【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

>>957
それが社会全体の変化を理解できてないってこと。
家庭の車は週末に走るだけで平日に昼間に走ってない車の
ほうが多いし、会社の駐車場に停めたEVも昼間に充電されるわけ。

で、電気が余る時間帯の電力を安くすればいつ充電するかも
簡単にコントロールできるんだよ。

で、車１台に家庭用電力の４日分をチャージできるから、もう、
真夏のピーク電力も電気代を高くしたら車の電力を使えるし
設置に何十年もかかる揚水発電も不要になる。
ピーク電力用の石油発電すら不要になる。

しかもあと数年で容量が２倍の電池が市販され、なおかつ電池
価格の下落で、ハワイの島全体を太陽電池と充電池だけで
賄うエリアもどんどん拡大する。
また、車用の電池は容量が７割になると交換になるが、それが
劇的な低価格で、家庭用の電池として再利用すらできる。

世の中全体が電気社会になるってことは、そういうことよ。

>>966
君は電力のしくみすら理解できてないんだよ。
借りに太陽電池で余剰電力ができたとする。
別にベース電源を切る必要はないから。

最初に揚水発電の水量を減らして調整する。
次に石油発電はスイッチをすぐに切れる。
さらに１時間単位なら天然ガス発電の出力をへらす。
さらに、ベース電源の水力発電の水量を減らして調整する。

そういう細かい調整ができるように、発電はベースとミドルとか
ピーク電源用で調整してる。

世の中の人は君がおもってる１００倍はかしこいんだよ。

>>973
おまえみたいなネトウヨが新幹線で人殺しするんだ

>>975
シッタカ乙

>>971
トランスの等価回路を見たことある？一方通行じゃないんだけど。

>>978
変電所を通し同じ回路上で全国全ての送電線が繋がっているわけじゃないよ。
トランスだけ置いてればいいわけじゃない。

電力が両方通行になるのは同じ回路。例えば鉄道の同じ路線の送電線なんかは
同じ回路で賄っているので、電車の減速で一時的に発生した電流を回路に返す
ことができるけど、変電所の元と先は同じ回路じゃない。だから電力を分配したり
調整したりできるんだよ。

>>979
変電所の上流と下流は回路的につながってます。インピーダンスが変換されて電線が
直結しているのがトランスのある回路です。
トランス以外の設備は付帯的なもので変電所の機能はトランスによる変圧です。

残念ながら有意な記事ではないですね。

自然エネルギーは自然破壊というだけです。
そのことは事実ですが火力も原子力も
デメリットがあるのですから現実には
意味をなさないでしょう。

むしろ原子力の危険性が強調されるだけ、
火力でCO2増加するだけなのが強調されるだけですね。
自然エネルギーは安全でそしてここが重要ですが
安いです。

しかも世の中どんどん進歩してます。
自然エネルギーも自然破壊することなく利用できる技術が
開発されているのです。
たとえば太陽光発電ですが広く薄くと言う特性を生かせば
建物の屋根だけでなく道路などの利用も進んでいくでしょう。
日本にとって有利な洋上風力も技術開発が進んでいます。

２１世紀のエネルギーは自然エネルギーが中心になるのは
間違いないです。

２２世紀を迎えたとき車はみなEV化され
必要な電力は太陽光や風力や地熱などですべて賄われているでしょう。
大気汚染する火力発電所や危険物を排出する原子力発電所は
無くなっています。

水力は安い

>>982
ダム造るコストは高いぜ

>>983
ランニングコストはめっちゃくちゃ安い
その代わり自然破壊半端ない

>>985
そんなに安いか？
ダム底の浚渫なんかえらい銭安かかるぞ？

ダム底の浚渫？
どのダムがそれをしてるの？

こういうスレには必ずといっていいほど櫻井啓一郎がやってくる

こういうスレには必ずといっていいほど櫻井啓一郎がやってくる

>>987
一般的なダムは大抵しているよ。
自然河川が上流で同じ水系の水がほぼダムに集まる場所に
作られているんだからわかるでしょ。それをしないとダム
は泥だらけになって水量も減っていく。

一度調べてみようね。

>>990
そんなことないでしょ。
ダムの堆砂問題が真剣に考えられるようになったのは、割と最近のこと。
それまでは「100年くらいは大丈夫」と言われてた。
対策として排砂ダムとかも作られたが、ゲートを開けたら出てきたのは砂ではなく泥。
河口で漁業被害が発生して慌てて閉めたりもした。

>>990
俺の家から最寄りだと津久井ダム、宮ケ瀬ダム、城山ダムがあるんだけど
浚渫の話は聞いた事がないなぁ
作られてから随分経ってるんだが。

>>977
知ったかとかじゃなくて、中学一年の社会科の教科書を読めよ。
ベース電源のしくみから、ミドル電源トピーク電源で発電量を
調整するしくみを習ってるはずだぞ。
ベース電源ってのは、変動させる必要がない電力のことを言うのに。

>>993
はい。完璧なシッタカ乙

>>981
核融合発電

>>981
こういうアホが国を亡ぼす。

>>996
えー？　読んでみたらこんな当たり前の主張にも同意できないのか
重症だ

日本の再エネは高い

高いだけ

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