【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

>>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

>>5
１５歳では日に３回できるが
３０歳では週に３回が限度

選択肢に、「現在普及している主要な発電より発電量が少ないから」ってのを入れてくれ。
自然を破壊するからってのはその発電所を作る際に犠牲にされる可能性の一つであって正解ではない。

>>204
ダイソン球だね

>>205
石油生物由来説確定なん？
いつの間にか生物由来で確定したんだな

自然破壊、っていうなら、田んぼや畑もぶっちゃけ自然破壊だよね。
あれも「人工」だし。

宮城では複合レジャー施設(遊園地、ゴルフ場、サーキット)跡地をメガソーラーに
しようとして、アスファルトを勝手に埋めて不法投棄し、逮捕者が出ています。

>>228
生物由来説は微妙に怪しいんだよね…とはいえ無機説もホントかいな？と。
無機説の弱点は「特定の地域に油井が集中してる理由」が説明できないことで、
生物由来説は「当時の生物の分布と油井の場所が一致しない」だし。

石炭が植物由来なのは一目瞭然なんだけどね。

それをいうならハチが「ハチの巣」を作るのだって自然破壊なんじゃないの？
ビーバーが川せき止めてダム作るとかもそう

ハチという生物がいなかったらあのような構造物が自然に出来ることはあり得ない
ハチの巣はハチが生存するために自然には存在しないものを作り出したといえる
ハチは人間じゃないから人工というと日本語的におかしいけど、いわば「ハチ工」

間違った4択を作って
高校生に教えるところが腹立つ

言いたい事を強調したいが故に恣意的になりすぎてるんしゃないかなぁ。
例えばBを地熱や水力をもって半分不正解とするなら別に自然を破壊しない再生エネはあるわけで。
タービンの熱効率100%とかありえない仮定しつつダムの落差とかも乱暴に設定しといて「高校物理でわかる」とかも酷い。
大袈裟な煽り文句をつけたいが故にこういうところ誤魔化してるのが筑波の准教授か…
って調べたら全然電気系じゃない上になんか変な啓発本もどき出してる胡散臭い人やね。

筑波の掛谷ってネトウヨのキチガイやん
信用度ゼロだろ

「自然にやさしい」の意味を恣意的に使いすぎだろ

もっとも、自然エネルギー賛成派も、この点では全く同じだがｗ
異なる土俵で喧嘩しているもんな
議論は永遠にすれ違う

原発（核分裂）も、太陽光も、風力も、核融合までの繋ぎ。
あと2、30年したら核融合発電が完成するじゃろ。
そうすれば人類は無限のエネルギーを得るんじゃ。

自家発電なんてほとんど遊休資産だろ

電力に地産地消はない
典型的な規模の経済

日本での自然エネルギーは、自然保護じゃなくて、カネ目当ての自然エネルギーだから
自然保護目的なら、森林伐採して太陽光発電なんてやらない

>>86
あれ冷却装置やで
こういうヤツ
https://www.amazon.co.jp/dp/B073CQFDSY/ref=sspa_mw_detail_2?psc=1

世界の原発利権・石油・石炭・ガス利権の奴らが自然エネルギーをつぶそうと長年全力投球中だからな。
そしてエネルギー代金の支払いがドルであることがドル通貨覇権の根幹だからだ。米ドル需要減少＝米国の力が大幅に減るんだよ

こいつは火力と原子力が自然に優しいと言いたいわけ？
人を殺しても自然に優しけりゃいいって言っていいわけ？
バカって生まれたのが間違いで存在は罪って知らないわけ？

エネルギー密度が薄かろうが濃かろうが、太陽光で全エネルギー需要が賄えるのは事実だ。
どんなバカでも計算できるから、バカじゃないはずの５チャンネル民は試算すべきだな。

「立ち読みして」とか面白い人だな。

>>231
ソダネー（棒読み

屋根に無料設置で10年後タダでもらえるって言う話はアカンかったんやな

ところで、近所の森林を削り取って太陽光パネル設置してるところ見てたから
自然エネルギーは詐欺だと肌で感じ取ってたわ

そりゃ人間が何かしたら環境に悪いやろ
マシなんだろ

>>233
＞＞B　電源として不安定だから
＞例えばBを地熱や水力をもって半分不正解とするなら別に自然を破壊しない再生エネはあるわけで。
？？？
地熱は自然破壊に直結するし、水力は安定とは言い切れないんだが。何が言いたいのか不明。

＞タービンの熱効率100%とか
んな事何処にも書いてないが？
「なお、これらの計算は全て変換効率100％」の部分は、水力発電の効率「も」100%で計算してますよ。と言ってるんだが？

＞ありえない仮定しつつ
自然科学において思考実験する場合、ごく普通の手法だけど？
酷くもなんともないわなｗ
まあでも、構造の違う物を単純に比較するには、ちょっとどうかとは思うけど。

まあでも専門分野がズレてるし（電気系じゃなくて、自然科学だわなｗ）、掛谷 英紀氏って時点でお察しではあるけどなｗ
まあそれでも、太陽光発電や風力発電等の再生エネルギー施設が自然破壊に繋がるのは、動かしがたい事実だけどな。

原発を停止したら江戸時代の生活に戻る
低学歴サヨクはハロワ行け

これものすごい恣意的だな
質量保存則うんぬん出すなら地球に与えられているエネルギーはほぼ一定
環境破壊を論点にするなら火力と原子力は自然エネルギーの比じゃないレベルで環境壊すぞ

環境云々以前に日本じゃ大規模自然再生エネルギーを主体にするのは天候や自然災害の観点一つから見ても無理
自然に優しいとか言ってるやつは屋根にパネル乗っけて自己満してりゃいい

雪国だと冬はずっと晴天ないよ

その、自然に優しい太陽電池とやらは
製造するために環境破壊しまくりの鉱山から産出したのを使って作る訳で。

>>222
南欧がその泥を被ってEU崩壊目前だ

EUが崩壊してドイツ一国でどうにかしようとなったら>>210のようになる

フクシマで原子力発電が壊れて放射能がダダ漏れなのに復旧に何十年、何百年も掛かる。
そこで各国とも安全な自然エネルギーに転換してる。
なぜか日本と北朝鮮は原子力に固執しているが。

自然破壊の最たるものは都市でしょ。
自然だったところを完全に破壊してる。
人間活動そのものが自然破壊だよ。
日本みたいな国は手付かずの原野など残っていないから
発電所を作るにも人手の入った場所に作ることになる。
たとえば太陽光発電なら道路上に太陽電池を設置すればいいわけ。

この４択はおかしい
まずこの中に正解がない場合について考慮されていない

>>1
>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。
なりません

>>1の文章よく読んだら無茶苦茶じゃないか

>ですから、どれほど多額の研究費を投入しても、広大な開発行為なくして、
>エネルギー密度の低い自然エネルギーで従来の火力発電や原子力発電を
>代替させることは不可能です。その種の試みは必ず失敗します。
はその前のエネルギー保存の話と全く関係がない

他の発電でも
タービンなどの重要部品はそんなに寿命はながくない
15年ぐらいで交換も結構ある

それにさhttp://news.naver.com/main/read.nhn?mode=LSD&;mid=shm&sid1=105&oid=092&aid=0002138827
LG CNS、日山口県美祢市に太陽光発電所竣工と韓国のメディアが嬉しそうに書いてるけど
太陽光は結局中韓の企業が儲かるだけで日本人は損するんだよ
ソフトバンクなんて意図的に韓国の企業選んでるだろうしさ

面積当たりのエネルギー効率で考察するとは、面白い記事だな。
確かに必要な発電量の全てを自然エネルギーに頼るとなると、広大な面積とコストが必要になるだろうな。

>>251
自然エネルギーは環境破壊をもたらすって話で、だから火力や原子力がいいってのはお前さんの恣意的な解釈では？

誰かしら突っ込んでると思ったがまだみたいなので
大きな落差を持つ高密度な位置エネルギーを利用してる水力が特殊な例なんだよ
水源に恵まれた地盤の安定した谷なんてそうそうないから水力の割合は低い
逆に言わせりゃ何でも無い平地で水力発電やってみろって話よ

>>264
平地で比較するなら火発･原発だと思うんだがｗ
単位面積当たりの効率は、水力よりずっといいぞｗ

>>258
日本の総消費電力を太陽光パネルだけで賄うとすると、千葉県にみっちり敷き詰めても足りないくらいの面積が必要。
屋根の上や休耕田だけじゃ全然足りない。
つまり、太陽光だけで賄うとなると、山林を切り開かないといけなくなる。
休耕田だって本来なら農地に活用すべきだし、それが出来ないなら森林に戻すべきだわな。

陸上風力は、実質都市部への設置が不可能なので、自然環境に対する影響は太陽光どころじゃない。
海上風力は海流に影響を及ぼす。

これ等を勘案した上で、自然破壊にならないと言ってるなら未だしも、全然考えもせずに言ってるでしょｗ

太陽光って不安定な電源なうえに庶民に物凄い負担のかかるエネルギーだからな
ソフトバンクとか楽天とかが躍起になってやってるけど
こんなの庶民が負担しろという上から目線の政策だからな

まあ原発は論外だろ？人を殺し過ぎる

>>267
水力はもっと大勢死んでるけどな、マジで。

>>265
日本の総消費電力を太陽光パネルだけで賄うとすると、千葉県にみっちり

休耕田の総面積は岐阜県と同じ
ゴルフ場の総面積は神奈川県より多い

>>100

へー、おまえがわるいんだ。

あらゆる産業でもっとも自然破壊してるのは農業

>>269
「みっちり」ってのは、付帯施設やメンテナンス通路を考慮せず、全て均等に日光が当たると仮定した場合なんだけど。
もしかして、休耕田の全てを太陽光発電に転用出来ると思ってる？
日本のゴルフ場の大半は丘陵地や山間部でなｗ

放射脳

使用済み核燃料を引き取る人が
現れていない時点で

原子力発電は論外

頭おかしい

>>268
ウランや原油を採掘するときの健康被害も洒落にならないよ？

進化スル風力発電
https://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/future/1328433551/

間接的な被害は認めようとしない
火力による気候変動の被害はもっとも破壊的だが認めないやつはまったく認めない

もう、パリ協定ガン無視してシェールガスをアメリカから買いまくって火力ガンガンでいいんじゃね？

>>278
伊勢湾台風がひどかったな

>>276
うん、そうだね。
だから？

>>1
屋根の上にダムはつくれんだろw

>>2
＞そこで、「庭に穴を掘って揚水発電をしてはどうだろう」と考えました。昼の余剰電力で水を上に汲み上げておき、夜にその水を落下させて水力発電をしようと思ったのです。
それで計算してみると、3mの高低差の場合、10m×10mのプールに水深約1.2mの水をはることが必要であると算出されました。さすがに、そんな広い庭はありません。

ちょっと何言ってるのか分からないｗ

いや太陽光発電が完全にクリーンで一切環境破壊をしないとは誰も考えてないだろ
原子力や火力と比べて太陽光の方がいくらかましだから、太陽光が肩代わりすることで何割か原子力や火力を減らせればって話だろ
「不都合な真実」？
何が？

原子力は核のゴミが出るし火力は燃料海外依存で日本の金を垂れ流し続けてる
景気はこのざまだし長続きはしないよなあ

不安定なのと発電効率が悪いからだろうが
自然破壊とか企業が考えるかよボケ

自然エネルギーを押す奴に限って、そいつの家の屋根にソーラーパネルは乗ってない。発言のほとんどが妄想、こうなったら良いなと言う幻想。

自然エネルギーを毛嫌いする奴の家の屋根には古いソーラーパネルが乗っている。自分の経験に基づく発言で否定が多い。技術は進歩することがわかってない。

>>77
それがねー、安定して風が吹いてる地域って日本のどこだろうな

ドイツやオランダのようにはいくまいて

発電方法の多様性を確保するのが大事やろ、エネルギーなんてなにを選択しようが長所も短所もあるんだから

今のままのペースだと今世紀中に大気の温度が4℃上がって人類文明はリアルに滅亡する
俺たちが生きてる時代でもレッドラインである2℃を越えるのは確実と見られてる
もう言い訳してる場合じゃない、二酸化炭素をどうにかしないといけない

>>290
出たよ、二酸化炭素。それよりも温室効果の高いガスはバンバン空気中に放出してるのに？詐欺師のヨーロッパ人の言うこと真に受けてるんじゃねーよ

自然に優しくなきゃならない理由はなんだ
人間は自然を破壊して発展してきたしこれからもそうだろ
人間はそういう生き物なんだよ

>>290
東京は100年で3度上昇した
確かに自然は壊滅したｗ

>>291
二酸化炭素も他の温室効果ガスも両方減らすことが大事
だが一番減らさなければいけないのはやはり二酸化炭素
http://www.cger.nies.go.jp/ja/library/qa/15/15-1/qa_15-1-j.html

>>292
簡単な話、自然に優しくしなきゃ人間が滅びるレベルになってるから
2℃上昇しただけでもう発展なんて言ってる場合じゃなくなる、北斗の拳の世界になる
人間は未来を考えることができる賢い生き物でもあるはずだ

>>5
火力発電は間に合っても
原発は間に合わないな
太陽電池を作り続けるのか
リチウムは再生利用技術がまだない(焼き畑状態)

>>82
外国では電気式気動車による高速鉄道ってのが
開発されつつある。何故って，送電線不必要だ
から鉄道システムのネックである巨額初期投資
が圧縮されるから。過去投資を回収しなくちゃ
いけないＪＲグループには経営判断が難しいと
ころだが。