1: 2018/05/31(木) 10:21:48.81 ID:CAP_USER
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)。

続きはソースで

http://president.jp/articles/-/25265
images (2)


引用元: 【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

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3: 2018/05/31(木) 10:28:53.18 ID:9kbAWCCy
ものすごい偏向教育だなw

4: 2018/05/31(木) 10:28:54.85 ID:4Vg87f5A
報道しない自由だからな

5: 2018/05/31(木) 10:38:41.13 ID:sdy2jgoK
太陽電池の出力が15年程度で1/10になるのか

226: 2018/05/31(木) 22:15:51.88 ID:P0Nuy447
>>5
15歳では日に3回できるが
30歳では週に3回が限度

295: 2018/06/01(金) 12:47:41.29 ID:gPpP8IsY
>>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)

412: 2018/06/02(土) 01:58:51.43 ID:EHxNbaMB
>>5
確か40年稼働している日本最古の太陽電池が出力80%を維持していたと思う

439: 2018/06/02(土) 12:51:03.76 ID:eL8zE53S
>>412
逆に今の新しい物の方が耐久力がないかもしれん
日本の電化製品もだいたいそうだし

557: 2018/06/04(月) 12:47:45.66 ID:fGwg/T9h
>>439
変換効率が現行品よりはるかに低い初期品の方が負荷が低いのもあるんじゃない。
いくら設置時の80%維持しててもそれ最新型の何%だよって話だし。

6: 2018/05/31(木) 10:45:45.23 ID:aCCBYZcK
太陽電池そのものの劣化なんやろか?
太陽光発電てパネルの掃除に手間かかりすぎ
言われてたけど単に汚れてるだけやったり
しないんかな?屋根の上やと見えんやろ。

7: 2018/05/31(木) 10:47:42.90 ID:dIkPqW6F
たとえば
家の屋根にソーラーパネルを設置することが一般化したら
自然を破壊せずにかなりの電力を得られるんじゃないの?

スペースが必要なんだけど、それは全部自然を壊してつくる
というのは悪意のある方に話を限定しすぎじゃないの?

14: 2018/05/31(木) 11:03:30.33 ID:5Ewqw4H0
>>7
家の屋根とかビルの屋上とかへのパネル設置なら自然破壊の問題はないね
建物が密集している東京でそれを徹底すれば原発1基分くらいの電力は得られるはず

ただ実際には田舎にいくと休耕田を使ったりわざわざ山林を切り開いたりして
ソーラーパネルを敷き詰めて売電してる現実が至るところにある
田舎に行ってソーラーパネルがべたーって並んでる景色みるとうんざりするのは確か

農地はソーラーパネルで潰すんではなくちゃんと耕して食料自給率を上げることを考えるべき

22: 2018/05/31(木) 11:27:40.72 ID:mXxvSiEK
>>14
地表に照射された太陽光は何もせずに消滅しているわけではない
太陽光(その他自然エネルギー利用)発電を礼賛してる奴の多くが「無駄になってるエネルギーの有効利用」と思ってるようだが
発電量が膨大になれば大面積の気象的エネルギーを横取りし局所に廃熱として放出することでその分布を著しく乱すことになる
その意味で廃熱を放出するだけの化石燃料や核燃料より性質が悪い

24: 2018/05/31(木) 11:34:03.11 ID:PmB8jyZZ
>>22
問題はアルベド係数だろう
太陽光パネルは砂漠の砂よりアルベド係数が小さいので砂漠を太陽光パネルで埋め尽くすと温暖化に振れる可能性はあるな

28: 2018/05/31(木) 11:39:40.72 ID:5Ewqw4H0
>>22
基本的に太陽光発電は地表の温度を下げる効果があるから
大規模に敷設する場合、気候への影響は無視できなくなってきますね
一方で都市部での屋上パネル設置はヒートアイランド現象を緩和する効果も期待できる
多角的な視点で効果検証すべき

34: 2018/05/31(木) 11:48:46.83 ID:aWP8wd7L
>>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◯菌されてたはずの微生物が大繁殖…。

162: 2018/05/31(木) 17:27:39.40 ID:QeIOZzTx
>>34
なるほど。
◯菌されていた微生物が死なないってことがあるわけか。

308: 2018/06/01(金) 13:10:11.68 ID:lvneg3bh
>>28
オマエ、メガソーラー見たことないんだろww
太陽電池パネルを敷き詰めるって言っても、パネルとパネルの間に結構隙間があってスカスカなんだぜ。
仮に太陽光発電が地表の温度を下げる効果があるなら、地球温暖化の現在、理想的な発電方法という理解が出来る。
オマエって,太陽光発電に反対する偏屈モンだろww

8: 2018/05/31(木) 10:53:50.91 ID:qSntwNqv
小型化した核融合発電装置を各戸が
設置できるようになればいいよな。

10: 2018/05/31(木) 10:57:51.13 ID:TGVJHvwI
火力発電の重油と水力発電の水の体積比べて、
水力発電のほうが4万倍必要!環境に悪い!ってアホか
風力発電に必要な空気の体積も比較すんのか?
必要な面積や体積と環境負荷はイコールじゃないだろ

16: 2018/05/31(木) 11:11:53.92 ID:5Ewqw4H0
>>10
エネルギー密度が高いほうが環境負荷は小さいというのは事実だろう
たとえ毒性の高い物質を扱うとしても占有面積が小さければ局所的な自然破壊で済む

ちなみに太陽光パネルは半導体なので製造過程で毒性の強い薬液や
温暖化係数の超高いガスなんかをたっぷり使ってる
エネルギー密度が低いだけでなく毒性も高いといえる

438: 2018/06/02(土) 12:49:45.32 ID:/BGikaJe
>>16
たぶんジャーナリズム的に暗黙の了解で「触れてはいけない」って」事にされてるんだろうけど
太陽光パネルの製造工程でどれだけ環境に負荷をかけてるかを語る人いないよなあ
レアメタルの掘削ってやってる事はウランの採掘と変わらないから現場は放射能まみれだとか
海外任せで放置してるけどそういう現場の除染対策から精錬まで含めてエネルギー収支を考えると
100年は発電出来るくらいの寿命がないととてもとてもペイせんのだが

443: 2018/06/02(土) 13:30:38.25 ID:wy3wQ39V
>>438
現在主流のシリコン系太陽電池ではレアメタルは使用してないんじゃないの?
CdTe系やCIGS系のシェアは4%程度だから微々たるもんよ
エネルギーペイバックタイムも2年程度だから、製造工程での環境負荷は大したことないので、
環境負荷に対してそもそも語れないのよww

462: 2018/06/02(土) 19:19:20.99 ID:/xlR5fa2
>>443
シリコンでもpn接合つくるときに他元素をドーピングしている
ボロンドーピングとか普通にするけどボロン(ホウ素)はレアメタル
あと透明電極を使う場合の材料であるITO(酸化インジウムスズ)のインジウムもレアメタル

11: 2018/05/31(木) 11:00:53.73 ID:X1Ds0QIa
太陽光なんてあまった土地でできるから美味しいんだよ
いちいち土地開発してやったらコストにあわないってわからないのは理系バカだからなのか?

603: 2018/06/05(火) 00:24:13.29 ID:1wX2Hdbg
>>11

太陽光の実際は森林破壊とセットだから、水力発電との比較なら自然破壊の程度は同じって
主張ならおかしくないだろ

20: 2018/05/31(木) 11:24:47.00 ID:PmB8jyZZ
家の屋根につけるのは多種多様な場所に小規模なパネルを貼るので設置コストが高くつくしあまり意味はない
本格的な電源として太陽光発電を考えるなら広大な土地に大量設置して設置コストを下げることだ
つまり砂漠に大量のパネルを張って長距離送電が最適解だ
問題は日本にそんな砂漠がないこと

23: 2018/05/31(木) 11:33:09.79 ID:yJ95pJqM
>>20
インテリジェント送電(配電路の多様化)もまだまだだよ。
結局は目先のコスト。

21: 2018/05/31(木) 11:26:20.19 ID:bRngJRgI
>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。

このおっさんは森や林をぶっ壊して設置することを頭から前提としている詭弁屋だな。
サハラ砂漠に太陽光パネルを設置すれば自然破壊せずに大量の電力が得られる。

28: 2018/05/31(木) 11:39:40.72 ID:5Ewqw4H0
>>21
砂漠にメガソーラー敷き詰めるって話は気候のバランスを崩す懸念がある

308: 2018/06/01(金) 13:10:11.68 ID:lvneg3bh
>>28
オマエ、メガソーラー見たことないんだろww
太陽電池パネルを敷き詰めるって言っても、パネルとパネルの間に結構隙間があってスカスカなんだぜ。
仮に太陽光発電が地表の温度を下げる効果があるなら、地球温暖化の現在、理想的な発電方法という理解が出来る。
オマエって,太陽光発電に反対する偏屈モンだろww

27: 2018/05/31(木) 11:39:24.74 ID:oAeCupBW
なんでこの人は自然を破壊してソーラーパネル敷くことしか考えられないの?
まだソーラーパネル載ってない屋根がどれくらいあることか

33: 2018/05/31(木) 11:48:10.77 ID:7Sl64EGp
自然を破壊
なんでこれが理由になれるの
不思議

44: 2018/05/31(木) 12:13:52.13 ID:6SvgvCRn
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