【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

>>28
気候だけじゃないよ。

エネルギーが高いのが青〜紫外線だから、その波長を吸収するし、一部は
反射もしてる。
密集させたらその近辺は紫外線で殺菌されてたはずの微生物が大繁殖…。

普及しない理由は高いから

>>1
原発よりははるかにいいよ。

残念、電事連さん

これ、データが全部ウソすぎる。

たとえば太陽電池の寿命は大昔は１０年でだめになるって
言われたけど、今現在で２０年前の４８wのパネルが４０wの
発電を続けてるし、現在の新しいパネルはもっと寿命が長い。

電源が不安定ってのは電池価格が激安になってきて、車に
家庭用電力の４日分くらい貯められるようにすぐなるけど、
そうすると各家庭に余った電力をキープできる。

この人って社会全体のシステムが変わるってことを理解してない。

>>35
ぜんぜん高くないよ。
日本以外はね。

海外の大規模契約は、もう太陽発電でも、日本の原発の1/3の
とこもできてるくらい、予想より価格が下がってる。
風力ですら６円とか７円まで下がってきて、日本の原発の
半額以下。

>>39
安ければ普及するし
そのロジックなら日本は原子力になるよｗ

太陽光パネルと風力発電の材料は再生不能であったり、
有害な物質を含むことがあるから別の意味でも自然破壊なんだよ。
水力発電と地熱発電は再生可能な材料を使うから
自然への負担は少ない。

>>39
自然エネルギー利権乙

最後の方を読んだら安心した

太陽光だけでは不安定で完結できないからバックアップ用の電源が必要
パネルが安いだけじゃダメだよ

震災で壊れた工場跡地が太陽光パネルになった、確かに電力は供給しているが
会社が出て行って3000人の雇用が無くなったり配置転換で人が出て行った

>>38
製造業者や自然エネルギー利権のなんちゃってデータがそーすですかｗ
車の排出ガス規制で出鱈目なデータを出した自動車の企業も腐る程あるからなｗ

>>18
10万度程度じゃ核融合しないぞ

カンナオトと民主党の負の遺産

田舎の有り余ってる土地の有効活用だぞ

すでに開発してしまったところで自然エネルギー作ればいいんじゃね？
太陽光発電なら、家の屋根なら自然破壊とは言わないだろうね。
今後コンパクトシティで田舎はどんどん寂れていくから、そういったところも住宅地を太陽光発電供給地にしていけばいいんじゃね？
新たに山を切り開いて太陽光発電所を作るのは禁止してもいいと思うよ。

>>48
自民党が再エネをもっと普及させる修正案を出して可決

10年で1／10か
10年で元がとれる予定だったので
設置しなくてよかったわ

安定して発電できる地熱発電ももっともっとやるべきなんだよなぁ

あと、屋根以外のソーラーパネルの場所なら休耕地がいくらでもある

>>9
加えて各自治体に払う大量の補助金もコストだよな。

まず、自然エネルギーが普及しない理由が自然破壊であるという根拠がない。

自然エネルギーに自然破壊が伴うことは事実だが、普及しない理由は別だろ

蓄電が普及しないのは、蓄電して自家消費増やすと売電量が減ると損だから

分かって嘘言ってるのは
これで儲けた朝鮮禿に決まってるだろ

今はまだ、売電のほうが儲かるから蓄電はあまり普及しない
しかし、ある時点からで売電よりも自分で作るほうが安くなるだろう
海外ではすでにそうなってる国もある
これを境に爆発的に普及しだす
蓄電システムもそう

自分で作るじゃなく自分で使うだった

太陽光は自宅や自前の建物で自給自足できる
原発とか水力とかの中央が全部制御するタイプと能力が違う

安倍が「太陽光を勧めるわ」って言ったら、マスコミは一斉に反対に回るだろう？

>>56
結局、いろいろなエネルギーって出所が太陽って話だな
そしてそれなら太陽から直接エネルギーを受け取るのが無駄がない
つまり化石燃料はそれができるまでの年月が必要で
生みだされる量より消費量が多いと枯渇するけれど
太陽から直接エネルギーを取り出せばそういう枯渇の心配もない

太陽光の森林伐採はひどい
あの土地で二度と作物作れないんだぜ

>>63　
その場所による
伐採して焼き畑→数年で隣に移動しそこを伐採して焼き畑
→ループして元の森林に戻った場所をまた伐採
焼き畑農法は人口が多くなければ一番効率的で理にかなっていて自然に優しい

理科算数が出来ない奴が多杉る

>>13
中学からやり直し

これは、自然エネルギーが悪いんじゃなくて、その運用の仕方の問題だろ
森林潰して、太陽光発電が良い訳ない

>>13　
太陽光パネルは40年経過してもまだ新品時の50パーセントの能力を有している　
インバータも15年だし
原発や火力とか水力とかと比べて保守コストがけた違いに安い

>>13
逆になっても魔法じゃないよw

一番地球に優しい発電方法
地熱以外に考えられない
地熱は温泉利権に引っ掛かり
技術は有るが作る場所が無い
小さな温泉施設で地熱発電行ってる所は有るが
規制が厳しく２４時間管理する必要が有る

嫌がらせみたいに風力発電の風車付けてたが
去年軒並み火力発電所してた件
これ如何に？

本気で自然エネルギー使うなら、屋根にソーラーパネル付けるの義務化するとか、末端で使って節電にするべき
大規模なのはダムや溜め池なんかで十分
そのためには小型で高性能なインバーターとかの回路を開発するべき

落雷

>>13
いつの時代の話だ
現在は既にペイできる

また出た、トンデモ准教授。
こんなこと言ってると、一生教授になれない。

>>75
武田君ですら教授になったから、こんなバカでもやがて教授になるだろうね

水力発電は土壌に凝固材注入したり魚の遡上阻害したり古くなった時の処分大変で滅茶苦茶環境被害大きいけど原発に比べりゃましだし風力もバードストライクの問題あるけど
自然エネルギーは小回りの効く小規模や配置の柔軟性あるから運用しだいだろ

原子力発電所が発電するエネルギー　＜　原子力発電所を作った時の消費エネルギー？

物事には利点と欠点がある。
欠点ばかりを言ってディするのは、簡単でウケがいいのだろう。

でも、准教授だったら、少しでもいいものを提案するのが仕事でしょ。

このスレは運営のNGワード多いのか？

雷雲を意図的に発生させるのは、まだエネルギー効率は純増にならないのかな

>>1
だから新幹線もぜんぶ石油駆動にしなくちゃな　掃除機も冷蔵庫もガソリン駆動にした方がエコで安全！　早く作れ！　この教授は買う！

>国税局が定める太陽光発電の法定耐用年数は17年　あくまで法的な耐用年数の話で、ソーラーパネルは17年を超えても十分使い続けられる場合がほとんどと言えます。一般には20〜30年
>最近では太陽光パネルの出力保証は25年や30年が多くなってきており、一般的に20〜30年は持つと言われています。また、40年以上持つという見解もあります。
>2012年に20周年を迎えたこのシステムは20年間一度も故障していない

ググると山ほど出てくるが全部ウソってか

原発や火力水力と違って可動部分がないんだから長寿命に決まってる

密度の濃いエネルギーをジャンジャン使えるぜ！

というより

密度の糞薄っすい自然エネルギーだけで生活できる社会の方が環境への影響が少ない。

太陽光発電の問題点
・太陽光がほぼ直角にパネルに当たらないと充分な発電ができない（一日数時間の発電）
・曇りの日（雨や雪の日も）は発電できない
・太陽光パネルを作るために沢山の電気を必要とする（火力発電の電気を使う）

仮面ライダーはバイクに乗って、その風圧で腰のベルトの
風車を回して得られるエネルギーを体に充電（？）させることで
変身だかしているらしい。エネルギー効率的には愚劣極まりない。
やはり高卒程度の漫画家の科学知識は低いと当時感じたものだった。

事故が起きたら数十年接近できない原発や
火柱が収まるまで接近できない火力や
村人の生まれ故郷を水没させる水力と違う
発電量調整はビニルシートをかぶせて漬物石を置くだけ
馬鹿でもチョンでも誰でも制御可能で長寿命の完璧な仕組みが太陽光
曇っても半分も出力低下しないから大目に作ってビニルシートでいい

水の位置エネルギーと重油の化学エネルギーを比べて水力はエネルギー密度が
低いからだめと言っている時点で、中学生の妄想コメントレベル

>>10
なぁ。
なんで、”ジュール”にして計算・比較しているのか分かるか?

ダムは河川や海辺の環境や生態系なんかにあたえてる弊害がおおきいんだよなぁ

別に自然にやさしいからやってるわけじゃないのだが
石油や原子力に代わる発電資源の多様性を確保するためにやっている
自然にやさしいからやってるわけじゃない

水力発電は確かにエネルギー密度が低いかもしれないが
水蒸気と雨によって自然に移動する
石油燃料は使うなら自分たちで運ばないといけない
その運搬コストも加味して比較しないとフェアとはいえないね

”体制が推す原子力などは効率が悪く危険で、
産業へ利益をもたらす構造を継続するためだけに存在する。”

”風力エネルギーは場所を選ぶので、
あまり現実的ではないと思われていた。
これはウソだ。
2007年、米国エネルギー省は、
米国50州のうち３つの州で風力を捉えれば、
全米への電力供給が可能と認めた。

まだマイナーな潮力や波力発電もある。
潮力は海の潮の干満から得られる。
原動機で潮の動きを捉えて発電する。
英国では現在42カ所で利用され、
全国土34％のエネルギーを潮力で供給できると予測する。
波力は海の表面の動きからエネルギーを抽出し、
世界に毎年８万テラワットを供給できる可能性がある。
全地球のエネルギーの半分をこれだけで賄えるのだ。”

”潮力、波力、太陽光、風力による発電には、
必要なエネルギーが皆無に等しい。
石炭や石油、バイオマスや水素とは違う。
科学技術をうまく使えば、潮力、波力、風力、太陽光で
永遠のエネルギー源の誕生だ。
だがこの4つを更に上回るクリーンエネルギーもある。
地熱発電だ。これは地熱涵養技術を使う。
水を使う簡単な方法で大量のクリーンエネルギーが作れる。
2006年、MITが地熱発電エネルギー調査を実施。
1万3000ゼタジュールの電力が現在地球にあり、
技術向上でその6分の1が容易に発電できると報告した。
全世界の年間エネルギー消費量は、約0.5ゼタジュール。
この方法だけで、約4000年分のエネルギーが得られる。
地球の熱発電は常時再生され、ゆえに無限である。
永遠に使えるのだ。”

──ツァイトガイストアデンダム(2008)より

そんなにエネルギー密度が重要ならロケットは全て核パルスロケットになっていないとおかしい

経営難のゴルフ場から転用する分には新たに自然破壊はしないだろ

杉の植林地なら自然だとも思えないんだが

>>92
水力発電は深夜の火力発電で水をくみ上げてるんやで

>>82
おそらくパネル単体の寿命がそれ
この人がギャーギャークレーム言ってるのはおそらくシステム全体の寿命
つまり古いパワコンの出力が落ちてるとかが原因の可能性が高い
そこちゃんと調べてないのもダメダメ

>>97
それ揚水発電

業界では殆どの人間が知ってる話
消費者が踊らされてるだけ

こういう問題提起は必要なことだと思うよ

「我が家の太陽光発電は設置9年目の2014年から徐々に出力が落ち始め、
2018年時点で出力は設置当初の10分の1程度まで落ちています。
たまたま、大学の同僚で太陽光発電の専門家がいるので聞いてみたところ、
太陽光パネルの寿命は基本10年だそうです。」

ツッコミどころが多すぎる。この人は記事を書くレベルにない

>>答えを知りたい人は、拙著の116〜117ページを立ち読みして、その正体をこっそりご確認いただければ幸いです。

「立ち読み」に好感ｗ

効率を考えれば太陽光発電なのだろうが、環境破壊が少ない潮力発電の研究も進めるべきだと思う

>>103　
専門の業者に大金を渡して作業してもらうんだろ
で事故でオイルが海に流れても隠ぺいするそういうのもういいよ
太陽光なら全部の問題が素人目にも見える
太陽光シフトしてほしくない土建やと原発屋が
ソーラーで問題が起きたらそれが小さなものでも大騒ぎするから第三者機関の監視もばっちり満たす

>>101
こんなことを得意満面で学生に説いてるかと思うと、学生が不憫すぎるな

日本みたいな狭い国では不向きかもしれんが
世界には荒地や砂漠がいっぱいあってそういうところでガンガンやればいいだろう。
世界トータルで化石燃料の使用量が抑制できれば価格が下がって
日本は化石燃料でもコストは下がる。

掛谷英紀氏は政治色が全面に出過ぎた発言をして有名な人だね。

バブルはじけて以降「自然にやさしい」とか「人間力」とか定義の曖昧な言葉を使い出してきた
こう言う定義の曖昧な言葉や、やたらと横文字を使う人間からは詐欺の匂いがするので気を付けるべし

自然に優しいから太陽光発電をなんて誰も思ってないだろ・・・最初の問いはＢだな。日照時間とか天候に影響するから

>>13
これは実は重要な示唆を含んでいて
要するにパネル工場を動かしてる電源はパネルではない

>>106
おらもそう思うけど誰もやらねぇんだよな
政治的な問題なのかお金の問題なのか、何でやらんのか教えてエロい人！

↑
自家発電で！！

エネルギーを輸入資源に頼るしかない日本は国外有事に備えて発電方法の多様化を維持することが大事

>>66 >>74
こういう馬鹿が国を亡ぼす。

>>1
情報が古い

エネルギー変換効率が上がるのは
時間の問題

技術革新が分かってないバカ

重度花粉症だけど全国の杉を切って発電して欲しい

>>9
10万年も管理し続ける必要なんか無いんだが？

>>111
お前が知らんだけでやってる

>>111

昔、水で走る車を発明した人達がいてだな...

自然エネルギーは生物や地球が受け取るエネルギーを収奪してるに過ぎない

自然エネルギーは自然にやさしいって言ってる奴は、ウソつき
自然エネルギーは自然にやさしいは、ウソって言ってる奴もウソつき
どっちもウソつき　
ウソつきvsウソつきの戦い

頭の悪いド文系が書いた文章だということがわかる。
なぜ、地上だけでの発電で考える？
視野が狭く、頭が悪いですアピールはいいから。

エネルギーの多くは太陽光由来
太陽光→植物が大気中の二酸化炭素同化→木炭or石炭で火力発電
太陽光→海が蒸発→ダムに降雨→海面とダムの高低差で水力発電

そーいうわけで、太陽光をできるだけ高効率低コストで電力に変換したい。
ただ、コストや立地の問題は無視できないから、当然条件はトレードオフ。

理想的には、低効率でもメンテ不要で海面で波力や温度差を電力変換できる膜のようなもの、
あたりが解決策にならないかなぁと。
あとは海洋生物の付着の問題を解決して、海中で水流発電所とか。

>>110
いやとっくの昔にペイできるようになってるから
今は設置後3年とかでエネルギー的にはペイてきてる
それ以降は黒字

太陽光で海水からマグネシウムとりだして、
マグネシウムを燃料として使う研究とかも有望そうではあった。

多少効率が落ちても低ランニングコストで自動的に永遠とエネルギー取り出せる機構が理想よね。

>>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