「エネルギーを集積する技術」とはどのようなものです

質問

QNo.3157778で大変興味深い解答を拝見させて頂きました。
「自然エネルギーが化石燃料や原子力発電にすべて代わることは可能か」という質問に対する、
アンサーナンバー４のcat-foodさんによる解答です。

こちらです＞　http://okwave.jp/qa/q3157778.html

cat-foodさんは、「将来的にエネルギーを集積する技術が進歩したり、化石燃料の使用に対して法律で経済的な制約を加えたりすれば、自然エネルギーが化石燃料や原子力に取って代わることは可能性としては考えられないことではありません。」と述べられています。

「エネルギーを集積する技術」や「化石燃料の使用に対して法律での経済的な制約」の
具体的な例をいただけませんか？
実際にとられているシステムや、現地点では実現にはほど遠くとも、
アイデアの様な形のものでも結構ですので、どうぞよろしくお願いします。

回答No.2

malaytrace · ベストアンサー

リンク先の解答に結構挙げられてると思うのですが、

まずエネルギーの集積から。
（１）エネルギー密度を高める。

太陽光、鏡による集積。国内でも太陽熱発電として試験されたが事実上失敗。但し、晴天率の高い国で再検討（試験中かも？）。

水力、ダムの建設。古典的な方法。環境問題や社会的問題、土砂の蓄積の問題などが大きい。適地が限定される。

（２）エネルギーの時間的な集積

揚水発電、実用化されているが、効率の低さとダム建設による環境破壊が問題。コストも高い。

蓄電池、現状では効率が低くて、余剰電力の集積に使えるレベルではない。水の電気分解＋燃料電池が安価な触媒で可能になったら...

高速回転するはずみ車を利用、アイデアとしてはあると思いますが。

（３）低密度エネルギーの利用

色素増感太陽電池により、太陽電池設置面の増加。

風車の改良。「回りそう」な時に、電気で回転させる。（実用化）また羽根でなく、軸が回転しベルヌーイの定理に基づく風車。
など

中小水力。注目されている。（私も太陽光や風力より、国内では有望だと思ってます。水利権の問題があるかもしれません。）

余熱利用、スターリングエンジンにより比較的低温の熱源を利用したり、コジェネレーションシステムによる消費地での発電と余熱利用、など。

>「化石燃料の使用に対して法律での経済的な制約」

炭素税、ガソリン税などですか。

お礼

具体的な例をたくさんあげて頂き、どうもありがとうございました。
malaytraceさんのおかげで、cat-foodさんのご回答をしっかりと理解する事ができました。

また、恥ずかしながら中小水力について私は全く知らず、少しだけ勉強させて頂きました。この新エネルギーは素晴らしいですね！！日本人得意の「もったいない精神」にも当てはまる様な・・・。これまでの自然エネルギーとは違い、デザイン性を備えれば、外観や環境を損なうこともなく、都心郊外、屋外屋内にかかわらず全国各地に設置でき、観光名所やファッションとしても使える可能性もあるような・・・。新たな可能性に目からウロコでした。どうもありがとうございました。

しかしネットで質問させて頂くたび毎回思うのですが、皆さん、何故これほど頭が良く、説明がお上手なのか、、、その方が目からウロコかもです。

回答No.1

noname#157218

cat-foodさんではありませんが、ひとこと。

＞将来的にエネルギーを集積する技術が進歩したり

→先のご質問のような、蓄電池の技術だと思います。
　自然エネルギーは、しょせん人間の都合ではコントロールできません。
　太陽光発電は、天気しだい、しかも昼間だけです。
　風力も、それこそ「風まかせ」で、風がなければ発電できず、はたまた台風のように強すぎても危険です。もともと、オランダなどのように１年中安定した偏西風の吹くような地域に向いた方式です。それとても、必要な時に必要なだけ発電、という訳にはいきません。

　人間の都合に応じて、必要な時に必要なだけ取り出して使えることが、ご質問のように「すべて代わる」ための最低条件となります。
　火力や原子力は、ボイラーの燃料供給量を加減したり、原子炉の出力を調整することで、人間の都合に合わせて発電量を調節できます。
　ムラのある自然エネルギーを必要な時に必要なだけ取り出して使うためには、蓄電池のようなものにいったん集積・保存することが必須になるわけです。この場合、必要最大限のものを、いつでも取り出せるようにしておく必要がある、というのがポイントでしょう。「これ以上は使えません」という上限があったら、震災直後の「計画停電」や、この夏ののような使用制限をしないといけないので。

　今の蓄電池の「効率」がどの程度かは知りませんが、100万キロワットで10時間充電したら、いつでも100万キロワットを10時間取り出せる、あるいは1000万キロワットを1時間取り出せる、というものではないと思います。変換効率とか、ロスとか、自然放電とか、劣化とか、いろいろな理由で100％は取り出せないはずです。
　ということは、最大電力に対して、その効率分だけ余分な設備を用意しておかなければいけないということです。かなりの設備が必要、ということが言えそうです。

　以上のような技術、さらには、こういった設備を維持・管理、運用、更新、非常時・緊急時にバックアップする技術やしくみを確立して、初めて「すべて代える」ことが可能になるのだと思います。

＞化石燃料の使用に対して法律での経済的な制約

　この正確な趣旨は分かりませんが、単純な経済原理では、自然エネルギーはコスト競争には勝てないので、意図的に化石燃料に税金をかけるなどして割高にする、あるいは自然エネルギーに助成金を出すという法律による人為的な経済原理を作る必要がある、ということかと思います。この場合、消費者も、今の電気代が何倍かになってもよい、ということを了解する必要があります。また、自然エネルギーに対する助成金の財源は、
我々の払った税金でしょうから、これも国民のコンセンサスが必要です。
　コスト競争に勝てないままでは、誰も自然エネルギーに手を出さない、ということでしょう。
　ましてや、「すべてに代わる」ことは難しいでしょう。

お礼

「化石燃料の使用に対して法律での経済的な制約」とは、そういう事だったのですね！安くて便利なものが良いとされる時代では、もうないですものね・・・非常に分かり易いご回答、ありがとうございました！