ができたが、送電網が電力会社に独占されているため、機能していない。競争とイノベーションを促進するには、送電網を電力会社から切り離す制度改革が必要である。
コメント一覧
>小型のガスタービン発電が注目されるようになった。これはガスを燃焼して発電すると同時に、その熱を工場などで使うコジェネレーションが可能なので、熱効率が高い。
発電機の効率＝電気出力/投入した燃料の熱量×100（％）で表されますが、燃料の熱量に含まれている水分が蒸発するときに奪う潜熱をさっ引いたLHV(law Heat Value)とさっ引かないHHV(High Heat Value)の二通りがあります。LHVを使った値の方が見かけ上HHVより分母が小さい分１０％くらい大きくなります。
電力会社の発電機は、HHVを使っているようですが、コジェネでは、なぜかLHVが使われることも多いので、効率を比較するときは注意が必要です。
参考までに。
極めて保守的な意見ですが、それしかないでしょうね。
個人的には、まずは低出力のLPガス発電でも構わないので東北沿岸集落で
グリッド型発電を試行して欲しいです。
自然エネルギーも、推進派に試行してもらえばよいのでは？
例えば2000万kwを賄えると主張するのなら、その中で最も条件の悪い場所で
想定出力が出るか試して貰えばよいので、たいした費用は掛からないでしょう。
もしかすると、宝くじ的に大当たりが出るかもしれませんし・・・
シェールガスを含む非在来型ガスは急激にアメリカで発展しましたが、
これはとっかかりとして「石油が高くなって相対的にガスが見合うようになった」と言うのが大きな開発動機の一つです。
もちろん新規の技術開発でコストが下がったのもありますが、分厚いシェール（頁岩）に意図的にクラックを入れるため、大量の水を消費する、周辺地下水に影響を与えるなどの欠点があります。
まぁ、米国でシェールガスがメジャーになって、結果中東のガスがダブつき、ドミノ式にロシアのガスも余ったため安くなった。ということで、結局ロシアか中東依存に代わりはないですよ。
ちなみにシェール層は地質的に日本には存在しないらしいです。
日本だと、石炭層内のガス(CBM)が有望ですが、炭層が小さいのでたくさんの掘削を行う必要がありコスト的には？です。それより、関東直下の地下水層に含まれるガスを開発するのが面白いでしょうね。後はインドネシアかな。
メタンハイドレートは直近では安全に掘削するのが難しいので期待しない方が良さそうです。アメリカ東海岸ではメタンハイドレートの急激なガス化が海底の大規模地滑りを引き起こした痕跡が見つかってるそうですので、人為的な津波は勘弁してほしいです。
あと、ガスタービンの熱需要ですが、確かに、工場では必要な場合もありますが、現在の東京のような冷却需要の多いところではトータルな熱効率はあまり議論しても意味ないでしょう。
ところで、低圧タービンを使った地熱発電はどうでしょう。本来ポテンシャルは大きいらしいし、タービン技術も使えるのですが、周辺温泉業者が既得権を主張してなかなか開発できないと聞いています。
国立公園内の規制解除、温泉業者の既得権剥奪を行えば、中期的には太陽や風頼みよりよっぽどアテになると思うのですが。出力もちょっとしたガスタービン並みですし。
---池田さんの意見----
「自然エネルギーで2050年には100％まかなう」という空想的エコロジストもいるが、そんなことは技術的に不可能である。
---私の意見---
現状の技術では不可能だが､現在研究されている技術が実用化されれば､可能と思われる。池田さんの主張は、現在公表されている。油藻オーランチオキトリウムなどの発見を正当に評価していない。
---池田さんの意見----
2009年の総合資源エネルギー調査会の中間答申は、民主党政権下で再生可能エネルギーに好意的なものだが、これでも太陽光発電のコストは49円/kWhと原子力のほぼ10倍。
---私の意見---
アメリカでは、集光型太陽電池で設備導入コストが1wあたり1ドル（85円）を切るそうです。それに現在の普通の太陽電池でも29円/kwhです。
参考資料
米国立再生可能エネルギー研究所
CPV 集光型太陽光発電システム AMONIX 7700の劇的な進化をアピール
http://greenpost.way-nifty.com/softenergy/2011/03/nrelcpv-amonix-.html
参考資料：太陽光発電.jp (太陽電池導入コスト)
http://www.taiyokohatuden.jp/solar/ex.html
アメリカの集光型太陽電池が1wあたり、1ドルを切るというのは、年平均1000時間の日照時間のある日本で言えば、出力1kw（85000円）のパネルが、1kw×日照時間1000時間×20年間=20000ｋwh発電出来る。つまり、4.25円/kwhです。これは、6円/kwhの原発よりも安い。原発はこれに加えて、核のゴミ処理のコストも加わります。つまり、太陽光発電の方が安い
原子力に代わる電力 集光型太陽電池
http://d.hatena.ne.jp/skymouse/20110328
メキシコ湾、原油流出事件は確か２０１０年。環境問題としてはこちらも相当ひどい影響を与えると聞いていますが、今は福島放射能汚染物質一辺倒。もはやそういう問題すら無かったように誰も言わなくなりましたね。
それはともかく、地熱、太陽光、太陽熱、バイオマスは全てをそれでまかなうことができないにしてもそこそこの推進はしといたほうがいいと思います。理由としては一応、国内で何とか調達できる可能性のある発電方法だからです。
原発にしても石油にしても結局外国から買わなければならない。根幹であるエネルギーを外国に依存しすぎるというのはあまり望ましくないです。折角これから円安になるであろうにエネルギーが高くなっては意味が無いですから。まあ、工場も外に出て行くでしょうから、これからは円安のメリットも無いかもしれないかもしれませんが。
エネルギー問題にしても食糧問題にしても、なぜか０％か全部かに話が極端になる。これらの問題を現実的に解決したいというより、ただ論議に勝ちたい、というのがやっているうちに優先的な目標になるからなんでしょうね。
一バレル１００ドルぐらいなら、ある程度太陽光その他のクリーンエネルギーの類もペイしてくるのである程度の選択の割り当てを入れるのは悪い選択ではない。みたいな話もうかつにできない。
日本のように国土が狭く、地震が多い国家では原発は今ぐらい厳しい目で見るほうがいい。イケイケドンドンは勧められない。とはいえ今後の技術発展の可能性から考えても原発を全部やめてしまうのも望ましくない。増やさず、最新の設備に変えていったほうがいい。
原発の安全性の問題も今のように事故発生確率の極端に低いのフェイルセーフを行ったほうがいいのが、ある程度発生確率が悪くても複数のシステムで構築したほうが良いのかも検討したほうが良いでしょう。復帰方法も。
関係ないですが、日本のシステムはひとつの安全システムを極端に推し進める傾向にあるように思います。その結果、発生は少ないがいざ発生するとひどいことになる。という傾向が強いように思いますが、なんとなく受験の影響かなとも思ってしまいます。ケアレスミスひとつで落ちますから大学。良い大学に入学できでも現役、良くて一浪ぐらいで無いと意味が無いのですし、いかにもひとつのシステム＆極端な低確率で事故を防ぐという発想と一致しているような気がします。大学入試は若いころの成功体験ですから、後々の行動にいろいろ影響を与えることは考えられることです。
エネルギー問題は被災と切り離なさないでほしい。福島県は被災地、避難地で、風評もあり廃県状態。今後福島県の原発を稼働させないで負の遺産として放置では、廃炉する土地の補償問題として、生活感の無い補償交渉となりケチられる。電力不足やco2削減問題に絡め、速やかに原発を稼働し、身を切りながらエネルギー問題に協力する福島県。だからこそ手厚い補償もあって当然となりませんか？代替えエネルギーが台頭すればますます廃炉が先行する。twitter kawaranaito鳥取藩士
燃料電池を考えて下さい。溶融炭酸塩形、固体酸化物形等の燃料電池が既に実用化されています。然も、高効率で，多様な燃料に対応できて，相対的に安価で、安定したベース電力の供給が可能です。
特に燃料は，可燃ガスであれば何でも可能であり，天然ガス、石炭ガス、バイオガス、或いはゴミ焼却炉ガスなどほぼ無限にあります。出力は，家庭用の１ＫＷから１万ＫＷの分散電源用までラインアップされており、実営業運転が可能なレベルに達しています。
関東圏で、１万ＫＷの発電機を５０００台設置すれば５０００万キロワットですね。原発を全廃しても全く問題なく対応できます。
だから、原発を推進したい皆さんには不都合なのかもしれませんがね。
＞３
東京のような冷却需要の多い所だからこそガスタービンによるコゼネレーションは有効で熱効率が高くなるのです。コゼネレーションとは温熱のみでなく、排熱吸収冷凍機を使用して冷熱供給も可能なのです。既に実用化もされてます。
デンマークの都市部では７割の家庭が地域暖房（涼しいので冷房は不要）です。東京の様に人口密度の高い大都市では地域冷暖房はデンマークより遥かに効率よくできるはずです。電気、ガス、冷温熱の供給は参入障害を無くし一社で全て供給可能にすべきです。
地域冷暖房を導入する際は全てのユーティリティラインを地下の共同溝に納め電柱をなくし水道ガス管の掘り返し工事を不要としたいものです。
太陽光発電にもまだまだ可能性はあると思いますがね。
山手線の内側全部といえば広そうに聞こえるが、
福島第一の半径10kmの避難範囲とおおむね同等。
これで原発1機分がまかなえます。
福島第一の半径20kmを国有化して太陽電池を敷き詰めれば、事故を起こした１～４号機の出力をまかなえます。
他の計算としては、日本の年間新築戸建てが約34万件。
このすべての屋根に3kW相当の太陽光パネルを載せればそれだけで原子力発電所の1機分のピーク出力となります。
上記を本気で20年間続けるならコストも下がるでしょうから、原発の半減も夢ではないでしょう。
マグネシウム発電はだめですか。
http://wiredvision.jp/blog/yamaji/200907/200907031401.html
ある意味貯蓄可能な太陽光エネルギーと言っていい。これも自然エネルギーです。
でもいずれにせよ予測は邪推と言えなくもないですね。完全に自由化されればそれは市場が決める。
個人的にはまず原子力による以外の電力を買う権利がほしい。
放射性廃棄物の冷却も自然エネルギーで冷却するのでしょうねｗ
渋谷でフィンランドにある世界初の放射性廃棄物処分場のドキュメンタリー「10万年後の安全」が公開中とのこと。
http://www.uplink.co.jp/100000/
太陽光発電の現状
1. グリッドパリティ
太陽光発電のコストには2通りあります.
(a) 電力会社が太陽光発電所を設置する場合のコスト
(b) 電力の消費者(住宅・工場など)が設置する場合のコスト
現状明らかに(a)は高すぎ, 実現不可能です.
(b)では電力料金との比較になり, 互角になる分岐点をグリッドパリティと呼びます. 現在ではかなり近くなったとされているようです. 電力料金は約20円/kWh, 太陽電池は池田さんの数字で49円/kWh, 4のgariさんの数字で29円/kWh.
太陽光発電所は非現実的ですが, 消費者が設置するのは現実的です. 太陽電池に期待している人は, 空想に安住せず, まずは各家庭への設置を推進しましょう.
2. バッファ
太陽光発電や風車は止まるときがあります. そのとき別の発電所が必要で, それをバッファと呼びます. 風力が盛んなヨーロッパではもちろん用意しています. 日本では大手電力会社がバッファの役割を果たしています.
米国でガスタービン発電が有力視されているのは, 起動と停止がスピーディーなことが理由のひとつです. 無人の大平原があるため風力が有望視されていて, 大規模なバッファを必要とするからです.
3. エネルギー量
自宅への設置は無意味ではありませんが, 全体としては原子力に及ばず, 代替は無理です. でも, わずかばかりの足しになることや, 停電時に弱電なら使える(ただし設定による)という程度の期待ならいいんじゃないでしょうか.
たった30年発電するために数十万年の管理が必要、という時点で原発のコストに関しては勝負がついてると思います。（要は後回しにしてるだけでしょう）。原発は早めに凍結して、後の世代の管理コストをこれ以上増やさないようにした方が良い。
短中期的には、ガスタービンは注目ですね。送電網と合わせて、方針さえ決まれば、先生の案は早期の実現性が高いと思います。
長期的には自然エネルギーを開発していく事になると思います。今の所、地熱発電がベースロードとして有力。多くの時間と投資が必要になりますが、マグマ発電など、エネルギー問題の解決が期待できるものもある。もう一度投資を検討すべきだと思います。（2003年以降、地熱の研究費は打ち切られてしまってますよね。そりゃあんまりだと思いますが）
自然エネルギーに関して注目されていますが、これに関して具体的な情報を集めようとするととたんに壁にぶつかります。例えば太陽光発電ですが『雪／雨の日の時間毎の発電量はどういうグラフになるのか』という資料を探してみたのですが具体的なものはただの１個も見つかりません。他にもオーランチオキトリウムが注目されているということですが、Wikipediaのこの項目の参考文献を見ると『新しいエネルギー 藻類バイオマス』があげられています。『東京都立公立図書館横断検索』というサイトで東京の公立図書館の蔵書が検索できるのですが、53の図書館のこの本の蔵書は『東京都立図書館』に１冊あるだけです。
他の『原発推進派／反対派』はどうやって情報を集めているのか不思議でたまりません。
rityabou5さんへ.
> 例えば太陽光発電ですが『雪／雨の日の時間毎の発電量はどういうグラフに
> なるのか』という資料を探してみたのですが具体的なものはただの１個も見
> つかりません。
日本語では見つからないようですが, 英語だと見つかりました. 「solar panel clouds graph」で検索できました.
先日, 石炭火力発電所が出す放射能について調べようとしたときも, 「coal-fired power radioactivity」で見つけられました. 中身はまだ見ていませんが.
オーランチオキトリウムは「Aurantiochytrium」で検索できるようですが, ご希望のものが見つかるかはわかりません.
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私は子供のころ, 太陽電池でニッカド電池を充電してみたり, 充電回路を設計したりして遊んだことがあります.
実際に太陽電池を買って実験してみるのが一番いいわけですが, そうもいきませんよね.
日本の原子力発電のコストを５円と確定していることはおかしいでしょう。
少し検索すれば、分かることですが、原子力発電のコストだけ、他の発電方式と同じようにコストをはっきりと算出することができず、さまざまな仮定を前提として計算しています。
発電コストも日本の場合、会社によって、かなりのバラツキがあり、駆動率によってもコストが変化します。
検索した範囲では、原子力発電のコストは７～２０円/kwhで、年代によってかなり変化しており、ガス、石炭と比較すると、ほとんどコストは同程度かむしろ高い方です。
ガスが排出するＣＯ２をコストとして考慮しても原子力の方が高いという指摘もありました。
フランスの試算では、仮に災害リスクを保険料として上乗せした場合の電気料金は現行の3倍になるという結果もあります。
下記に調べた資料の一部と要旨を載せます。
有価証券報告書総覧に基づく発電単価の推計
http://www1.tcue.ac.jp/home1/k-gakkai/ronsyuu/ronsyuukeisai/43_1/43-1ohshimak.pdf.pdf
原子力の設備利用率80%での発電コストは、LNGの設備利用率約45%と同程度
http://cnic.jp/modules/news/article.php?storyid=179
http://blogs.yahoo.co.jp/ayammt/45060874.html
電事連は「有価証券報告書による2000～2002 年度平均の発電単価は原
子力8.3 円/kWh(実績設備利用率78%)，火力10.0 円/kWh（同41%，80%換算では7.3 円/kWh）
」と記載している
http://www4.ocn.ne.jp/~wakasant/electric/cost040404.pdf
アメリカでは、電力自由化に伴って安価で電気を提供する中小電力会社（主に火力発電）が数多く現れたため、初期投資が巨額に上る原子力発電所を新規に建設しようという動きは、近年では全く見られない。
http://www005.upp.so-net.ne.jp/yoshida_n/L18_05.htm
数年前、GEのCEOのJeff Immeltが、米国において、政府の関与や、資金調達における政府保証なしに、米国で商用原子力発電所を建設しようとは思わないという発言をした。
http://d.hatena.ne.jp/trailblazing/20110405/1301980584
>13
ガスタービンは起動が早くピークロードの緊急発電に適してますが最近注目されているのはコンバインサイクルという方法でガスタービンの余熱で蒸気を造りスティームタービンでも発電できるので従来型の火力発電より遥かに高効率だということです。
＞例えば太陽光発電ですが『雪／雨の日の時間毎の発電量はどういうグラフになるのか』
太陽光発電の基礎知識
http://www.nichido-solar.jp/knowledge/faq.html
このページの3項目の「Q.天候（晴れ・曇り・雨）で発電量はどれくらい変わりますか？」をクリックすると雨の日の発電量グラフが分かります。それによると、雨の日は、晴天時の12％程度になると見られます。
これをベースに、私が独自に試算した自然エネルギー、バイオエネルギー、天然ガスによる発電構成と、雨の日と晴天時の需給グラフもありますので､もしご興味がある方は、以下のページをお読みください。
2030年の日本の電力
http://d.hatena.ne.jp/skymouse/20110408/1302233827
ここにもあります「再生可能エネルギー」。
http://rocketnews24.com/?p=87216
中国で大便を精製し食用油として販売していた業者を逮捕
近年は、中国でもこうした取り組みが進んでいるらしい。
太陽光エネルギーのコストが１ｋWあたり49円ですか。
なかなかお高いですな。
しかしよく考えると、消費者レベルでは、電気は１ｋWあたり23円で供給されています。
耐久性を改善したりすることで今後不可能ではないと信じたい。
ところで、太陽光エネルギーの場合、追加的な燃料の投入がゼロ（限界費用がゼロ）なので、このような費用の算定方法は、若干間違っている気がします。
このような「何年使えば投資額を回収できるか」という指標で考えるべきで、投資額を電気代で10年で回収できれば、入れる人がそれなりにいると思います。
ちなみに太陽熱温水器なら10年で回収可能だそうです。
風呂の湯を沸かすためのエネルギーは膨大です。追い炊きまで含めると、一世帯当たり一日に凡そ6千～1万キロカロリー(約7～12KW時)を要します。しかし、たかが42 ～43℃の温度にするだけですから、量は多くても質はきわめて低いエネルギーです。ゴミでも薪でも、もちろん太陽熱でも沸きます。(高質のエネルギーである電気で沸かすの は 論外といえます)
さて、太陽熱温水器に実際どのくらいの省エネ効果があるかというと、
電気代22万・都市ガス代年間10万(プロパンなら年17万)のご家庭で、28%を給湯費に使用した場合、年3万6千円安(プロパンの地域の場合6万3千円)とのことです 。
太陽熱温熱機の売れ筋は工事費込みで30-50万円だとすると、回収に約10年。 (プロパンの地域なら回収に約5年)
http://ohisama33.com/ecolife/kounetsuhi_3.html
今後のエネルギー価格上昇を見込むと、悪くありません。
ちなみに太陽光発電だと元が取れるのは、16年だそうな。