原発と再生エネは対照的でも互い火力は必要?でも・・

質問

ふと思ったのですが…(あくまで中立的に・・・)

・不安定な太陽光/風力は、発電量の「変動を補うために火力で調整」
・出力調整の難しい原発は、需要の「変動を補うために火力で調整」

最終的な調整手段は、どちらも同じに見えます。
安定発電と言われる原発も結局は、変動する需要を調整するために火力を頼みの綱としています。

と言う事は、原発や再生エネ問わず両者共に蓄電技術が不可欠なのは、必至で間違えないと思うのです。
しかし、そこで新たな疑問が沸きます。★ここからが本題です。

原発側も再生エネ側も頑張って「蓄電供給体制」が確立してしまうと、燃料が不要でゴミも出さない、ましてや過酷事故による避難計画や長期間の廃炉作業も発生しない
再生エネがダントツで優勢になってしまいます。

つまり、原発は、安定供給するためには、現状火力が不可欠であり本気でCO2対策(火力を無くそうと)しようとすると、自ら出力調整するか?蓄電技術を確立せるか?しかありません。
しかし、蓄電技術(CO2を出さない変動供給できる手段)を実用化させてしまうと致し返しで原発が不要になってしまうので推進派側は、やりたがらないのではないでしょうか?

実際のところ原発推進派の方々が考える「CO2対策」と「需要変動の調整」の両立の部分をどのように考えれて居られるのでしょうか?
また、推進派・反対派問わず御意見を頂ければと思います。

回答No.8

ichikawa2017

>原発や再生エネ問わず両者共に蓄電技術が不可欠なのは、必至で間違えないと思うのです。
集中大規模発電を想定する限り蓄電技術が不可欠になるということです。
小規模の発電技術を使って電源を分散化してしまえば現在の蓄電技術でも充分対応できます。

＞燃料が不要でゴミも出さない、ましてや過酷事故による避難計画や長期間の廃炉作業も発生しない再生エネがダントツで優勢になってしまいます。
現在の原発は巨大すぎて人手では制御できないことから過酷事故による避難計画や長期間の廃炉作業が必用となっています。
万が一の際には人手で封じ込める大きさにして置けば危険性が極度に低くなります。
小型原子炉は既に潜水艦や空母で実用化されています。
放射線を吸収したり無力化する技術を持たずに封じ込める技術だけを頼りにして大型化したことであらゆる問題が起きています。

現在再生可能エネルギーとして実用化されている太陽光発電や風力発電は天候に左右されます。
太陽光は夜分には発電できません。
積雪でも発電できません。
世界有数の豪雪地域を持つ日本では冬期には使えません。
これを無理矢理カバーしようとするから巨大な蓄電池が必用になります。
日本は風向きが不安定な上に台風という暴風雨をともなう自然現象に見舞われます。
風向きが比較的安定している洋上へ持ち出そうとしていますが地震による津波に対する対策がなされていません。
風向きが安定していて台風や津波に見舞われる恐れがないヨーロッパでの技術を闇雲に取り入れた結果風力発電は不安定な発電方法になっています。

規模の大きさを追求してきた旧来の火力発電、水力発電　原子力発電に拘らずに他の発電方法を使えば良いだけです。

温度を直接電気エネルギーに変える熱電変換素子があります。
日本全国にあるゴミ焼却炉にこれを取り付けるだけで簡単に発電所に変えることができます。
都市のビルの空調で捨てられている排熱を使えば廉価な発電方法になります。

圧力によって発電する圧電素子を使った振動発電があります。
中央高速ではすでに車による振動をつかった実用化実験が進められています。
理論的には、振動発電は降る雨からも電気エネルギーを取り出すことができます。
あるいは駅の改札口に圧電素子を組み込んだマットを敷けば人の移動から電力を取り出すこともできます。

水深10cm程度、水量1秒当たり0.02m3（立法メートル）以上、流速1.5m/s（メートル毎秒）以上といった条件であれば、小さな農業用水路や中央排水溝でも発電できる装置が既に開発されています。

北海道でブラックアウトが起きたのは集中大規模発電に依存していたためです。
九州電力が太陽光発電からの受電を停止したのは送電網の中に周波数変換装置が設けられていなかったためです。
個々の発電量が少なくても送電網の中に周波数変換装置を設ければ充分可能性があるということです。
全国にある変電所に周波数変換装置を取り付けてオンラインで結んで監視することで対応は可能です。

回答No.7

koncha108

蓄電設備が非常に重要になるのは間違いないです。技術と言うにはあまりに成熟しているのでやるかやらないかと思います。おっしゃるように再生可能エネルギーは太陽光にせよ風力にせよ定常的に電力を供給する安定性はありません。
電力会社が原発稼働にこだわる理由は簡単で投資をしてしまったから元を取るためには可動させるしか無いからでしょう。原発をとめている期間もおびただしい数の従業員を働かせて可動できるように整備・維持し続けないといけないので、一刻も早く可動させたいことでしょう。一方で福島第一原発の自己以来安全確保のための対策もさることながら廃炉の費用も当初想定していたよりもずっと多く見積もらざるを得ず、となるとより再稼働してなるべく長く可動させる必要が出てきた。一方で政府は重要な公共インフラ事業である電力会社の経営を安定させる必要がある一方電力の単価を消費者に適切な値段で供給させる必要がある。またCO2削減目標に向けて実行していくためには原発に頼らざるを得ず、また日本に取って重要なエネルギー政策として供給元が偏っている石油や天然ガスの他に原子力のエネルギーソースも確保しておかないと危険。そう言うある意味現実的な政策にこだわってきたからでしょう。ついでに言うと原子力発電所の輸出も重要な経済的な施策の一つでした。
ところがそう言う現実的かつ現状維持的な政策をとった結果、予測していなかった逆風が吹いています。一つは福島原発事故をきっかけとして世界が脱原発に動き始めてしまった。その結果、日本がリードしていた事もあった再生エネルギー技術が世界で急速に進み実用的に低価格なエネルギー現としてビジネスとして成り立つようになってしまった。結果日本は再生エネルギー後進国になってしまった。もう一つは日本が海外に頼っていた核廃棄物の処理を海外が受け入れなくなってきてしまった。そして高速増殖炉もんじゅを断念せざるを得ず、この後に及んで国内にたまりにたまった核廃棄物をなんとか処理する方法を見つけなければならなくなった。更には原発輸出も難しくなり、国内で原発技術を維持発展させることも困難になってきたと思います。
それでも電力会社が原発にこだわるのは経済的理由から理解できるし、原発の所在地も原発で潤っている部分もあって必ずしも反対だけではない。
ただ政府のエネルギー政策は明らかに失敗したと思います。福島で世界が注目する大原発事故を起こした国としてとても恥ずかしいことだと思います。脱原発に動けば巨額の損失になり結果的に国民に跳ね返ることになると思いますが（回収できないまま廃炉の費用をかければ結局は電気料金に跳ね返るか税金で補填することになると思います）それでも世界のエネルギー政策とトレンドの大転換期なので遅きに失したとは言え日本も思い切って転換しないと今後もっとひどいことになると思います。

回答No.6

jack-a3

どちらも(今のところ)需要と供給のバランスを取るために、火力発電だったりあるいは揚水などの蓄電技術が必要なのはその通りですが、それら他の供給システムに頼る絶対量で見たらどうでしょうか？

太陽光発電や風力発電は天候に大きく左右されます。分オーダー、秒オーダーで発電量が変化するのを安定させるための仕組みが必要になります。そしてそもそも夜間は発電しなかったり、天候状態によっては日本中でまったく発電しない時間が半日とか1日とか平気で継続することを考える必要があります。それを蓄電池で補おうと思ったらものすごい蓄電量を確保する必要があります。
しかし原子力発電の場合、天候条件を気にしないで日中の平均的な需要量に見合うだけの電力をずっと供給し続けることができます。すると日中のピーク需要量に足りない分だけを他の発電システムで供給すればよくなります。つまり安定供給のための計算と準備が圧倒的にラク。たとえば蓄電池や揚水発電なら、夜間の余った電気を使って充電しておくこともできる。

ということで、今後蓄電技術が発展したとして、発電状況の安定性を維持しつつも火力発電を不要とするのに必要な蓄電設備の絶対量はベース電源が原子力である方が少ないはずです。
また蓄電技術もなかなか難しいようです。超短時間で充電できたり、充電・放電ロスが限りなくゼロになったり、あるいはとんでもない量の電力を蓄電する、さらに低コストで大量生産が可能なもの、っていう都合の良いモノがさくっと登場するとは思えない。
「CO2対策」と「需要変動の調整」の両立だけを考えるなら、どっちが現実的(有利という言葉でもいいけど)なのかは明白。

実際には事故リスクと事故発生時の被害についてどれだけ許容できるか、とか、政治情勢や国民感情なんていうやっかいなモノを考慮することになるので、実際の電力政策はそう簡単に結論がでないでしょうけど。

回答No.5

princelilac

私は原発反対派です。火力を中心にして、様々な電源を確保すべきという立場です。

　原発事故の場合の被害が、風評も含めてあまりに大き過ぎるからです。福島の事故直後から、放射線に関する無知からくる差別的な発言が広まり、生活の基盤を失った人達が大勢おられます。原発を推進するに当たって、都合の良い話しがありますが、それを認めても被害が大きいのです。（例外として北海道の地震による大停電対策があります。火力発電が十分に道内を網羅していなかったため、原発停止が大問題になりました。電力源をどのように組み合わせようとも、補助的な回路を確保しておく必要があります。）

　都合の良い話しとは…
・核廃棄物の処理
　現在はガラスの中に溶かしこんで封入し、飛散や流出を防ぐ技術が開発されています。一昔前のように、ドラム缶に詰めて地中や海底に埋めるという、不確かなものではないようです。

・汚染水について
　長らく問題視されていましたが、除染処理済の排水の放射線濃度は、欧米人が飲料水とする硬水よりも低濃度です。つまり福島で海に棄てられる汚染水と同じ濃度の水で欧米人はコーヒーを飲んでいるという訳です。

　※それでもなお検出されない低濃度の放射線が危険であるとか、幽霊が壁をすり抜けるかのように放射物質が壁をすり抜けて人間に憑依し、インフルエンザのように感染すると信じている人もいます。事故直後はネットがそのような発言で溢れていました。そのような風評被害の大きさが深刻なので、私は原発再開には反対なのです。

　ここからは自然エネルギー推進への反論です。つまり私は原発にも自然エネルギーにも反対の立場に立ちます。特に都市部は火力発電主体で、水力で地方を賄い、地熱や太陽光、風力は臨時・補助的な電源にすべきと思います。

>燃料が不要でゴミも出さない、
　自然エネルギー推進派の人達は、製造と撤去に必要なエネルギーを無視しているのです。つまり太陽光パネルでも風力発電機でも、機材を工場で製造し、運搬から建設までに相当のエネルギーを消費しなければならないのですが、それを無視しているのです。

>本気でCO2対策(火力を無くそうと)しようとすると、
　CO2削減は地球温暖化の解決であるとの報道があります。近年は一頃ほどは加熱していませんが、大寒波の襲来を温暖化の影響であるなど、天気予報のたびに「温暖化」とコメントしていたものです。

　(1)地球温暖化が真実であり、(2)深刻な社会問題であり、(3)その原因がCO2であることが明確であるなら、世界第一の排出国である米国と第二の中国が率先してCO2削減に動くはずなのですが、その様子はありません。米国と中国は国家の破綻を指を咥えて待っているのでしょうか？(1)(2)(3)が正しいのであれば、大陸国は真っ先に影響をうけるはずです。

>蓄電技術(CO2を出さない変動供給できる手段)を実用化
　蓄電池を各家庭または各町内に一機ずつ配置するのと、現在の発送電のシステムを換えるのと、どちらが効率がいいのか？という問題です。電力会社も民間企業なので、利益が出ない限りは発電しません。倒産するからです。

回答No.4

eroero4649

その蓄電技術がないのが今のところの問題ですね。現在の人類が持つ電池の技術は、コストが高く出力が低く、不安定なのです。
昔、ニッカド電池とかあったのを覚えていますか。今は鉛を使うニッカドは使われなくなりニッケル水素電池が使われていますが、こいつは重いし電圧もそんなに高くできないし、なによりメモリー効果といって継ぎ足し充電をすると十分に充電できなくなる欠点を持っています。

そこをクリアしているのがリチウムイオン電池です。継ぎ足し充電が可能で、何より電圧が高い。ニッケル水素と違ってデザインも変えられるという長所もあります。なんだ、いうことないじゃないか。
ところがぎっちょん。リチウムイオン電池は「動作が不安定」というとてつもない欠点を持っています。80％以上に充電したり、20％以下の充電量になると発火あるいは爆発する可能性があります。そうじゃないときも発火するときがあるのです。
たまに「ポケットに入れておいたスマホが爆発した」なんて話がありますが、それはこのリチウムイオン電池が原因です。巷にあるスマホやパソコン用の充電池はリチウムイオン電池なので、リチウムイオン電池の機内持ち込みを禁止する航空会社もありますね。実際、過去に機内で発火して大騒ぎになったこともあります。
高出力だと有利なラジコンや電動エアガンの世界ではリチウムイオン電池が割と早い時期から出回っていましたが、昔のリチウムイオン電池は動作が不安定なものが多く、常にバッテリーチェッカーでチェックしておかないといつ発火するか分からないので「メンヘラバッテリー」と呼ばれていました・笑。今でも専用の不燃素材の袋に入れておくのが持ち歩く際の最低限のお作法とされています。ちなみに私も所有していますが、普段はお煎餅用の金属の箱に蓋をして保管をしています。

またニッケル水素電池もリチウムイオン電池も、数百回充電をくり返すと劣化して充電量が極端に減るという欠点があります。コストも高いため、ハイブリッド車を中古で買うと充電池が劣化していて、それを交換するとものすごいお金がかかったなんて話もよくあります。「ハイブリッド車は中古で買うな」という人がいるのはそういうことです。

ちなみに原子力発電所には揚水発電所という「電池」があります。原発は出力の細かい調整ができないので、夜間には過剰に発電してしまうことがあります。なので揚水発電所というのを作って、その電気が余る夜間にポンプで水を揚げてダムに水を溜めます。電気が必要な昼間にその水で水力発電をするのです。原発と揚水発電所は常にセットで建設されます。だから原発の建設コストには、本来はこの揚水発電所も上乗せされるべきなのです。私は原発建設地に建設する立派な市民センターや立派な道路も原発の建設コストに上乗せすべきだと思っていますけどね。

回答No.3

2012tth

追記
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9B%BD%E9%9A%9B%E5%AE%87%E5%AE%99%E3%82%B9%E3%83%86%E3%83%BC%E3%82%B7%E3%83%A7%E3%83%B3
国際宇宙ステーション (ISS)
には、低出力の実験用原子炉が有り先頃これを
使い発電した電気をレーザーを使用して地上に
電力を伝送させる実験が行なわれていて成功して
います。またも、人類は夢に１歩近づきました。

回答No.2

2012tth

50代♂
究極は、大気圏外で核融合発電を行い地球上に電力供給
が出来れば CO2 対策も放射能汚染も気にならないです。

大気圏外から地球上に電力供給させる技術の開発はすで
に確立していて？さらに軌道上に材料を運び宇宙空間で
建設する技術もすでに可能で残すは、核融合炉の成功待
ちに成っているのが現状なので…それまで繋げられるか
が現状の課題です。

核融合炉が完成したら？地球の軌道上に運び発電所建設
を行うだけと言う段階に２１世紀に成り実現出来ていて
あと一歩と言うのが今の状態です。

子供の頃に夢見た現実まで後少しです。

回答No.1

t4schld8nc

蓄電池に関しては、コストや量産した場合のレアメタルの問題があり現時点ではこれで需要変動を吸収する考えは無理です。化石燃料の供給の不安さとCO２排出の問題を考慮すればやはり原発で、原発＋揚水発電が現実的な最適解と個人的には考えます。