電池は電気ですか？

質問

発電所の電気は、蓄える事ができないと聞きますが！電池とか充電池とかバッテリは、電気の蓄えとちがうのでしょうか？

回答No.8

sailor

確かに電池で電気を蓄える事はできますが、発電所で作っている電気の量を電池で蓄えるとなると、とんでもなく大量の電池が必要なんです。今の電池に蓄えることの出来る電気の量は電池の大きさから比べると、まだまだ少なくて、発電所が作り出すような数百万ＫＷなどという電力を電池で蓄えようとすると、とんでもなく広大な敷地と、とんでもなく大きな建物が必要になります。それから電池には充電・放電を繰り返す回数に寿命がありますので、定期的にとんでもない量の電池を交換しなければなりません。

発電所のような大規模の電力を蓄えたり、足りないときに替りにしたりということは今の電池の技術では無理なのですが、もっと規模の小さい物では今でも使われています。例えば太陽光発電の非常用電力や一瞬でも電気が切れてしまうと困るコンピューターシステムのあるところ等ですが、これも、長いあだ使えるほどの電気を蓄えて置けるわけではないので、非常用の設備です。

電池は化学反応を使って電気のエネルギーを化学的なエネルギーに変換したり、その逆を行ったりして電気を蓄えたり取り出したりしていますが、これにもひとつ課題があります。電池に電気を蓄える（充電）するときは、電池によって決められた速さでしか行えないのです。発電所に余裕が出来て電池を充電するときでも、余裕がたくさんあるので大量の電気を電池に送って早く充電してやろうということは出来ないのです。無理に早く充電しようとすると電池の寿命を短くしてしまったり、壊れてしまう場合もあります。それから、電池の種類にもよるのですが、半分ぐらい使って充電するとか、満タンの状態で長い間置くとか、逆に空の状態で長時間置くなどの状態を繰り返すと電池を傷めてしまうこともあります。たくさんの電池の状態を全部管理して、状態によって交換するなどの作業を行うのも非常に大変な作業でしょう。

電気の種類については発電所の電気が交流で電池の電気は直流なので、そのままでは送電することは出来ないのですが、ただ、これについては最近の技術の進歩で変換する回路が作れるので、それほど大きな問題ではないでしょう。電圧についても一度交流に変換してしまえば電圧の変換も容易ですので大きな問題にはなりません。とにかく、今の技術で作るれ電池の蓄えられる電気の量自体が小さすぎるのです。現在最も優秀な電池の数百倍くらいの電気が蓄えられるものが出てくれば、電池で発電所を補うということも可能性が出てくるでしょう。

電気を蓄える方法は電池だけではなく、現在も実際に使われている方法で揚水発電というものがあります。これは水力発電所で行うのですが、昼間など電気がたくさん必用なときは、普通に水力発電所として働かせておき、夜など電気に余裕があるときに、他の発電所から電気をもらって、水を発電用のダムにくみ上げておきます。電気を一度水の位置エネルギーの形に変換してためておくということです。ただ、これも水力発電所はどこにでも作れるわけではありませんし、発電に使った水をためておくダムも必要になるので発電所の上と下の両方にダムが必要になるので、建設できる場所が限られ、建設に掛かる費用も高くなってしまいます。