太陽光的熱エネルギー発電論:太陽光を凸レンズで集中させ水を沸騰させ、タービンを回し発電させる






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2010年03月21日(Sun)
太陽光的熱エネルギー発電論:太陽光を凸レンズで集中させ水を沸騰させ、タービンを回し発電させる
テーマ:エネルギー問題と国際地球温暖化共謀ペテン
散歩をしていて、ふと、火力発電の仕組みは何かと思い、また、太陽光発電の効率の悪さを思って、太陽光を利用して、火力発電的発電方法に使用できないのかと思った次第である。
 私は太陽電池という発想が、太陽光をうまく利用していない感じをもっている。太陽の熱エネルギーを巧みに、効果的に電力に転換できるいい方法はないかと思った。
 以下の説明からわかるように、あるいはよく知られているように、火力発電とは石油を燃やして、その熱で水を沸騰させて、その力でタービンを回転させて、電力(電気)を取り出す方法である。
 だから、その熱を太陽光で産み出せばいいということになる。単に太陽光で水を温めても、沸騰はしない。だから、巨大な凸レンズを利用して、その焦点に容器に入れた水を置けば、沸騰するはずである。その沸騰でタービンを回転させて電気を発生させることができる。
 当然ながら、この巨大凸レンズは常に向日葵のように太陽を向くように設計されることになる。
 問題点は夜間や曇天や雨天の時である。理論的には、巨大なバッテリーを作れば、そこに蓄電しておけばそのとき利用できる。
 思うに、日本の場合、温泉の宝庫であるから、温泉のお湯を使い、それに凸レンズを介した太陽光を照射し、沸騰させ、タービンを回転させれば、効率よく電気が発生するだろう。
 
 

火力発電
火力発電の役割 火力発電のしくみ 火力発電を活用した新たなビジネスへの挑戦
火力、水力そして原子力の各発電方法の中で、火力はどんな役割をしているのか、火力の特徴を含めて説明します。



火力発電のしくみはどうなっているの?どんな燃料で発電しているの??基本からたのしく見てみよう!

火力発電で習得した技術は、ガス事業などの新しいビジネスで活かされています。

関西電力

http://www.kepco.co.jp/energy/fpac/plant/index.html

太陽光発電
出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』
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太陽光発電(たいようこうはつでん、Photovoltaic power generation)は、太陽電池 を利用し、太陽光 のエネルギー を直接的に電力 に変換する発電 方式である。ソーラー発電とも呼ばれる。再生可能エネルギー の一種であり、太陽エネルギー 利用の一形態である。

導入費用が高めな代わりに、昼間の電力需要ピークを緩和し、温室効果ガス 排出量を削減できるなどの特長を有する。近年の競争によって性能が向上し、設置や保守が容易である等の利点や、低炭素社会 の成長産業としての将来性を買われ、需要が拡大している。
砂漠に設置された大規模太陽光発電所(米国)
建物一体型の太陽光発電(BIPV)システム(スペイン)
一般家庭の屋根に載せた太陽光発電システム(米国)

この項では、主に発電方式としての太陽光発電について述べる。発電の原理 や太陽電池の種類 などについては、「太陽電池 」の項を併せて参照されたい。
特徴 [編集 ]

太陽光発電は昼間のみ発電するなど、従来の集中型電源とは様々な点で異なる特徴を持つ。また再生可能エネルギー の一種であり、エネルギー・環境面でのメリットのほか、経済的なメリットも有する。欠点は商用電源として導入コストが比較的高いことであり、価格低減や普及促進の政策を採る国が多い。一般に、下記のような長所や短所を有する。

利点・特徴

* 装置に可動部分が無いものがほとんどで、機械的にメンテナンスフリーである。
* 分散型電源 のため、災害などの有事における影響範囲を小さく抑えられ、非常用の電源となりうる。
* 輸出産業として経済・産業面での利益が見込める。
* 構成材料の大部分がリサイクル可能で、原子力発電のように放射性廃棄物になることもない。
* 他の電力施設と比較して、小規模でも効率が低下しないため、任意の規模で利用できる。
* 需要地に近接して設置できるため、送電のコストや損失を低減できる。
* 原子力・火力等の発電と比較して、冷却水・廃棄物・排気などの発生がない。
* 建築物の屋根・壁面にも設置できるため、土地を占有せずに設置することも可能。水力・原子力・火力などの発電方式と比較して設置要件が少ない。
* 太陽光 を利用する再生可能エネルギー であり、化石燃料 に依存しない。
* 発電量あたりの温室効果ガス の排出量が比較的少ない。
* 出力ピークが昼間電力需要ピークと重なり、需要ピーク電力の削減に効果がある。
* 設置国のエネルギー 自給率を向上させる。

欠点・課題

* 2007年時点で電気的・機械的部品の寿命と総発電量を用いて計算した場合、発電電力量当たりのコストが他の発電方法に比べて2〜3倍と割高。
* 発電電力が天候に左右される(曇天・雨天時、パネルに積雪した場合は発電量が低下する)。
* 夜間は発電できず、蓄電性もない。
* 太陽光利用のため、設置面積当たりの発電電力量が既存の発電方式に比べて低い。

発電可能な量 [編集 ]
資源量 [編集 ]
地球上の太陽光エネルギー資源量の分布(1991-1993年の平均、昼夜の変化や天候の影響含む)。黒点は、変換効率を8%と仮定して世界の主要エネルギー源を太陽光で十分賄うために必要な面積を表す。(英語版"Solar energy" より)
ドイツ、EU25カ国および全世界の需要と等しい電力を太陽エネルギー で発電するのに必要な面積[1]

太陽 から地球全体に照射されている光エネルギーは膨大で、地上で実際に利用可能な量でも世界のエネルギー消費量の約50倍と見積もられている[2] 。たとえばゴビ砂漠 に現在市販されている太陽電池を敷き詰めれば、全人類のエネルギー需要量に匹敵する発電量が得られる計算になる[3] 。日本においても、需要より遙かに多い量を置けるだけの場所がある と見積もられている。

太陽光発電システムの生産に必要な原料も基本的に豊富であり、少なくとも2050年頃までに予測される需要は十分に満たせるとされる[4] 。シリコン を用いる太陽電池では、資源量は事実上無限とされる。またシリコンを用いない太陽電池についてはインジウム などの資源が将来的に制約になる可能性があるが、技術的に使用量を節約することで2050年以降も利用可能ではないかと見られている[4] 。なお、太陽電池用シリコン原料の供給は2008年までは逼迫して価格も高止まりしていたが、各社の増産が追いつくことで2009年からは価格の低下が予測されている[5] 。太陽電池専用のシリコン原料(ソーラーグレードシリコン )の生産技術も様々なものが実用化されており、精製に必要なエネルギーやコストも大幅に削減されると見られている。

「太陽光発電の資源量 」も参照
設置可能な場所 [編集 ]

太陽光発電は、設置する場所の制約が少ないのが特徴であり、腕時計から人工衛星 まで様々な場所で用いられる。

地上に直接設置することも可能であるが、太陽光を十分に受けることができ、パネルの重量に耐えることができる場所であれば屋根や壁など建造物の様々な場所に設置が可能である[6] [7] 。また近年は軽量で柔軟なフレキシブル型太陽電池も開発されており、取り付けの自由度が高まっている[8] 。




「http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%AA%E9%99%BD%E5%85%89%E7%99%BA%E9%9B%BB 」より作成



太陽電池
出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』
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太陽電池(たいようでんち、Solar cell)は、光起電力効果 を利用し、光 エネルギー を直接電力 に変換する電力機器 である。光電池(こうでんち、ひかりでんち)とも呼ばれる。一般的な一次電池 や二次電池 のように電力を蓄えるのではなく、光起電力効果 により、受けた光を即時に電力に変換して出力する。主流のシリコン太陽電池の他、様々な化合物半導体などを素材にしたものが実用化されている。色素増感型(有機太陽電池)と呼ばれる太陽電池も研究されている。

太陽電池(セル)を複数枚直並列接続して必要な電圧と電流を得られるようにしたパネル状の製品単体は太陽電池パネル 又は太陽電池モジュール と呼ばれ、モジュールをさらに複数直並列接続して必要となる電力が得られるように設置したものは太陽電池アレイ となる。電源としての特徴などについては太陽光発電 の項を参照されたい。

本項では太陽電池(セル)そのものについて述べる。
歴史 [編集 ]

太陽電池の基本原理そのものは1839年 フランスの物理学者アレクサンドル・エドモン・ベクレル によって最初に発見されていた。しかし実際に発電が可能となったのは1884年 アメリカの発明家Charles Frittsによる、半導体 性のセレン と極めて薄い金 の膜とを接合したものである。これにより得られた変換効率は僅か1%ほどであった。この発明は後にセレン光電池として1960年 代までカメラの露出計などに広く応用されていたが、シリコン 型の普及とともに市場から去っていった。

電力機器としての太陽電池の先駆けは米国のベル研究所 にて開発された単結晶シリコン 型太陽電池で、1954年 に M.B.Princeによって論文が発表されている。当時は Bell Solar Battery と呼ばれ、太陽光 のエネルギー を電力 に変換する効率は6%であった。当初は宇宙用が主な用途で、一次電池を用いた世界最初の人工衛星 スプートニク1号 が21日の寿命しかなかったのに対し、太陽電池を用いた最初の人工衛星 ヴァンガード1号 ([3] )は6年以上動作し、その有用性を示している。その後無人灯台 など徐々に用途を拡大し、日本でも1960年代に量産が開始された。しかし電源としての本格的な開発が始まったのは1974年 の石油ショック 以降である。生産量は1980年代初めは数MW分に過ぎなかったが、2004年 現在では世界全体で約1.2GWにまで成長している。(参照:1977年からの生産量の推移 近年の生産量とシェア )。

変換効率については、2006年 には変換効率40.7%の多接合型集光セルも開発されるなど[1] 、高性能化が進んでいる。一方で一般市場向けの製品では省資源化と低コスト化が進んでおり、市場が急拡大している。2000年から2006年まで、シャープ が太陽電池製造量世界一であったが、住宅用太陽光発電への補助金廃止や市場の急拡大に伴うシリコンの供給不足に対応できなかったこともあり、2006年の太陽電池生産量は434MWから2007年は363MWに落とし、生産量はドイツQセルズ 社がトップに立っている[2] 。メーカー別で見れば、2007年末の日系メーカーの太陽電池生産シェアは24.6%であり、世界一のシェアを誇っている。[3] また近年中国や台湾の生産量が急激に増えている。

執筆の途中です この項目「太陽電池」は、工学 ・技術 に関連した書きかけ項目 です。加筆、訂正 などをして下さる協力者を求めています 。
「http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%AA%E9%99%BD%E9%9B%BB%E6%B1%A0 」より作成


原発がどんなものか知ってほしい

平井憲夫

 私は原発反対運動家ではありません。二○年間、原子力発電所の現場で働いていた者です。原発については賛成だとか、危険だとか、安全だとかいろんな論争がありますが、私は「原発とはこういうものですよ」と、ほとんどの人が知らない原発の中のお話をします。そして、最後まで読んでいただくと、原発がみなさんが思っていらっしゃるようなものではなく、毎日、被曝者を生み、大変な差別をつくっているものでもあることがよく分かると思います。

* 全ページ一括表示

1. 私は原発反対運動家ではありません
2. 「安 全」は机上の話
3. 素人が造る原発
4. 名ばかりの検査・検査官
5. いいかげんな原発の耐震設計
6. 定期点検工事も素人が
7. 放射能垂れ流しの海
8. 内部被爆が一番怖い
9. 普通の職場環境とは全く違う
10. 「絶対安全」だと5時間の洗脳教育
11. だれが助けるのか
12. びっくりした美浜原発細管破断事故!
13. もんじゅの大事故
14. 日本のプルトニウムがフランスの核兵器に?
15. 日本には途中でやめる勇気がない
16. 廃炉も解体も出来ない原発
17. 「閉鎖」して、監視・管理
18. どうしようもない放射性廃棄物
19. 住民の被曝と恐ろしい差別
20. 私、子供生んでも大丈夫ですか。たとえ電気がなくなってもいいから、私は原発はいやだ。
21. 原発がある限り、安心できない

筆者「平井憲夫さん」について:

1997年1月逝去。
1級プラント配管技能士、原発事故調査国民会議顧問、原発被曝労働者救済センター代表、北陸電力能登(現・志賀)原発差し止め裁判原告特別補佐人、東北電力女川原発差し止め裁判原告特別補佐人、福島第2原発3号機運転差し止め訴訟原告証人。
「原発被曝労働者救済センター」は後継者がなく、閉鎖されました。
http://genpatsu_shinsai.at.infoseek.co.jp/hirai/

<バイオ燃料>アオコから高効率抽出…従来の70倍に成功
 湖や池の水面を埋めるアオコから、簡単に安くバイオ燃料を生み出す新技術の開発に、電力中央研究所エネルギー技術研究所(神奈川県横須賀市)が成功した。従来の方法より約70倍も生産性が高く、製造時の環境影響も少ないという。東大阪市で開かれる日本化学会で29日発表し、水の浄化と地球温暖化対策の一石二鳥になる「緑の原油」として数年後の実用化を目指す。(毎日新聞)
[記事全文]

◇研究成果発表
・ アオコから『緑の原油』の抽出に成功 - 電力中央研究所と連名。新エネルギー・産業技術総合開発機構(3月17日)




   




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