将来の家庭のエネルギー自給の可能性

質問

家庭で使う電気・ガスをオール電化にしたとして、それを太陽光や風力などの自家発電ですべてまかなうとします。さらにバックアップに蓄電池をもち、余剰エネルギーは水素にするかマグネシウムを還元するかして売るとします。そうすれば完全に自給できますので、ガス会社や電力会社と契約する必要がありません。

問題は当然ながら非常にコストがかかるという事でです。こういう事がコスト的に見合うようになるのは何年後(何十年後)ぐらいのことでしょうか？
あるいは技術的に足りないとすればどういう部分でしょうか？

回答No.7

ueda21 · ベストアンサー

具体的に計算したわけではないですが現在でもコストをかければ可能だと思います。

方向性として自然からエネルギーを得るというより得たエネルギーを有効活用という考え方です。

一戸建てとして断熱材を十分に厚く２重サッシとかエネルギーを逃がさないという設計をします。
太陽光発電と蓄電池はセットとして電気のエネルギー源とします。

経済産業省　部門別エネルギー消費の動向
http://www.enecho.meti.go.jp/topics/hakusho/2011energyhtml/2-1-2.html
真ん中ぐらいに家庭部門のエネルギーの内訳があります。
暖房（冷房）と給湯で半分以上必要です。

給湯は太陽光発電からでは効率が悪いので太陽熱温水器が良いと思います。
例えばのノーリツ
http://www.noritz.co.jp/product/taiyo.html

また地中熱の利用も良いと思います。
５ｍぐらいの地中は１５度ぐらいであまり変動がないのでその温度を利用して冷暖房に使う手もあります。
例えばコロナ
http://www.corona.co.jp/geosis/system/

さらにお風呂とかキッチンの温水のエネルギーをそのまま捨てるのはもったいないので、太陽光で温めて蓄えた温水の温度を上げるのに使いたいですね。

いずれにしても利用率が低いのでコスト的には厳しいと思います。

お礼

お付き合いありがとうございます。

ある種、自家製エネルギーが安くなれば広い土地を買うインセンティブが生まれます。節約自体は土地の広さにはあんまり関係ありませんが、もちろん重要に違いありませんね。

回答No.6

Mokuzo100nenn

まさか北回帰線の北側の立地で太陽光発電で電力自給しようってんじゃないですよね。

サウジアラビアなどが良いと思いますが、日本人が永住ビザを取る方法が技術的課題ですね。

＞余剰エネルギーは（中略）売るとします。
＞そうすれば（中略）電力会社と契約する必要がありません。

電力会社と契約なしで余剰電力を売ると言うアイデアは技術的な課題が多すぎるような気がします。

お礼

毎度です。大真面目ですよ。何十年もかかるかもしれませんが。

＞余剰エネルギーは（中略）売るとします。

これは例えば東工大の矢部教授が開発したマグネシウム還元技術を想定しています。20年もすると太陽光エネルギーを水素貯蔵技術やマグネシウム、リチウム空気電池などいろんな方法で貯蔵する方法ができていると期待します。

回答No.5

dragon-man

地球上に万遍なく存在する自然エネルギー源は太陽光しかありません。後は風力、地熱ぐらいのものでしょうが、特殊でどこの家庭でも利用できるわけではありません。しかも、どれをとってもエネルギー密度が低すぎます。仮に自分の敷地に降り注ぐ太陽光を１００％電力に出来たとしても、世帯の消費電力はまかなえません。つまり原理的に無理と言うことです。
どうしてもというなら、やるべきことは二つあります。一つは二次電池の性能を技術開発Ｉで今の１０倍ぐらいに高めることです。自然エネルギーは気まぐれで、必要なときに必要な量を供給してくれません。二次電池による蓄電が必要不可欠です。
もう一つは世帯あたりの電力使用量を今より少なくすることです。分かりやすく言えば節電です。家庭における電力需要の大半は冷暖房です。これを半減させることが必須条件といえましょう。
ひとつめの課題は１０年後ぐらいには解決している可能性がありますが、二つめはまず無理でしょう。一度覚えた生活水準を下げることは、忍耐力のない人間には絶対に出来ませんから。

お礼

No.3様へのお礼欄にざっくり計算してみました。ポテンシャルはありそうです。

蓄電池は10年後には全く状況が変わっていると思います。たぶん蓄電池よりも太陽光パネルの30％のほうがはるかに難しい(＝コスト低減はかなり先になる)気がします。コンパクトシティの流れに反しますが、今から駅前ではなく少し郊外の広めの土地を買うとか、ありな気がしてきました。

回答No.4

octopoda8

屎尿を使った、バイオマス発電とかバイオガスなんてのも有りますね。
太陽光は、南側にマンションなんか建って日陰になったらアウトでは。

お礼

おっしゃる通り低層住専限定ですね。

ただ近い将来可能になるのなら、逆に少し田舎の1000m2ぐらいの土地に住もうかな～なんて思ったりして。

個人的には太陽光発電の42円の買取で儲けるよりも、今は20円台/kwhの電気代が40円とか50円になるリスクを考えたほうがいいと思っています。その時に電気自動車やガス代を考えると、太陽エネルギーを独占できる広い土地を持っておくというのは一案かと思います。

回答No.3

yana1945

首都圏では、マンション住まいが６０％近くになり、戸建の建物面積が
１２０平米を切ってきました。

これは、オーストラリアの戸建の１／３未満、アメリカ合衆国の
１／２近くです。

これの意味することは、狭い家屋に電気製品が詰め込まれ、その戸建の
屋根だけでは、必要な太陽光発電のパネル面積が取れない＝
外部電力を購入する必要があることです。

東京２３区で、建坪４５坪、庭が１５０坪ないと、完全な自家発電は
難しいです。
私は、かって渋谷区に住んでいましたが、この面積は、１６億８千万円
の取得価格です。
首都圏は、電気自給では、家庭が持ちません。

お礼

ご回答ありがとうございます。土地は50坪を想定しています。もちろんおっしゃる通り現在の技術じゃ無理で、ソーラーパネルの効率も最低で30%以上は必要だと思います。

建坪20坪(延床40坪)の総2階の家で、軒先までパネルを敷いて25坪(80m2)の屋根全面にソーラーパネルをおいて30%の効率があれば24kwです。日本の場合、パネル1kw分の年間発電量は最大1100kwhぐらいなんで26400kwh発電できる計算です。

電気として使う量は
500kw×12か月=6000kwh

ガス使用分(都市ガス50立米/月)を電気で置き換えるとすると
50立米×12.8×12か月=7040kwh(電気12.8kwh=都市ガス1立米で換算)

電気自動車 年間10000km走行、電費7km/kwhを2台として
10000/7(km/kwh)×2台＝3000kwh

合計でも10,000kwh余ります。書きながら計算してましたが変換効率20％でも行けるかな。

回答No.2

mrst48

とりあえず実験地を、特有気象地域、
日照時間はあるが、風がない。
一年を通し風は吹くが、日照時間が少ない。
降雪・積雪がある。とかの、複数の特別な地域での
データ収集が必要ではないかと思います。

そのデータと発電・充電機器技術の開発を
マッチさせてから、普及していくのでは。

データ収集に、地域選定から１０年くらい
発電・充電機器開発に、それから１０年くらい、だと思います。

日本のように四季で気象変化がある国より
１年中変わらない気象地域では
特化した、発電・充電機器の開発できるかも。

また、メンテナンス・耐久性も考慮しないといけないので
難しい開発になること、思います。

お礼

＞データ収集に、地域選定から１０年くらい
＞発電・充電機器開発に、それから１０年くらい、だと思います。

まずこれだけで20年ですか。都会の土地ではソーラーパネルも30%ぐらいの効率がないと厳しいでしょうから電池の価格低下やソーラーパネルの効率向上に最低10年はかかるでしょうから最低でも30年以上は先でしょうね。

離島なんかは土地も広いのでソーラーパネルもいっぱいおけるし、電池さえ安くなれば現在の技術でもいけるかもしれません。

回答No.1

noname#179836

風力にせよ太陽光にせよ、季節的・地域的にペイしないところが結構あるんじゃないの、と言うところかなあ、と。

お礼

基本的に太陽エネルギーは約1kw/m2ですから、30坪の土地で真夏の昼間の太陽エネルギーを100%電気に変えられたら100kwです。一日3時間、30日で9000kwhです。もちろん100%は無理ですがポテンシャルはあります。

日本の太平洋側だけでもできれば意味はあると思うのですが。