【エネルギー】太陽光、風力発電･･･自然エネルギーが自然にやさしいという嘘　高校の知識で分かる不都合な真実

太陽光や風力といった自然エネルギー（再生可能エネルギー）は「自然にやさしい」というイメージがあります。しかし太陽光や風力は、水力発電と同じ電力量を生み出すのに、水力発電所の5倍の面積が必要だといいます。それは「エネルギー密度」が低いからです。筑波大学の掛谷英紀准教授は「高校までの知識で、自然エネルギーのウソは容易にわかる」といいます――。（第2回、全4回）

■大多数の人が知らない「自然エネルギーが自然を破壊する」

今回の話題は、「電気の未来」というタイトルで、大学のオープンキャンパスや高校での出前講義などの機会に、理系の高校生を相手に何度も話してきたものです。基本的に高校レベルの話ですし、普段高校生相手に話す内容に比べるとかなり平易にしています。

まず、講義で必ず聞くクイズを紹介しましょう。

福島第一原発の事故の後、「これからは自然エネルギーの時代」だと言われていますが、なかなか普及しません。それはどうしてでしょうか？

A　研究予算が足りないから
B　電源として不安定だから
C　自然を破壊するから
D　原理的に無理だから

Aを選ぶ人はテレビの見すぎです。お金があれば何でも解決するという考えは、技術を知らない人の発想です。

理系の高校生の大多数はBを選びます。Bは半分正解です。たしかに、太陽光発電や風力発電のように、気象条件で出力が大きく変化する、電源として不安定な自然エネルギーもあります。

しかし、その一方で水力発電や地熱発電のように電源として安定している自然エネルギーもあります。もし電源の不安定性だけがネックなら、水力発電と地熱発電はもっと普及するはずです。

答えはCなのですが、正解できる人は少数です。自然エネルギーが自然を破壊するという発想は、テレビや新聞だけが情報源の人からは全く出てこないでしょう。

それでも水力発電の話をすれば、自然破壊とのリンクが見えてくるのではないでしょうか。今でこそ話題にならなくなりましたが、民主党政権時代、八ッ場ダム建設反対で盛り上がっていたことはまだ記憶に残っていると思います。当時、ダムは自然破壊の象徴でした。水力発電のためにダムをつくることは、確かに大規模な自然破壊につながります。

■風力発電と太陽光発電は水力発電の5倍の開発面積を必要とする

では、自然エネルギーによる発電に大規模な自然破壊が伴うのはどうしてでしょうか？　その謎を解くため、講義で聞くクイズをもう一つ紹介します。

火力発電で重油を1立方メートル燃やして得られるのと同じだけのエネルギーを、高さ100メートルのダムを使った水力発電で得るには、何立方メートルの水が必要でしょうか？

これを知識として知っている人はほとんどいないので、講義では直感で答えてもらっています。今までの講義では10倍から100倍、つまり10立方メートルから100立方メートルといった答えが最も多いです。たまに1000倍といった回答もあります。しかし、実はそれでも全然足りません。

正解は「約4万立方メートル」です。この数値は高校で習う物理と化学の知識を使って計算することができます。

水力発電で得られるエネルギーは、高校の物理で習う位置エネルギーから計算できます。位置エネルギーは＜質量×重力加速度×高さ＞で表されます。水1立方メートルの質量は1000 kgです。重力加速度は9.8m／s／sです。今、ダムの高さは100mと仮定しています。これらの数字を掛け合わせると、98万J（ジュール）、すなわち0.98MJ（メガジュール）となります。

一方、重油1立方メートルを燃やしたときに得られるエネルギーは、化学の燃焼熱（反応熱）の考え方で求めることができます。詳細な計算は省略しますが、得られる結果は3万9000MJです。

よって、これと同じエネルギーを得るには約4万立方メートルの水が必要になるわけです（なお、これらの計算は全て変換効率100％、すなわち、もとのエネルギーが全て電気エネルギーに変換される場合での比較です）。

■自然エネルギーが自然にやさしいというイメージは虚構

自然エネルギーの最大の欠点は、エネルギー密度が非常に低いことです。そのため、広大な面積を使わないとまとまった電力を得ることができません。広大な面積を使うということは、それだけ自然を破壊することになります。自然エネルギーが自然にやさしいというイメージは虚構に過ぎないのです。

>>2につづく
http://president.jp/articles/-/25265

>>125
人間

>>97
揚水発電は水力発電だけど、水力発電は揚水発電とは限らないよ　

逆裏対偶　高校生でもわかる

ベースロード電源なるもの──

天候に左右される太陽光や風力発電のような自然再生エネルギーと差別化
して 原発の存在意義を認めさせるために、原発推進者が造語したのが
"ベースロード電源"なる言葉である。

ところで、天候に左右されないという意味で地熱などももこのカテゴリー
に分類されるにもかかわらず、経産省はそれを前面に出して推進しよう
などとは端から考えていないばかりか、「自然再生エネルギー」の最たる
ものである水力発電を意図的に統計的計算から排除し、いかに"自然再生
エネルギー"の比率が小さいかを喧伝している。とにかく原発を維持したい
一心で。

このように原発は“ベースロード電源”であるという造語は、天候・気候
に影響される「自然再生エネルギー」を貶めるために原発推進論者がひね
くり出したものだが、一方、原発はCo2を出さない“クリーンなエネルギー”
というとんでもないミスリードは、温暖化の元凶としてやり玉にあげる
火力発電に対抗するために原発推進論者が駆使する論理である。

>>126
それなんていうマトリックス

>>128関連
温泉発電──

深堀しないで既存の施設を利用できるので景観にも地下水にも影響しない
「温泉発電」を日本の各地の温泉地が導入し始めている。発電機は6千万円
ほどかかるけれど、電力買取制度のお陰でペイすることが見込めるように
なった。 自前の電力エネルギーとしてはこれに日本は力を入れるべきだと
思う。中央集権的な大量巨大発電ではなく地縁発電として評価すべきだ。

温泉発電（温泉水温度差発電） 直接入浴に利用するには、高温すぎる温泉
（例えば70〜120℃）の熱を50℃程度の温度に下げる際、 余剰の熱エネルギー
を利用して発電する方式である[5][9]。熱交換には専らバイナリーサイクル式
が採用される。発電能力は小さいが、占有面積が比較的小規模ですみ、熱水の
熱交換利用するだけなので、既存の温泉の源泉の湯温調節設備（温泉発電）
として設置した場合は、源泉の枯渇問題や、有毒物による汚染問題、熱汚染
問題とは無関係に発電可能な方式である。 地下に井戸を掘る などの工事は
不要であり確実性が高く、地熱発電ができない温泉地でも適応可能であるなど
の利点がある。《wiki》

【エネ】太陽光・風力発電のコストが急速に低下、海外でついに単価3円割れも　
原発を大幅に下回る
http://potato.2ch.net/test/read.cgi/bizplus/1481523118/
【原発】原発コスト、政府試算では１０．４円　実際に掛かったコストは13.1円
http://potato.2ch.net/test/read.cgi/bizplus/1481416814/
原発を停止してもドイツはフランス​への電力純輸出国
http://jref.or.jp/column/column_20141120.php

ソーラー発電はクリーンって言われてるが
ソーラーパネルを製造するときは主にソーラー以外の電力で製造され
今設置されてるパネルが寿命を迎える2040年には大量の有害ごみになると言われている。

>>131
有害ごみねぇ
今売ってるパネルで一体どの部分が有害だと？

>>30
でもその3時間で作った太陽光で一日分のその家の電気は作れるんじゃないの？効率悪くてもかなりの電力が作れるんじゃない？

>>13
バカすぎるw

>>41
災害時の対処も問題なんだよね。

台風とかでパネルが割れたり、場所が変わってしまった場合や
斜面に設置して崩落とかした場合。
修復時には感電の脅威と戦いながらにならざるを得ない。
夜間にやれば？となるわけだが、結局は照明下でやるから
電流が少ないだけ多少マシってだけだし。

そいでもってリサイクルのコストが高ければどっかに埋めるとかになる。
当然ゴミ捨て場だわな。
埋めたとして大雨とかで露出したら、周辺のゴミが燃え上がる危険もある。

自然エネルギー賛成派なんだけど、ソーラーパネルだけは×。

エネルギーとお金が混在してるからややこしいな

実家の近くの鮎が釣れる清流の河川敷に
太陽光パネルが敷き詰められてるの見たときは
ほんとがっかりしたわ

>>136
経済的にペイできないといけないからね。エネルギーは国の安全保障政策にもかかわるし。
キレイごとだけじゃ済まない。

>>138
電気のニーズが高まったからねえ
インフラもすべてコンピュータで管理されてるし

>>133
マンションとかアパートとかだと無理。
一軒家なら季節によっては可能だろうね。余剰も出るでしょ。

問題は「季節によっては」ってこと。
13％の時間でどれだけ発電できて、それを蓄電して一日分に使えるか。

夏：余裕
梅雨：無理
冬：地域によっては無理

パネルの発電効率・発電量が、梅雨でも一日分まかなえるようになれば
使えるだろうって話になる。

>>139
社会の停電(瞬断や電圧の変動)に対する耐性がどんどん下がってるってのはあるよなぁ。

本来なら永続的人類の発展のために多少の電力の不安定くらいは…といいたいとこだけど、
それだと製造業含め世界と経済的に戦えない。

>>13
信者がどんどん沸いて出る。
信者の振りをした業者が大半だろうな。

>>114
ちょっとは勉強しろ

太陽光発電
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%AA%E9%99%BD%E5%85%89%E7%99%BA%E9%9B%BB

＞エネルギー収支
＞エネルギー源としての性能を比較する際に、エネルギーペイバックタイム (EPT) やエネルギー収支比(EPR)が指標として用いられることがある。
＞製造や原料採鉱・精製、保守等に投入されるエネルギーに対して得られる電力の大きさを示す。ライフサイクルアセスメント(LCA)の一環である。
＞エネルギー収支や環境性能の実用性を否定する意見は都市伝説として否定されている[98][99][100]。

＞現状でEPTが1-3年程度、EPRが10-30倍程度とされる

原発推進派はトリチウム水を飲めよw

ほれほれ

>>1
科学者にも色々いるからな、こんな戯れ言信用できるわけないぞ！カス！

中々普及しません、って普及させる気がないからやん…

水力発電推進派だな、
輸入している食料はたくさんの水を取り入れて成長している、
日本は自前で1億人を食べさせる水がないので、利水を兼ねた水力発電が必要

>>1
まーた偏った考えを押しつけるw

屋根や屋上や既存の建物の上面が一杯あまっとるやないかー
商業施設や住宅団地の開発とか大規模に山を切り崩しとるやないかー

ボケ

>>147
日本列島は雨量的には世界でも安定して恵まれてるエリアだから、
降ってくる雨をちゃんと有効活用しないとね、っちゅう話だな。

あと、涵養林とか水源地を中国等の外国に売らない。
法律は相対主義で、中国は外国人に土地を売ってないから、日本が中国に土地を売らないよう法的に規制するのは容易。

>>2
とりあえず太陽光と風力は大きさ二分の一、効率二倍にしろよ！( ・`д・´)

>>1
火力や原発なんかも田舎に作ってるけど自然を破壊せずに建てたの？

重力で勝手にブンブン回転しまくって止められなーいみたいな
る荒ぶるモーター開発してー
マブチさんw

うちの太陽光発電は17年目だがまったく出力が落ちてない
太陽光パネルの寿命が10年というのは真っ赤な嘘

>>48
自民、民主、公明の3党合同で法案審議を実施

民主党の初期案

1kwh/ 15〜20円、期間15〜20年、時限法案

自民党
「産業振興して国際競争力を高める為」として内容の修正を要求、その結果

1kwh/ 42円、期間20年、法案施行から3年間は買い取り価格を固定、恒久法案

という条件で3党が合意して法案可決

自民党
「欧州での実情も踏まえた上でまとめた有意義なもの」
「党の修正要求は全て認めさせた」

元々、再エネ買い取り制度を導入したのは麻生政権の頃（当初は1kwh/ 48円、10年間）
家庭用のパネルの余剰電力を対象にスタートしたけど、自民党としては積極的に拡大推進する方針で、2010年の参院選マニフェストでも
「2020年までに09年時点の20倍まで拡大する」
と掲げていた（この目標は2015年に前倒しで達成した）

夜間も昼間と同じ出力で発電できる太陽電池開発したらノーベル賞もらえるぞ！
チャレンジしてみ自然エネルギー推進派の諸君。

＞ 自然エネルギーが自然にやさしいというイメージは虚構に過ぎないのです

誰が言った？、自然エネルギーはあくまで原発みたいに人間に厳しくないから持て囃されてるだけ。寝言をぬかすな

自然エネルギーを選ぶ99％の理由が補助金（税金＝他人の金）だもんな。
それ以外の理由なんてあるまい。

>>153
全く落ちてないということは、設置時から最大出力ではなくわざと抑えた値で
出力していたということだ。

充電池でも同様に運用したほうが寿命が延びる。

一部の人のボロ儲けの為に「分かった上でウソをばら撒いている」が正解なのだろう。
エコエコ言いながら、そのエコエコまでも利用し、金儲けの為に無駄な消費を煽る。
使えるものは大事に使えばいいのに、エコカー減税とか（笑）世界中でこんなことやっているから凄い。
結局のところ、一部の金持ちが金儲けの為に仕掛けているに過ぎないのだろう。

>>155
必要無いしノーベル賞もない
高性能で安価でコンパクトな蓄電池を開発すればいいだけ
現行のもかなりな性能だがもう一段アップしたものが欲しい

>>157
原発には利権なんてなかった？

>>34
なるほど。
殺菌されていた微生物が死なないってことがあるわけか。

>>158
最大出力で運用するなんてバカだからな
賢い設定だよ。17年目でも来月の電気代は200円だしな

高性能な蓄電池ができれば深夜に発電する必要ないけどな

>>161
はっきり言えよ補助金泥棒。
火力でも水力でもいいじゃねえか。

山を切り開いて作る風力や太陽光はエコではない、使わなくなった原発の敷地に
作れよ。ゴルフ場や塩田の跡地ならいいけど。

自然エネルギーを選ぶ99％の理由が補助金（税金＝他人の金＝他人の金で楽したい）だもんな。
それ以外の理由なんてあるまい。

なにもくそ狭い日本の国土で太陽電池なんかやらなくてもいいんでね？
もっとひろびろとして土地が余って余ってしょうがない地域いくらででもあるだろ？

>>168
そんなところで作られた安い電気をたっかい価格で売りつけられるわけだが

>>169
問題ない。
自然エネルギーなら喜んで高いカネ払うんだろ。意識高い系はさ。

>>160
蓄電池は劣化が問題だな
実験段階ではほとんど劣化しない蓄電池もできているし
実用化されればいいのだが

>>170
そんな事しなくても日本にも余ってる場所はあるから問題ない
屋根やら休耕地やらがね

>>170
そいつらは売って補助金貰ってる自然エネルギー詐欺のカスだよ。

＞＞１、東電原発事故に７０兆円かかるんだってね？！

なにもかも↑ダメにするな。

要は、ソーラーとかは消費電力というより節電。

節電した銭で種でも買ってキュウリでも育てろやって話w

>>171
蓄電池そのものが安くなれば、車のバッテリーのように付け替えできるんだけど
ね

>>168
電気を使うところから離れれば離れるだけ使える電力は減ってしまう

分かりやすく話すため省略や誇張を用いられることがある。
それをもって全体をおかしいと決めつけると本質を見誤る。

＞意図的にウソをばら撒くのは、一体どこのどいつなのか。

長々と書いているが、ここで言いたいのはこれだけ。

知らない、もしくは間違って発言をしているのではなく
意図的にウソを喧伝する輩がいる、騙されてはいけないと。

筑波大学って御用学者をたくさん輩出＝排出するなあ。

>>167
原発利権よりマシw

自然に優しいとかの問題では無く　国産エネルギーの問題だ　原発は問題が多すぎるから
自然エネルギーをなんとかするしか無い　環境への影響はこれから考えていく問題だ

で結局は原発は安くて環境にいいと言いたい立ち悪い御用学者、
送電線自由化早くやるようまともな論の新聞学者一切出てこない、
日本人愚民操作日本人馬鹿扱い原発糞村、
送電線自由化早くしろよ、能書きはそれからだ、

原発は事故が起こらない前提なら安全だしエコだよ
アホらしい議論

あと廃棄場所が100％確保されてるのも前提ね

>>181
使用済み核燃料は
推進派が家庭に引き取るんか

読解力低すぎ
皮肉やぞ

>>142
違うで、逆なら魔法って言うのがバカ過ぎるって話やで

地熱発電は二酸化炭素排出量は小さいけど、排熱量が…
温泉に利用できたらいいんだけど、地熱発電を設置する場所は温泉街からは出来るだけ離れたところに作るからなぁ…

あと砂漠に太陽光パネル設置ってよく言われるけど、メンテナンスコストがどれだけかかるか分からんぞ
砂漠の波模様は常時代わり続けてるぐらい砂の移動が激しいし、砂嵐でも起きればパネルは全滅する
自然エネルギーは、自然に対して弱すぎる

>>9
核廃棄物が有効利用される技術がでるかもしれないだろ？

俺は阪大がやってる水素からエネルギー得るやつ期待してまつ
水素のパワー（笑）

ガソリンで発電機回して廃熱も利用すれば
電力会社に電力会社払う金ととんとん、ガソリン税が無ければ発電機が安い。

灯油で発電機回せて廃熱も利用できれば理論上自宅に発電機置けば電力会社払う金額の
半額になる。

これが実現しても規制で装置設置できない、電気主任技術者の免許がないと罰金。

>>186
その地熱発電量がアメリカの十分の１しか日本ではされていない。
これだけの火山列島なのにおかしいだろ？
初期投資は安いし、ランニングコストもほぼ、一から作り直す必要があるが他の発電に比べれば安いし。

>>144
毎日飲んでるけど？　あなたも飲んでるじゃん

日本
原発は現状で１５円
石油発電　３０円
天然ガス　１４円
石炭　１２円くらい


ハワイのカウアイ島全体を、太陽電池と蓄電池で賄うコストは、
発電６円、夜間や雨天時の充電設備６円のトータル１２円。

メキシコで最近受注された世界最安の風力発電の値段は（毎時）1キロワットにつき1.77セント（約2円）。

サウジアラビアの世界最安の太陽光発電の値段は（毎時）1キロワットにつき1.79セント（約2円）。

>>165
個人的には原発以外の電力なら再エネ以外の水力や火力でも構わんよ

>>166
山林を切り開いて作ってる所って多いの？

>>167

電力も生み出さない廃炉と除染に金払うくらいなら電気生み出すだけずっとマシだと思うよ
あと自分ちの屋根、小さいし古いからパネル乗せる予定はしてないw

日本は曇ったり雨降りだったり土地がね~だろｗｗｗ(^o^)
太陽発電はサウジとかの砂漠でやれ！
日本でやるなら地熱でやれ、、、どこ掘っても温泉が出るだろｗ

なんやかんや言ってもドイツは石炭で火力やってんだぜ？
シナなんかは石炭で北京なんて煙だらけじゃないかｗｗｗ

>>191
その原発費用に廃炉の費用は入ってるのか？

>>196
横からだけど、昔は原子力は5円/kW/hで火力より数倍安いって言ってたよ　

15円に上がってる試算は廃炉,処理費用コミじゃない？

広大な面積を使うということは、それだけ自然を破壊することになります。
前提がおかしくない？
現行主流シリコンの太陽光発電ではない発電方法もあるし
シリコンでも量子ドット太陽光が現実になったらすごいことになるし
蓄電池も　ナトリウム電池やその他の電池も研究されているよね

地熱発電は有効だと思いうけどな

太陽光は効率悪くなる一方なのに、雨水で汚れが取れるとか言ってたのがアホかと思った
フリーメンテと思ってる時点で単なる利権目的

>>196
廃炉、使用済み核燃料の処分、管理費
を入れたらその10倍くらいじゃね

>>199
日本の地熱発電は温泉組合とバトルするハメになる。
少しだけ分けてもらって小規模低温度差発電が関の山。

そして温泉組合が無いところはたいてい国立公園か、
現在噴火中でマヂヤバい場所だ。

>>198
量子ドット太陽電池が実用化できたとして、それほど凄いことにはならんと思う
一般的な商用シリコン太陽電池の光電変換効率が20％くらいであるとして
仮に量子ドットで変換効率100％近くまで上がっても面積当たりで取れる電気は高々5倍どまり
5倍でも凄いといえば凄いがそれでもまだ火力や原子力と比較したエネルギー密度の低さが
くつがえるってわけでもなく相変わらずエネルギー密度は低い

>>203
もっともっと明るいところに設置すれば効率があがる。
つまり、太陽表面に設置するのが一番効率が良い。

>　火力発電で重油を1立方メートル燃やして得られるのと同じだけのエネルギーを、高さ100メートルのダムを使った水力発電で得るには、何立方メートルの水が必要でしょうか？

こいつはあほか？ｗｗｗ
そういう比較をするなら、重油1立方メートルを得るのに、どれだけのリソースが
必要だったかも計算に入れろよｗ
採掘から輸送までだけじゃないぞ。古代生物が死んでそれが石油になるまで
何億年という単位の時間がかかってるんだぞｗｗｗ

まあ、筑波大学の教授程度じゃ、こんな煽りじみた話しをして耳目を集めることでしか、
名を売れないんだろうがなｗｗｗ

>>205
そういう比較をするなら
それなら、地表や海から蒸発した水が雲となって河川や周辺の森に降り注ぎダム湖に貯まるまでの時間とコストも考慮しないといけないな。
河川が侵食されダムに適した地形になるまでの時間も考慮してやれよ。

大規模自然エネルギーの弱点は緊急時のバックアップだろ

そもそも色んな条件で日本のエネルギー依存を大規模自然エネルギーに主体に置き換えるのは無理

https://youtu.be/DvavftEMkDY
日本人の税金で責任負わされるイギリスとインド原発

屋根とか屋上のスペース利用したら自然破壊しなくていいね

>>18
オランダ病って知ってる？
エネルギー輸出国になったら今度は通貨高に苦しめられる

製造業が崩壊するから経済は脆弱になるよw

>>206

それらはエネルギーを使うことによって消費されるものじゃないだろ。
生物の死骸から何億年もかかって作られた原油は燃やせばなくなる消費財なんだぞ。

こういう「正しい」教育は大事だね

太陽熱と重力発電最強

うちは浮いた金を外食と温泉に使ってる

>>7
屋根の強度の問題で設置出来ない所が多いってのを別にしても
ソーラパネル設置すると熱が籠るから夏はエアコン代がより掛かるようになるぞ
冬は発電効率が落ちる上に雪が積もればおしまいだし前出の強度の問題と合わせると危険だったりもする
設置も維持も金かかるから貴族の遊びみたいなもんかと

つまり原発が一番

ひまな人間を集めて
交代でみんなで自転車こいで発電しろ

運動なもなって一石二鳥

科学板でもプレジデントｗ

おまえらバカの中年のオッサンの集まりなのか

もう少し知恵つけろとは言わないが

あまりにもバカすぎるｗ

>>216
AI,ロボット化で人間の仕事が奪われると
近い将来そういう世界がやってくるかもな

>>1
倒産しまくってるゴルフ場に建設しろ
おしまい

>>195
ドイツよりは日照条件良いよ

>>197
原発制御目的で使ってる揚水発電のコストは除外してんのよね、あれ

>>210
ドイツは電力輸出超過国だけど通貨高で苦しんでるの？

>>1
この人画像関係の情報工学っぽいことやってる人のようだけど
こんなでたらめな判断力と乏しい知識で本まで出しちゃうとか、ほぼ詐欺師だな

>>223
おまえが知恵遅れなだけ。

読んでないけど
どうせアスペみたいな理論なんでしょ

自然エネルギー発電による生態系への影響
原発事故による生態系への影響

これが一色多になってそう