ソーラー発電の利点と欠点

質問

ソーラー発電
日本中の屋根、ソーラー発電にしちゃえ、と思っている者ですが。。。

利点
　元となるエネルギーが太陽光なので発電時はコスト0
　発電に際しては廃棄物を出さない(製造時は除く)
　発電量の分だけ化石燃料や原子燃料(というのかな?)の使用量が減るから、炭酸ガスや廃熱、放射性廃棄物の量が減る

欠点
　夜や積雪時、発電不可
　設置コストが高価で回収が大変
光の反射がまぷしいことがある(実は近所の家のパネルの向きが丁度、道路に向いていて。。。)

割と利点のみがクローズアップされ、欠点は設置コストくらいしか言われていませんが、他にどんな欠点が考えられるでしょうか?
発電した分、地球の温度が下がってしまうとか、あり得るのかな?

回答No.12

First_Noel · ベストアンサー

そもそも太陽光発電に関して私が疑問を持ったのは、２つのことからです。
ひとつは、
宇宙太陽光発電衛星（ＳＳＰＳ、宇宙で大規模発電を行い、それを地上へ電力移送する
軌道上の巨大ステーション）の報告書を目にする機会があったのですが、
それに、地球へのエネルギー流入による影響の項目があり、「影響なし」と結論付けられていたと
思いますが、数値は失念しましたが、些少な値であったが０ではなかったこと。
いまひとつは、
地球の環境は地表のアルベド（反射率）の僅かな変化が、なし崩し的に一方の気候の平衡点から
他方の平衡店へと遷移してしまう可能性があること。
です。

例えば化石燃料の使用に伴うＣＯ２増加では、植物の光合成によるＣＯ２分解や、
海による炭酸塩としてのＣＯ２固定化の負のフィードバックがあるのですが、
アルベドの変化を解消しようとするフィードバックはなさそうに思われることに加え、
それには正のフィードバックがかかり、一旦動き始めたらそうそう止められるものではない。
敷き詰められた太陽電池に対する私の危惧の根源のひとつです。

＞既にビル風、ヒートアイランドなど発生してしまっている箇所に
＞太陽電池発電を装備した場合、悪化する、あるいは
＞新たに発生する害というのはどんな件が具体的に予想できますか?

ひとつには、
その地域への発電時及び使用後の廃熱による熱流入の増加によるヒートアイランド現象の激化、
ひとつには、逆になりますが、
太陽電池表面での過剰な太陽光反射による熱流入の減少による周囲より温度の低い地域の出現、
そのどちらが顕著なのかは、定量的に評価する術もなく浅学の私には分かりかねますが、
逆に言えば私ごときですら、そのようなことは思いつける訳で、これを評価しないと
太陽光発電の全面的な推進は「ちょっと待った」と私は思ってしまうのです。
例えば発電はさておき、ヒートアイランド対策も兼ねて太陽電池を敷き詰めるのではなく、
太陽電池と同程度の反射率を持つ反射材を敷き詰めたとき、太陽電池を敷き詰める場合よりも
なんだか良いことばかりじゃなさそう、と思えるような、そんな感じです。
確かに真上からの照射は抑えられるので、建物の加熱はある程度抑制されることは分かります。

私は極論を言っているのかも知れません。
「とんでもないこと」と私、書きましたけど、感覚的にそう思っているだけで、
定量評価の行えていない一意見でありますことご了解頂けましたら幸いです。
定量評価の結果、環境負荷は現状より小さくなる、となる可能性も大いにある訳でして、
そのときは私は単に心配性だったと反省し、積極的に推進する立場を取ることでしょう。

＞必然的に人口密集地からは離れる事になる、
＞この送電効率の無駄は、無視できるものではない、気がします。

これは確かにそうですね。
下記に書きますように、水素なりメタンなりの生成を行っても、
その移送には経済的な課題のみならず、経路上の地域での紛争等による影響、
又は石油パイプラインのように、政治の駆け引きに使われる可能性は否定出来ません。
具体的な対策が必要となるところだと認識します。

＞サバティエ反応とは、合金による水素の吸着保管(通称、金属水素)のことと考えてよろしいですか?
＞古くは21エモン(ドラえもんの藤子・F・不二雄の作品)にも出てきましたよね。

サバティエ反応は第１と第２とがあり、第１は、
ＣＯ２＋４Ｈ２→ＣＨ４＋２Ｈ２Ｏ
ですが、メタンを得るために水素を消費することになり、
人間がいて、太陽光があって、燃料電池がある閉鎖系などでは有効でしょうが、
それなら最初から、太陽光発電による電力で水素を生成するサイクルの方が良いでしょう。

＃金属水素は、強大な圧力で水素がまるで金属のようになったもので、
　木星や土星の大気の奥底ではそうなっていると予想されていますね。
　「２１エモン」で確かに出て来ましたね。

＃水素吸蔵は、パラジウムなどの水素吸蔵金属・合金の表面で水素分子が原子となり、
　小さな水素原子がそれらの金属原子の間に収まって水素を吸収するものです。
　金属体積の１０００倍もの体積の水素を吸収しますので、
　燃料電池でのひとつの水素貯蔵の方法ですが、重くなるのが欠点です。

お礼

ありがとうございます。

環境に対する評価が必要というのは、70年代から言われ始めましたが、あらゆるプロジェクト、工事、商品、どれにしても、未だに十分やっているとは思えません。
パネルによるソーラー発電も、日本中の屋根、とかに載せる可能性がでてきたら、評価する必要は当然ありますよね。数が多くなりますから。
せめて、同じ面積のアスファルト、コンクリート、瓦、緑の植物、と比較する事くらいは今すぐでも出来るはずですが、確かにそういう比較は、みた事が無いですね。

反射に関しては質問にも記載しているのですが、今のパネルは平滑で、直上の光を受け取るのを最優先しているようです。平滑なパネルは、「反射が眩しい、事故の原因になりかねない」から始まり、当然反射した分は発電できないのですから効率も悪い、更に宇宙や周囲に光を捨ててしまう、という問題もあります。
直角に光が当たる場合は少し目を瞑っても、斜めの光をも吸収する構造にするべきだと思います。もちろん直上でも可能な限り吸収すること、その効率を上げる努力をすることは前提ですが。

「サバティエ」を知らないので検索したとき金属の吸着らしき記述がありましたので、サバティエ=金属吸着と思ってしまいました。ちらっとみただけなので見間違いかも。

あと、子供の頃は「２１エモン」で出てきたのは、水素がそのまま高圧下で固体化したものと思っていたのですが、その後に、金属への吸着はあっても、金属化にはならない、という記載をどこかで読んだ記憶があり、金属水素=合金吸着と思い込んでいました。子供の頃の記憶が正しかったようですね。

補足

(すでにお礼に書き込んでしまったので補足にかきますが、)
そろそろ閉めさせて頂きます。
わざわざ来ていただき、ありがとうございました。またなにか機会がありましたら是非回答お願いします。