太陽エネルギーの利用に関する思いつき

質問

地球環境問題が議論されていますが、太陽電池をサハラ砂漠やゴビ砂漠に並べて発電するというのはどうでしょうか。これらの地方は日本より太陽光の輻射が強く暑いので発電効率も高いと思います。その上で電気を売れば、かなりの発電用化石燃料の節約にもなるのではないでしょうか。メンテナンスも太陽電池にかぶった砂をふくだけなので、原子力発電より安くて単純だと思うのですが、皆さんどう思われます？また、昨年の夏は暑かったですが、海の近くに温室を作り海水を引き入れるというのはどうでしょう？温室の作り方を工夫すれば海水が蒸発し、かなりの淡水が安価に得られると思うのですが、どうでしょうか。

回答No.1

suz83238 · ベストアンサー

砂嵐とかで埋まってしまうこともあるし、電池の上に砂がかぶれば、大変な作業（面積が大きければすぐふけるどころではない。その除去装置を動かすだけでものすごいエネルギーを使用）でしょう。また、原子力発電所並みの発電能力を得ようとすれば、おそらく日本の面積に匹敵する電池が必要だろうし、夜になれば発電能力は０でしょう。
結局、発電に見合うコストに遠く及ばないと思いますよ。
海水の件ですが、蒸発すれば塩が残る、その塩の除去はどうなります？夏の暑いときには蒸発もするでしょうが、曇り、雨はどうなりますか？夜もできないし、結局、淡水を得るのにコストがかかり過ぎるでしょうね。（あまり効率がよくないですし）

お礼

ありがとうこざいます。

回答No.10

anachronism

> 私は事務屋で技術者ではありません。
もちろん、それぐらいのことは質問を読めばすぐにわかります。問題はあなたが素人であることではなく、むしろ天狗であることです。

> この点をご理解いただき専門家の視点で答えて頂ければ幸いです。
そこまでおっしゃるなら、言いたくはないですが、今回あなたの言った「アイデア」が、専門家の目でみるとどの程度のものなのか、わかりやすく言いましょう。

「確実にお金をもうける事業のアイデアがある。それは、１００円で買ったものを２００円で売ればいい。一月にそれを百万回行えば、月に１０億円の儲けになる。皆さん、どう思いますか？」
そんなことは誰にでもわかっているけど、どうすれば１００円で買ったものを２００円で売れるのか、それが問題なわけです。あなたのおっしゃる「アイデア」というのは、そのようなレベルのものです。

> 千のアイデアに対して一つくらい専門家の方の参考になるものもあると思います。
素人の俳句にも、人の心を打つものはあるでしょう。とはいえ、暇なときに作った俳句をプロにみてもらって、それを酷評されたとして、それに「千にひとつくらいプロの参考になるものだって」などと返事するのはそれこそ失礼な話。要するに、あなたの「質問」も「お礼」も、そういう無知ゆえの傲慢に満ちていてるということです。

そもそも、ここは議論をする場ではなく、質問者が回答者に対して教えを請う場所です。専門家に意見を求めるなら、専門家にものを聞く態度というものがあります。それをよく考えた上で、追加質問するならしてください。

繰り返しますが、専門家の目からみれば、あなたの「アイデア」はよく言えば常識的なもの、悪く言えば...いや、やめておきましょう。

お礼

お礼ではありませんが、心外な回答でした。私は天狗でも無知の傲慢でもありません。一つのことに対し、多面的な視点で議論することは当たり前のことで、ＮＨＫのテレビ番組等でも一つのことに対し様々な専門の方に多くの素人の方が質問し、番組が成立しているではありませんか。私にも自己が専門としている分野がありますが（文科系です。）、その分野の質問やアイデアには誠実に答えたいと思っています。あなたの言い方は「専門家はその分野のプロで大変苦労している。だから素人は口出すな。」といわんばかりで大変失礼です。学問とはどの分野でも様々な意見やアイデアが飛び交い、それらが議論、熟慮、実験等により淘汰され一つの定説が成立したものであると理解していますが、あなたの論理は学問やそれに基づく各個別専門分野の歴史と成立の自己否定であり、一つの分野の専門家としての矜持と良識を疑わせるものです。

回答No.9

anachronism

> ありがとうございます。ただ、ほかの方も回答されているエネルギーの輸送方法については、宇宙太陽光発電の研究で検討されているマイクロ波による輸送というのは不可能なのでしょうか。

それこそ、まだ夢の技術です。もちろん、研究者は必死に実用化に向けた取り組みをしていますが。
電磁波による送電は、現時点での送電効率は、送電で７０％、受電で５０％くらい、すなわち総合効率では３５％くらいで、せっかく発電した電力の約２／３が、損失になります。
宇宙で太陽光発電をして、マイクロ波送電することが考えられているのは、送電の効率が低くても、宇宙空間における太陽光発電にそれ以上のメリットがあると考えられているからです。
ですから、地上で発電してマイクロ波送電するとなると、メリットが薄くデメリットが多くなるのでなかなか難しいでしょう。特に、いったん宇宙に投げてそれを返してもらうとなると、これがさらに１／３になるわけで、発電した電力の１／９しか、需要先に届かない計算です。また、マイクロ波を受電するアンテナも、これまた大きな代物で、それよりはまだ、太陽電池を直接並べたほうが現実的かもしれません。

さて、ここで伺いたいのですが、お尋ねなのは、あなたの「発想」が、
１．現実的であるかとのご質問でしょうか。特に、「原子力発電より安くて単純」なのか、ということでしょうか。
２．新規性の高い（だれも思いついていない）ものであるかとのご質問でしょうか。

先に２．についてお答えすると、同様の発想（砂漠や海上の太陽光発電、太陽熱による淡水化技術）はすでにあり、むしろ専門家の間では常識的な発想ともいえます。それを実現するための技術的あるいは経済的な課題がすでに提示されており、その克服に向けて多くの研究者が努力しているところ、と申し上げます。

１．について申し上げるなら、残念ながら、現時点では技術的あるいは経済的な問題から、原子力発電ほどには現実味がないといわざるを得ません。
とはいえ、もちろん「現時点では」の話です。これらのアイデアには多くの研究者や事業家が、技術的あるいは経済的な課題の克服に日夜まい進しており、いずれ解が見つかるかもしれません。ただ、現時点では「やらない」のではなく、「できない」のです。

最後に、太陽熱による海水の淡水化について申し上げておきましょう。
下記ＵＲＬは、１９８４年のＮＥＤＯの報告書ですが、この中に太陽熱を用いて海水から真水を取る方法（ビニールハウスほど単純ではないが、もちろんそれよりははるかに高効率のもの）の、試験を行う旨の記載があります。
http://www.nedo.go.jp/kankobutsu/nenshi/3color/1984.pdf
これとは違いますが、今から１０年近く前に、ほとんど太陽熱だけで海水を淡水化できる装置（発想としては、ビニールハウス云々に近いもの）が発表されており、発展途上国の淡水供給などに使えるのではないかと注目されていました。ですが、現時点では情報が見つからず、いろいろと難しく消えてしまったのではないかと推測します。

エジソンも言っています。発明とは、１％のインスピレーション（思いつき）と、９９％の努力でなされるものだと。１％の思いつきは、すでになされていますが、のこり９９％の努力が今進行中なのです。まだまだ道のりは険しいでしょうね。

技術の開発とはそういうものです。「思いつき」は大事ですが、千里の道の第一歩に過ぎません。その後の道のりは、手がかりのない断崖絶壁とも、先の見えぬ暗いトンネルとも言われるつらく苦しい道のりであり、それを通り抜けて技術は物になるのです。

お礼

ありがとうございます。ただ、「伺いたい。」とおっしゃる件にお答えしますと、私は事務屋で技術者ではありません。ただ、暇なときに科学雑誌等を図書館などで読むと、素人ながらいろんなアイデアがでてきます。しかし、職場の同僚等とは仕事や人間関係以外の話題をあまり話をしないので、こういうことを第３者に語る機会がありません。このＯＫＷＡＶＥというサイトはそのようなことも含めて意見交換できる場だと思います。逆に専門家の自分に対する意見も聞けて自己の知的欲求の充足にもなるし、千のアイデアに対して一つくらい専門家の方の参考になるものもあると思います。最後は技術開発というものの苦しさを語っておられますが、それはどんな分野でもいえることだと思います。（一つの企画書が一つの事業になるには無数の会議や調整等を経るものです。）この点をご理解いただき専門家の視点で答えて頂ければ幸いです。

回答No.8

anachronism

> 太陽電池をサハラ砂漠やゴビ砂漠に並べて発電するというのはどうでしょうか。

そういう構想はだいぶ前から検討されていて、一部では実証試験まで進んでいるところもあるようです。

他の回答にもありますが、何よりの問題は電力の輸送であって、現在の技術の延長では、発電した電力が使うときにはほとんどなくなってしまいます。
お手元に地図か、地球儀があれば、東京と、福島の原子力発電所との直線距離と、サハラ砂漠やゴビ砂漠までの距離とを計って、比べてみてください。

それから、輻射で効率うんぬんと言うのは、ちょっとだけ違います。
ゴビ砂漠で太陽光発電をすると、日本の何倍くらい、発電できると思いますか？
平面での太陽の光の強さ自身は、その場所の緯度だけで決まります。ゴビ砂漠などは北海道程度の緯度なので、その程度の日射の強さ、ということになります。
ただし、何が違うかというと、晴天の率がぜんぜん違います。太陽光の最大の弱点は、ちょっとでも雲がかかるとがくっと発電電力が落ちることで、砂漠だとその心配はありません。ただ、代わりに、砂嵐などで日射がさえぎられる（時には日本までやってくる黄砂の発生源ですから）ようで、実証試験の結果などを見ると、「日本の１．５倍」などという数字のようです。想像と比べて、どうですか？

それでも、現在は発電した電気で水素を作り、その水素をたとえば日本にもってきて使う、という構想が検討されています。ただ、まだ検討の段階で、先にあげたようないろいろな課題があってなかなか難しいのが実情です。
たとえば、ゴビ砂漠に隣接する中国が、最近ものすごいエネルギーを消費していますから、ゴビ砂漠で発電して、中国で使うほうが自然ではあります。

いずれにせよ、あなたと同じ夢を見て、日夜研究にいそしむ研究者は決して少数ではない、とだけ申しておきましょう。ご参考になれば幸い。

参考URL：

http://www15.ocn.ne.jp/~pv-sai/shisatu.htm

お礼

ありがとうございます。ただ、ほかの方も回答されているエネルギーの輸送方法については、宇宙太陽光発電の研究で検討されているマイクロ波による輸送というのは不可能なのでしょうか。ある本によれば静止軌道上に太陽電池を並べて発電する構想があるそうですが、その電力伝送は衛星と地上の受信局とを電波で結ぶそうです。マイクロ波の受信と発信を行う機能をもつ衛星をうちあげ、無線で発電した電気をやり取りすることは（私は全くの素人です。）不可能なのでしょうか。あと砂が問題との意見もありましたが、赤道上の海面の上に浮きドックを作り、その上に太陽電池を並べるというのはどうでしょうか。（台風のときには孤島にたたんで対比させるのです。）（無論思い付きです。）

回答No.7

noname#70770

いいと思います。現状色々問題があったとしても
実践することで技術が向上して解決できることも多いと思います。
電気や水は、売らなくてもそこで何かに活用できれば
そのぶん他の場所での化石燃料消費を抑えられるかもしれませんし。

#余談ですが太陽電池は高温のほうが効率が落ちてしまうようです。

とは言うものの、
じゃあたとえば私にそれが出来るか？といったら全くできない・・・
お金、時間、知識、協力者etc...足りないことばかりです。
多くの人にとってどうしても他力本願になってしまうのが
環境問題の難しいところではないでしょうか。

個人で出来ることがあれば（署名とか募金とかでも）
協力したいアイデアです。

お礼

ありがとうこざいます。

補足

ありがとうございます。ただ、ほかの方も回答されているエネルギーの輸送方法については、宇宙太陽光発電の研究で検討されているマイクロ波による輸送というのは不可能なのでしょうか。ある本によれば静止軌道上に太陽電池を並べて発電する構想があるそうですが、その電力伝送は衛星と地上の受信局とを電波で結ぶそうです。マイクロ波の受信と発信を行う機能をもつ衛星をうちあげ、無線で発電した電気をやり取りすることは（私は全くの素人です。）不可能なのでしょうか。あと砂が問題との意見もありましたが、赤道上の海面の上に浮きドックを作り、その上に太陽電池を並べるというのはどうでしょうか。（台風のときには孤島にたたんで対比させるのです。）（無論思い付きです。）

回答No.6

nichiyouke

他の回答者のおっしゃるように太陽電池は送電ロスのこともあり難しいかもしれません。

しかし、砂漠で太陽エネルギーを集めるというアイデアはよいアイデアだと思います。

太陽電池ではありませんが、太陽光からレーザーを作り、このレーザーを使ってマグネシウムを精錬するという技術の開発を東工大の矢部教授が行っています。マグネシウムは水と反応して水素を生み出しますので、間接的ですが太陽光から水素エネルギーを生み出すことができます。しかも、この方法は水素よりもずっと運搬コストが安いマグネシウムのかたちを経由しますので、エネルギー消費地への輸送ロスを最小限にできるメリットもあります。（つまり送電ロスが少ないというのと同じですね。）

矢部教授は２００９年にモンゴルで試験プラントを稼動させる計画ですので、砂漠で太陽エネルギーを集めるというアイデアは質問者の方と共通するものがありますね。

お礼

ありがとうこざいます。

補足

ありがとうございます。ただ、ほかの方も回答されているエネルギーの輸送方法については、宇宙太陽光発電の研究で検討されているマイクロ波による輸送というのは不可能なのでしょうか。ある本によれば静止軌道上に太陽電池を並べて発電する構想があるそうですが、その電力伝送は衛星と地上の受信局とを電波で結ぶそうです。マイクロ波の受信と発信を行う機能をもつ衛星をうちあげ、無線で発電した電気をやり取りすることは（私は全くの素人です。）不可能なのでしょうか。あと砂が問題との意見もありましたが、赤道上の海面の上に浮きドックを作り、その上に太陽電池を並べるというのはどうでしょうか。（台風のときには孤島にたたんで対比させるのです。）（無論思い付きです。）

回答No.5

shupepei

おもしろい考えだと思います。
よく例えで言われますけど、ゴビ砂漠に太陽電池を敷き詰めると、世界中の消費電力に相当する電力が発電できます。
皆さんがおっしゃるようにまだまだ現実的ではありませんが、太陽光発電プラント（個人レベルではなく、商業レベルでの発電施設）と言うのも検討されています。まぁ数十年後の話でしょうけどね（汗）
でも将来太陽光発電プラントなどが作られるとしたら、こういう砂漠地帯に作られるかもしれませんね。

補足

ありがとうございます。ただ、ほかの方も回答されているエネルギーの輸送方法については、宇宙太陽光発電の研究で検討されているマイクロ波による輸送というのは不可能なのでしょうか。ある本によれば静止軌道上に太陽電池を並べて発電する構想があるそうですが、その電力伝送は衛星と地上の受信局とを電波で結ぶそうです。マイクロ波の受信と発信を行う機能をもつ衛星をうちあげ、無線で発電した電気をやり取りすることは（私は全くの素人です。）不可能なのでしょうか。あと砂が問題との意見もありましたが、赤道上の海面の上に浮きドックを作り、その上に太陽電池を並べるというのはどうでしょうか。（台風のときには孤島にたたんで対比させるのです。）（無論思い付きです。）

回答No.4

noname#59315

壮大なロマンといえますが、＃３でも指摘されているように、電力搬送が問題です。貯蔵方法もままなりません。

なお、絶対零度では電気抵抗はゼロになるという超伝導現象ですが、高温超伝導素材といえどもそれは絶対零度よりは高温（液体窒素冷却）という意味であって、常温のことではありません。
常温超伝導はいまだ未開発です。というか、絶望的ですね。
しかも超伝導だからといっても無限に電流が流せるわけではなく、許容値を超えると超伝導ではなくなるのです。

したがって、このロマンは実現性はないといえそうです。

お礼

ありがとうこざいます。

補足

ありがとうございます。ただ、ほかの方も回答されているエネルギーの輸送方法については、宇宙太陽光発電の研究で検討されているマイクロ波による輸送というのは不可能なのでしょうか。ある本によれば静止軌道上に太陽電池を並べて発電する構想があるそうですが、その電力伝送は衛星と地上の受信局とを電波で結ぶそうです。マイクロ波の受信と発信を行う機能をもつ衛星をうちあげ、無線で発電した電気をやり取りすることは（私は全くの素人です。）不可能なのでしょうか。あと砂が問題との意見もありましたが、赤道上の海面の上に浮きドックを作り、その上に太陽電池を並べるというのはどうでしょうか。（台風のときには孤島にたたんで対比させるのです。）（無論思い付きです。）

回答No.3

mojitto

太陽電池の件については魅力的だとは思います。
しかし問題になるのは発電もさることながら、送電のロスがかなり大きいと思います。砂漠で発電してそこから遠く離れた都市部などに電気を送るとなると、その損失はかなりの量で、電力消費のどの程度カバーできるか疑問です。＃２様のおっしゃるとおり、高温で超伝導を示す素材が安価に大量にできるまで難しいと思います。

水の件に関しては、あまり魅力を感じません。
よく無人島のサバイバルでやかんでお湯を沸かし、そのフタについた水を飲むというのを見かけますが、沸騰した状態ですらあの程度しか取れません。いかに装置を改良したところで温室程度では大した量の水は取れないでしょう。それよりプラントレベルで海水を逆浸透にかけたほうが安価で大量に淡水が得られるでしょう。
そのプラントの電力源が太陽発電によるものだと、いいですね

お礼

ありがとうこざいます。

補足

ありがとうございます。ただ、ほかの方も回答されているエネルギーの輸送方法については、宇宙太陽光発電の研究で検討されているマイクロ波による輸送というのは不可能なのでしょうか。ある本によれば静止軌道上に太陽電池を並べて発電する構想があるそうですが、その電力伝送は衛星と地上の受信局とを電波で結ぶそうです。マイクロ波の受信と発信を行う機能をもつ衛星をうちあげ、無線で発電した電気をやり取りすることは（私は全くの素人です。）不可能なのでしょうか。あと砂が問題との意見もありましたが、赤道上の海面の上に浮きドックを作り、その上に太陽電池を並べるというのはどうでしょうか。（台風のときには孤島にたたんで対比させるのです。）（無論思い付きです。）

回答No.2

figure1031

素敵な考えだと思います。
世の中にも同様の考えをした人たちがいるようで、平成元年に三洋電機が「ジェネシス計画」という構想を発表してます。
地球の砂漠全体の４％で太陽光発電、世界中で必要な電力量をすべてまかなうというもの。太陽電池の最大の弱点である、夜間や雨天での出力低下に対し、地球上の各地に太陽光発電所を分散配置し、この発電所を高温超伝導ケーブルで結び、昼間の地域から夜の地域へエネルギーを輸送するシステムを地球規模で構築することが検討されてます。

お礼

ありがとうこざいます。