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石炭火力について

石炭火力発電所!多くの方は煤煙を出す、PM2.5、窒素酸化物、硫黄酸化物など撒き散らし公害の温床とイメージではないでしょうか。
しかし、超臨界型以降の石炭火力はそのイメージとは裏腹にPM2.5は無縁だし窒素酸化物や硫黄酸化物は排煙浄化装置によりほとんどださない。 
なかでも最新型の石炭ガス化発電石炭を蒸し焼きにしてコークスと石炭ガスに分離する。
石炭火力発電は基本的にはボイラー(この場合石炭ストーブをイメージすると分かりやすい)で加熱し湯を沸かしタービン(風車のイメージ)を回して発電機を回して発電する。
石炭ガス化発電ではこれを担っているのがガス化炉と言われる部分でコークスと石炭ガスを精製する過程で生ずる熱を利用してまず発電が行われる。
また、このガス化炉において硫黄酸化物や窒素酸化物また道路の材料に使われるコールタールが生成される。
また、ガス化炉の燃料としてコークスが使われる。
次に発生させた石炭ガスはガスボイラーで燃やされタービンを回して発電機を回して発電する。
最新型の石炭ガス化発電は勿来共同火力において熱効率48%を達成したこともあり二酸化炭素排出量は石油火力並みまで低下してきている。
石炭ガス化発電はクリーンな石炭火力に変貌してきている。
石炭火力新設に反対している方々の主張を見ると昭和45年頃の公害垂れ流しの石炭火力のイメージそのままに反対運動している。
彼らが出してきたデータは最新型とは言わないまでも超臨界圧石炭火力以降ではあり得ないデータ。
また、発電から排出される二酸化炭素は9800万トンと工場の43000トン、車の21000トンより少ない。 
石炭火力は原発も同様であるがベースとなる電源であり電力供給がタイトになる時期には揚水水力発電を昼間稼働させるための電源構成を担っている。
揚水水力は昼間はダムから放流し下のため池にため夜間にベースロード電源の夜間電力を使いため池からダムに組み上げて使う電力システム。
最近石炭火力を調べて見て日本の石炭火力の技術力の高さに驚かされたと同時にロードベース電源として必要な電源であるとつくづく感じました。


63 件のコメント
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パルディンさん

最新型の石炭火力(石炭ガス化発電)というのは、石炭をガス化し、その生成ガスをタービンの動力として用いて発電する方式なので、やはり負荷変動への追随性は(最初からガスになっている)ガス火力のようにはいかないようです。

また、大変複雑な機構なので部品点数も多く、イニシャルコストもメンテナンスコストもかかり、開発はかなり難航しているという話も聞きます。(世界中で運転中なのはまだ8基 で、過去5年間に少なくとも18基の計画が廃止、遅延、または延期されているとのこと。)

どなたかより正確な情報をお持ちの方、補足修正をお願いします。
pmakerさん

>石炭火力がCO2排出少ないってのは、本当かな?

旧式の石炭火力よりは少なくなるというだけで、最新型のLNG火力と比べると凡そ2倍の排出量ですね。

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ほくのうさん

>海外からの輸入ですから安全保障上のリスクがありますよね。

石油の輸入先(左図)が中東9割であるのに比べて、LNGの場合(右図)は各方面からバランス良く輸入しているうえに、今後は北米からシェールガスも入ってきますので、安全保障上のリスクはかなり低いと考えられます。(勿論ゼロではないですが)
ほくのうさん
〉海外からの輸入ですから安全保障上のリスクがありますよね。

雑感ですけど…

メタンハイドレートとかありますが、まだ実用化しいませんよね。
(太陽光とか風力や地熱などを除くと)石炭もガスも原子力も海外からの輸入が必要になるので、エネルギー問題は安全保障と常に隣合わせになっちゃうと思います。

そりゃ、第二次大戦のような「周辺諸国がみんな敵」な状況になったらどうにもならないのですが、今の世界はそうなる可能性は低い(と仮定するしかない)と思います。

もし、第三次世界大戦を懸念するなら、あらゆる発電設備やエネルギー設備は破壊される懸念が付きまといますから「エネルギーを自国で賄う」とかそういう次元の話ではなくなるような…。
(ちなみに中国なんかは日本の施設の模型を使った軍事訓練をしてるみたいです)

まあ、いずれにせよ、日本は資源国ではないので、経済力を発展・維持して、政治力を強化するしかないと思っています。
DSoMさん
>旧式の石炭火力よりは少なくなるというだけで、最新型のLNG火力と比べると凡そ2倍の排出量ですね
ですよね~

トッチンさん
メタンハイドレートは実はクリーンなんです(^^)
燃やせばCO2を出すのですが、温暖化が進めば勝手に蒸発して、しかもメタンの方が温暖化効果が高い
燃やしちゃうほうが良い
採掘コストが見合わなくて開発は進んでませんけど

私は地熱発電が本命と考えてるのですが、どうも話題に出ない
日本は地熱資源国なのにマスコミも政治家の口からもこれっぽっちも出てこないのに深い闇を感じてる今日この頃
pmakerさん

地熱発電も良いと思いますが、いかんせん発電規模が追いつかないような気がしますので、個人的にはやはり、「太陽光発電+バッテリー」の組み合わせが本命ではないかと思っています。

まだまだバッテリーは高額ですが、2030年までには大きく下落し、ほとんどの太陽光発電設備に併設されるようになると踏んでいます。
さらに、その頃までには高層ビルの壁面に設置可能な高効率の垂直太陽光パネルも普及し、都心であればあるほど中心部に「メガソーラー+バッテリー」が集中することとなるでしょうから、まさに需要と供給が一体化して熱まで利用できる理想的な環境になっているのではないでしょうか。

ただ、シェールガスやシェールオイルを手にした最近の米国を見ても感じますが、なまじエネルギー自給自足体制が整うと他国に頼る必要がなくなるので、外交的に好戦的になる危険性はありますね。(あるいは極めて内向きになる可能性も)
DSoMさん
地熱は無限ですから(厳密には地球内部の放射性物質が尽きるまで)、研究していって欲しいなと思います
#温度差が小さいので発電効率が悪いのはそのとおりです

太陽電池は高価なんで、その値段に見合うエネルギーが製造に使われてるんじゃないの?って疑ってます(シリコンは砂浜に落ちてるぐらい安価ですけどね)
あと、性能劣化が早いですね
現在は超逆ざやな買い取りという歪な状態なので、それが終わってからが観察対象ですね

> ただ、シェールガスやシェールオイルを手にした最近の米国を見ても感じますが、
> なまじエネルギー自給自足体制が整うと他国に頼る必要がなくなるので、外交的に
> 好戦的になる危険性はありますね。(あるいは極めて内向きになる可能性も)

現状でも日本は他国が羨むほど発展(=持っている)してますが好戦的ではありません
まあ、働かなくても稼げるようにまでなると国は滅びますけどね(^^)

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pmakerさん

>現在は超逆ざやな買い取りという歪な状態なので、
>それが終わってからが観察対象ですね

そうですね。あのバカ高なFITのせいで日本の太陽光発電装置は(国際的にみて)異常な高値のままほとんど下落してないですからね。

FIT狂騒曲が過ぎ去ったこれからの下落を楽しみにしています。
(欧米は大体日本の半値ですからね。)
あ、資源国でない日本で注目のエネルギー、1つ思い出しました。
水から作れる『水素』です。

トヨタの水素自動車ミライのサイトが分かりやすいです。
https://toyota.jp/sp/fcv/h2guide/

1.発電時に二酸化炭素を産まない
2.ほぼ無限につくれる
3.貯蔵できる
んでもって、自然界にあるものなので、クリーン。

たしか製造コストとかに課題があったはずですが、詳しくは調べてませんw
水素はガソリン以上の危険物なので貯蔵や運搬の大問題があります

発掘採集が出来ないので作るには別のエネルギー源が必要になりますので、本質的にはクリーンかどうかは作り方に依存しますね

原発からの電気分解ならオール家電並みのクリーンさですが、化石燃料から電気つくるとCO2は排出されます
今は化石燃料からの改質が安いのですかね・・(うろ覚え)
化石燃料から作る場合は、やっぱりCO2が出ますかね
ドイツでは、風力発電などで作りすぎた電力を水素に変換して貯蔵および運搬し、再度発電したり水素自動車に供給したりしているようですが、いかんせんコスパは悪く、バッテリーが安くなるまでのつなぎという印象しかありません。

トヨタが必死で頑張っている水素自動車も、自動車本体および水素スタンド設備にコストがかかり過ぎることから普及させるのは難しいでしょう。
pmakerさん
水素って実際問題、ガソリンより危険なのでしょうか。
下記のような記事にもあります。

「水素の危険性と安全対策」トヨタFCV開発者インタビューvol.3 | FUTURUS(フトゥールス)
https://nge.jp/2014/09/04/post-2889

こんな記事もあるし、LNGガスの自動車もそれなりに歴史が長いですし、都市ガスやプロパンガスも普及してるので、私は化学に詳しくないですけど、水素も一般的な可燃物と同レベルの危険性って印象でした。
pmakerさんの危険という指摘が印象レベルの話なのか、実はガソリンやガスと比べてもガチでヤバいという話なのか、知識が足らず分かりませんでした。

Dさん
コスト問題があるのは、既知の問題なので把握はしています。
ただ、環境汚染に関心の高いカリフォルニア州では、補助金効果があるにせよ、ガス自動車が数千台走っているというニュースもあります。
また、電気自動車はバッテリー重量の問題で電気トラックの実用化が難しい中、水素エンジンは重量問題の障壁が低いらしく、最近だとセブンイレブンがFCVトラックを使う話もあり、ちょっと注目しています。
トッチンさん

>水素って実際問題、ガソリンより危険なのでしょうか。

はい。
下記論文に詳しく書かれていますが、水素は他の可燃性ガスに比較し て爆発・火災の危険性が大きいことが明らかになっています。
https://www.jstage.jst.go.jp/article/ieiej/36/4/36_263/_pdf

その主な理由は、
( 1 ) 水素は燃焼範囲が広い
( 2 ) 水素は燃焼速度が大きい
( 3 ) 水素は着火しやすい
( 4 ) 水素の燃焼は消しにくい
というものです。

水素社会を目指した研究に九州大学が早くから取り組んでいて、キャンパス内に水素ステーションを作ったのですが、これが爆発する事故を2006年に起こしたことは記憶に新しいですね。
トッチンさん

>カリフォルニア州では、補助金効果があるにせよ、
>ガス自動車が数千台走っている

水素自動車は(現段階においては)満充填時の走行距離がEVより長いことと、トヨタの必死の売り込みで3,000台を突破したそうですが、その一方、水素ステーション設置に伴う費用面の理由から、環境対策で先行するカリフォルニア州でもステーション数が31カ所に留まっているそうです。

下記記事が面白いですよ。
「トヨタの燃料電池車、存亡の危機か…世界3大勢力が撤退、水素インフラも圧倒的に不足」
https://biz-journal.jp/2018/07/post_24170.html

…弱ったことに、FCVを次世代車の最大の候補だと言い出したダイムラーが開発の放棄、あるいは延期に動いた。1990年代初頭に早くもFCVの試作車を発表し、「これからはFCVの時代だ」と社長自ら宣言したメーカーである。先頭ランナーが「こんなレースは続けられない」と言ったわけだから、後続ランナーは動揺する。

…FCV開発者からは、「EVは航続距離が短いから市街地を走っていればいい。長距離はFCVの出番だ」という声がかつては聞こえたが、個人のつくった軽自動車のEVが東京~大阪の555.6キロメートルを途中無充電で走り、自動車メーカーから航続距離が500キロメートルを超えるEVが発売されると、そうした声のトーンは次第に下がった。しかも、国内のEV充電インフラの整備は急速に進み、面的には十分な充電器の数になっている。実際にEVを使ってみると、充電で困る局面はほとんどなくなっている。

…一方、水素ステーションとなると、まだまだ数が足りない。設置に費用がかかり、安全を確保する上で、そして土地価格等で場所の選定が困難なこと、管理に手間がかかることなど、設置の難しさはEVの充電器とは比べものにならない。

…また、先のビッグスリーをFCVの開発から手を引かせている要因は、車両の価格だ。現行のトヨタのミライは700万円である。これに対してトヨタは、2020年以降にFCVの世界販売台数を3万台以上とし、製造コストを半分以下に引き下げるとしているのだが…
Dさん
情報ありがとうございます。
プロパンと比べても危険な事が実験でも明らかになっているんですね。
製造コストもあるけど、危険性は貯蔵や運搬コスト増の一因にもなっているんでしょうね。

エネルギー問題は気になるテーマなので、自分の方でも改めてググッてみようと思います。
ヒンデンブルグ号の悲劇で人類はトラウマレベルの歴史感を共有してもいますが、私の危険は常温で気体状態であることが大きいです
燃焼は酸素との接触面積に依存性が高いので、固体、液体、気体の順で爆発のリスクが増してきます
ガソリンは気化性は高いものの、スタンドで扱えるように基本は液体です
最初から気体の水素の方が危険というのはそこを指してます

トヨタは私の考えではEVのカウンターでやってるだけと思ってます
トヨタがEVを始めると、注目されてEVシフトが加速して強みのガソリン車が売らなくなる恐れが強い
かといってEVがメインになったとき技術的に後れをとりたくないので、EV技術転用可能な水素をやって、二手、三手、先読みしてると思います
一応、追記すると、水素を取り上げたのは、ほくのうさんの「安全保障やエネルギーの自給自足の問題視コメント」の一環として、まだこのスレに出てなかった水素をとりあげた次第です。

なので、水素すごい!と激推ししてるわけではなかったりします。(とはいえ、賛否両論、面白い話です)

自分的には日本経済に重要なのは化石燃料や自然エネルギーよりも「人力」…すなわち、経済力です。今の時代、金があればエネルギーなんて他国から調達すればよいのですから。

そんな視点もあって、pmakerさんのコメント
〉現状でも日本は他国が羨むほど発展(=持っている)してますが好戦的ではありません
〉まあ、働かなくても稼げるようにまでなると国は滅びますけどね(^^)
なんかは、安全保障とかより危惧してるところだったりします。

Pmakerさん
化学的なご説明ありがとうございます。

〉EV技術転用可能な水素をやって、二手、三手、先読みしてると思います
という予想は面白いですね~。
pmakerさん
〉最初から気体の水素の方が危険というのはそこを指してます

ガソリンの液体と気化の可燃性の違いみたいなのは何となくは知っています。

…が、詳しく理解はできていません。

水素の安全性について、ラジオか何かで聞いた話としてナルホド!と思ったのは、「水素は常温では空気より軽いので、事故が起きても直ぐに空に拡散してしまう。しかし、ガソリンは常温では液体なので空気より重たく地面に残る。従って地表近くで気化する可能性を有しているので危険」みたいな話でした。

理解力が高いとこのロジックに矛盾があったりするのが分かるのだと思いますが、私にはわからず「なるほど!」と思った次第です。

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ここ1〜2年、テスラがバッテリーコスト下落を牽引していますが、そのことがよく分かる(軽いノリの)記事がありましたのでご紹介しておきます。

「電気代やっす! オーストラリアの風力発電所がTeslaのバッテリー施設をおかわり希望」
https://www.gizmodo.jp/2018/09/wind-farm-wants-more-tesla-batteries.html

…突発的な電力不足を平均化する必要があります。そしてこの運用には火力発電された電気を使われるのが従来の方式でした。しかし火力だとタービンを回すための時間がかかりますし、即座に対応できるバッテリー式のほうが便利なのです。

…20MW・容量34MWhの小型オングリッド施設を、Teslaが作ってくれないかと…55ドル〜65ドル/MWh(約6.2円〜7.3円/kWh)の間で、電力を販売できる算段になるのだとか。

…これは現在のオーストラリアの平均である約180ドル/MWh(約20円/kWh)と比べると半額以下…日本の平均は約230ドル/MWh(約26円/kWh)
テスラのイーロン・マスクさんは上場企業としてはヤバイ発言をしたり、ラジオ放送中に大麻を吸った疑いが持たれたり、最近は天才ならではの突飛さが話題になっていますが、これは気になるニュースですね。

テスラにはパナソニックがバッテリー供給していたはずだけど、この施設のバッテリーにパナソニックが関係しているのか?も気になりました〜。
>この施設のバッテリーにパナソニックが関係しているのか?

残念ながらサムスンを採用したようです。
何ともドライな会社ですね。
まあ、そうでなければ安くはできないのかも…
https://www.recordchina.co.jp/b192201-s0-c20-d0124.html

パナソニックは脱「テスラ依存」で、なんとトヨタとの電池協業を発表
https://www.nikkei.com/article/DGXMZO3418011015082018TJ2000/

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その他バッテリー関係の記事

「元ソニーの村田も参戦 大容量蓄電池で格安電力」
https://www.nikkei.com/article/DGXMZO32559050T00C18A7000000/?df=2

「欧州全域でバッテリー製造連携へ、ドイツが意欲-テスラやパナを追撃」
https://www.bloomberg.co.jp/news/articles/2017-10-04/OXB2QS6TTDS001

「テスラに続いてメルセデスベンツがアメリカでホームバッテリー事業に参入」
http://gigazine.net/news/20170521-mercedes-benz-home-battery/

「テスラ超える巨大蓄電池、韓国・現代重工が来年2月稼働」
https://www.nikkan.co.jp/articles/view/00453269

「テスラがカリフォルニアに建設予定の蓄電施設は史上最大規模」
https://japanese.engadget.com/2018/07/08/tesla-involved-in-major-pg-and-e-battery-project/

「電力も定額使い放題へ 蓄電池社会の到来間近」
https://www.nikkei.com/article/DGXMZO32559010T00C18A7000000/

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もう一つおまけ

「再生可能エネルギー80%へ向かうドイツ、日本の蓄電池で電力を安定供給」
http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1703/22/news033.html

…ドイツの研究機関が分析した2023年の電力需給の予測によると、冬のあいだは火力発電を中心とする従来型の設備を使って電力を供給する必要があるが、夏になると太陽光と風力発電が増加して日中には100%近い電力を再生可能エネルギーで供給できる見通しだ(上図)。その代わりに大容量の蓄電池システムなどを使って風力と太陽光の出力変動に対応する必要がある。

…日本国内でも大容量の蓄電池システムを導入して、風力発電と太陽光発電の増加に備える動きは広がりつつある。ただしドイツと違って電力会社が再生可能エネルギーの拡大よりも原子力の再稼働を重視する姿勢を維持しているため、蓄電池による電力の安定供給に取り組む動きはさほど活発になっていない。ドイツの実証結果を日本にもフィードバックして、長期的な再生可能エネルギーの拡大策として生かしたいところだ。
ミディ
ミディさん・投稿者
マスター
ほくのうさん
石炭火力は基本的には24時間ぶっ通しで一定期間稼働させることが前提になっています。この電力を使って陽水することと新たにミドル電源を稼働させることではコスト面でまず違いが出ます。
また、二酸化炭素排出量もミドル電源分が新たに加わるのかそれとも元々計算された二酸化炭素排出量なのかの違いもあります
平成21年度版電力設備パンフのグラフから東京電力管内ではベース電源として約4000万kwが昼夜問わず稼働しているようです。
また、このベース電源の二酸化炭素排出量は一定である。
このベース電源は原発、流水水力、石炭火力から構成されています。
これに対してミドル電源を稼働される場合新たに稼働されるため二酸化炭素排出量はベース電源に上乗せされる。
夜間可能なミドル電源は石油火力、LNG火力、LPG火力、ダム水力が該当します。
もう一つ重要なことは電力会社の方から聞いたのですが石炭ガス化発電は石炭を蒸し焼きにしてコークスと石炭ガスに分離するなら石炭ガスだけ石炭ガス化発電に使いコークスは旧式の石炭火力に使うことにより石炭火力発電所全体で二酸化炭素排出量を削減する方法もあるようです。
石炭ガス化発電をコンパウンド化する発想から来ていると感じました。
この方法は特に北海道厚真発電所や東電鹿島火力発電所では二酸化炭素削減に有効な方法のようです。
ミディ
ミディさん・投稿者
マスター
太陽光発電は悪いが主電源にはなり得ない。発電量自体少なすぎる。
メガソーラでも3万kw、石炭火力は古い内陸型でも15万kw. IGCCや先進型超々臨界圧石炭火力では100万kwになる。
また、地熱発電は日本には800万kwあるがそのほとんどが自然国立公園内で自然保護を理由に環境庁が開発許可しないことが民主党政権時代に政策決定されたと日本経済新聞に載っていた。
また、温泉との関連で湯量や温度の問題も浮上している。
ミディ
ミディさん・投稿者
マスター
トッチンさん確かに石炭火力は先進途上国のみならずあのドイツでさえ電力供給の40%を占めている。
その8割くらいが煙もくもくの亜臨界圧石炭火力。
二酸化炭素排出量も1.5kg-co2(グリーンピース調べ)というものまであるようだ。
この石炭火力にコークス燃料を使用しただけでも二酸化炭素削減効果はあると思います。
ミディさん

>太陽光発電は悪いが主電源にはなり得ない。
>発電量自体少なすぎる。
>メガソーラでも3万kw、石炭火力は古い内陸型でも15万kw.
> IGCCや先進型超々臨界圧石炭火力では100万kwになる。

もしかして、火力と同じような大規模集中型電源としてソーラーを使えないか、と考えているんでしょうか?
それは無理があるので考え直されたほうが良いと思います。
ソーラーは需要地近くに小規模分散型で配置するのが正解です。

ちなみに、最近着工した宇久島メガソーラーは43万kWと大規模ですが、こういうメガソーラーは事業者としては儲かるでしょうが、日本においては環境破壊に繋がりかねませんので、あまり望ましい方向性ではないと考えられています。

参考:
①2017年度末での日本におけるソーラーの累積導入量は約4,000万kW
②現在の状況と2030年の状況は大きく変わる。
(ソーラー+バッテリーのコスト下落やCO2の排出規制強化など)

スクリーンショット_2018-09-29_0.39.24.png

「分散型エネルギーについて」
http://www.enecho.meti.go.jp/committee/council/basic_policy_subcommittee/mitoshi/006/pdf/006_05.pdf

「メガソーラーから分散型電源への移行を」
http://solarpowernetwork.co.jp/news/distributed_generation/
…いま世界で「再エネ」といえばメガソーラーではありません
…電力消費地にほど近い地域の屋上や地上型の太陽光発電施設を使って少量の発電をする地産地消モデルが想定されるようになっています。
…送電網の過密状態を解消し、電力を安定供給し、そればかりか原子力発電や火力発電といった従来型の大規模発電所の発電およびその都市部への送電コストを合わせた発送電コストよりもコストを抑えられるのは分散型電源だけなのです。

以上、参考まで。
ミディ
ミディさん・投稿者
マスター
水素ガスについてトヨタがLNGから水素ガスを発生させて車に供給する。
これが一番安全に供給できるようです。この方法はLNGとして貯蔵しておき供給時に水素ガスに転換し供給する。技術的にはまだ改良の余地はあるがLNG車の普及が鍵になる。
ガソリン車からLNG車へはスタンドさえ普及できればコスト的にはガソリン車並みまで価格低下するため普及が一気に進む。
このLNGスタンドを利用して水素ガス車を普及させることができるのではないか。
新聞にコメントが載っていたのでトヨタに電話で確認したらそんな答えが帰ってきた。
ミディ
ミディさん・投稿者
マスター
Dark site of the moonさん
分散型にしろ集中型にしろ必要な電力は同じではないでしょうか。
日本の電力は設備ベースで2億kwなのです。これをどう賄うのか。
太陽光発電は七ッ島メガソーラで約129万m3の土地に29万枚で7万kw
一日21万kw
これは1時間当たり1万kwに満たない発電量になります。
宇久島のメガソーラ43万kwすごいでね。
サウジ砂漠で建設されている太陽光発電のようです。
ただそれでも1日に直すと1時間当たり6万kw弱にしかなりません。
北海道でも必要な電力は一日最大で600万kw弱になります。
日本の電力を賄うには大型火力が必要なのです。
ミディ
ミディさん・投稿者
マスター
Dark side of the moonさん
宇久島のメガソーラは165万枚総工費2000億円、年間51万5000Mwの事業になります。
因みに横須賀で今建設中のIGCCと予算規模では同じ。 
電力を九電に売却するとして売却価格は買い取り制度がなくなるため1kw当たり5円前後まで下落が予想されています。
売上は約25億円。 
採算ベースに乗らない可能性が高いと思われます。
因みに横須賀火力は出力100万kw.
販売電力が家庭や企業向けであるため1kw当たり27円、コストは1kw10円粗利で17円。
稼働率80%として粗利ベースで年1200億円、2年で回収できる計算になります。
明治維新以来、日本の発展は技術の習得、開発、発展でした。戦後の高度経済成長と治安の良さは、電力の安定供給に支えられたと思っています。それは、半世紀ほど前の電気、土木をはじめの多くの技術者の努力があったからと思っています。最近は理系離れがすすみ若い方の最新技術への関心が薄れたように思います。マスコミ、出版社も記事にすることが少なく。最新技術の周知が遅れるように思います。学研や科学雑誌を見て、技術の素晴らしさに感動し、家族で話題にすることなんて、無くなりましたからね。技術の恩恵は知らず知らずに受けています。古いイメージだけで判断するのは危険かと思います。しかし、理系は難しいです。三相交流、火力発電の臨界圧、太陽光発電の光電効果etc、恩恵を受けていますが、簡単には説明できませんね。
ミディさん

>分散型にしろ集中型にしろ必要な電力は同じではないでしょうか。

集中型で比較するのであれば、「石炭、LNG、石油、原発、大型水力」といった種類で議論すべきかと思います。

分散型であれば、「ソーラー、風力、小水力、下水熱、コジェネ系、その他もろもろ」といったところでしょうか。

ついでに、再生エネの変動を吸収する補助電源としては、「LNG、バッテリー、水素」などが考えられます。

いずれにしても、集中型だけで全て賄う、とか、分散型だけで全て賄う、と考えるのではなく、(少なくとも当面は)両者を組み合わせて使うことを前提にすべきと思いますし、集中型だけを見ても、単一の発電方式に統一する必要が無い…と言うよりリスク分散の観点から多様な電源を揃えておくことが望ましいと考えられます。

ましてや分散型に至っては統一しようもなく、各地域、各企業、各家庭の事情に合った様々な発電方式が導入されていくことでしょう。
(とは言え、戸建住宅では「屋根ソーラー+バッテリー」が、都心の高層ビル群では「壁面ソーラー+バッテリー」が主流になっていくと予想してはいます。)

追伸:単位が少しおかしいです。
×:(七ッ島メガソーラで)7万kw、一日21万kw
○:(七ッ島メガソーラで)7万kW、一日21万kWh
ふと思い出したので書いときます。

圧力をダイレクトに電気に変換する仕組みがありまして。
新素材が開発されたっていう記事を昔読んだなぁと。
https://www.kankyo-business.jp/news/010539.php
https://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/702390.html

発電力は大きくないのでメイン電源はおろか、サブ電源にも厳しいものですけど、場所と用途を限定すれば省電力で済むようなものには使えると思います。
センサーという側面もあるので、次期通信規格の5Gと組み合わせたら色々な用途に使えるかも、なんて妄想が出来てしまうような夢のある素材だと思いました。
靴底にでもつけて丸1日歩いて常時予備バッテリーに充電させてれば、アップルウォッチを充電するくらいは事足りるんじゃないかなぁ、っていうイメージですね。
この素材、今どうなってるんだろうなぁ。
記事によるとJR東が「発電床」なるものを実験してるらしいですね。

変わりものでいうと、熱を電気に変換するものは発売されてますね。
温度差を利用する半導体系のペルチェ素子やその改良型など。
http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1604/20/news045.html

キャンプで使うストーブ型の製品など。
https://kurashi-no.jp/I0012219

これらも省電力しか生み出せませんが、いろいろ組み合わせていけば面白いことが出来そうだなと思いました。
とくに最近の電子機器は省電力志向ですし、親和性は高いかもなぁと。

あ、水道管で発電するっていうのもありますね。思い出しました。
これはそこそこ普及出来るんじゃないでしょうか。
そう考えると、やはり水力はまだまだ可能性があるなと思ったりします。
http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1706/09/news037.html

どれもこれもあまり具体性がある内容ではないですけど、まあ夢を語るくらいは許してくだされ。
木の年輪の生育状況を調べたら1000年前の日本の平均気温は今よりも3℃ほど高かった、なんて報告がありますよ
当時は日本国内でもマラリアが広く蔓延しており歴史上の人物だと平清盛と後白河法皇の死因とも言われてます

その後15世紀くらいから今度は寒冷化が始まり冷害による農作物の不作が頻発したのが戦国時代突入の原因だとする説も提唱されてます

この寒冷化(小氷期)の傾向は19世紀初頭まで続いていたらしくて江戸時代には隅田川が4回ほど完全凍結したなんて記録も残ってます
それ以降は再び気温が上昇に転じて現在に至っていますが
この温暖化もそういった長いサイクルでの気候変動の一部なのかもしれませんね

因みに地球は過去に2回程地表全体が完全に凍ってた時期も有るとか
みんな、頭が良いなぁ…

でも、太陽光発電とかは、出力が安定しないので電力系統の安定化のためには、とても厄介なんだけど…

まぁ、分散型で系統に接続せず、自給自足ならどんどんやったら良いと思うけど…
オーストラリアのテスラ大型蓄電システム。

去年の記事でしたので、気になってその後どうなったのかググってみました。
上っ面だけで言えば、
「短期で安価に完成して、その上収益性も高くて大成功万々歳!」
なんですが。

いや、それどういう事よ?

…って思わない人は、こんな熱いスレに居ないと思いますがw。

要は。
オーストラリアの各州政府における再生エネルギー激振りな政策のせいで、太陽光と風力で総発電量の4割を占めるようになり。そんな不安定な物に頼った代償として、電気代が変動価格制になり、安い時間帯と高い時間帯で電気代に4倍もの価格差があると。

で、そこに。
大型バッテリー装置を導入して、安い時間帯に電力を買って高い時間帯に売ると、儲かっても儲かって仕方がない。何しろ、一日の中で電力を売り買いするだけなのに、仕入れ価格の4倍の値段で電力売れちゃうんですから。

よし、こんなにウハウハなら、次の蓄電システムも作るべえ。
と、まあ、そりゃそうなりますよねえ。


何の事はない。
オーストラリアの電力政策失敗あってのテスラ蓄電池システムだった訳です。

「再生エネで日本より電気代が安い!」
と煽ってみても、下の方に(但し平均価格であり、時間帯によって条件は異なります。)と小さく書いてあるタイプなんですね。ソフトバンクかっ!w。

さてと。
そんな再生エネルギー偏重に対してオーストラリア政府が警告してきたのに、各州政府は聞く耳を持たなかった。結果、不安定な電源構成が出来上がってしまって、変動料金制でそれを吸収しようとした。でも、需要と供給のギャップが大きくなり過ぎて吸収しきれない。電源構成の失敗から大規模停電まで起きて、州政府批判も大きくなってきた。

そんな失敗オーストラリアの電力事情に、蓄電池システムを使った電力の短期売買がマッチした。という事の様です。

ベースロード電源をきちんと整備していないオーストラリアの特殊事情ですね。
こんな物が持て囃されるなんて、そんな不安定な現状をこそ、オーストラリアの電力関係者は恥じるべきですよ。

電力の短期売買で売り抜けて儲かった!とか。FXとか仮想通貨扱ってるんじゃないんですから。
wagamiさん
興味深いニュースですね。
ソフトバンクは参入しなかったのかな?って少し気になりました(^^)
メガソーラーが、名ばかりの環境破壊にならなければ良いのですけど…
wagamiさん

再エネ発電設備にバッテリーを何故併設するかと言うと、例えばソーラーなら昼間に大量に発電されて送電網がパンクしかねない時にバッテリーに貯め、夜などソーラーが止まって電力が不足する時に放出するようにシステムを組むことで、送電網を正常に保とうとしているわけです。

それを電力単価の側から見れば、電気が溢れて安〜くなってる時に蓄え、電気が不足して高〜くなってる時に売るから、当然儲かります。

また、バッテリーだけを作って電力の短期売買をしている事例はまだ無いと思いますよ。
ご紹介した事例は、記事にある通り、
************************
風力発電所が結んでいる契約はガチガチに縛ることなく、使い方に柔軟性を持たせているといいます。たとえば出力100MWのうち7割(70MW・10分間)がオーストラリア政府との契約で、残り(30MW・20分間)は需要が特に高いときや供給が制限されるときなどに使えるよう、あたかも貯金で補填するように応用が効くようになっているのです。
************************
という契約形態のようです。
ふみえもんさん
実家に帰るときに果樹園がメガソーラーに変わってました
土地の少ない日本だと、農地や林や公園をメガソーラーにするので、補助金がきれて打ち捨てられたら、ただ環境を破壊しただけになりますね
自然エネルギーはそこのある自然を活かしてこそだと思うので、土地のない日本にはメガソーラーは合わないと思います

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pmakerさん

最近は営農型ソーラーと言って、間引いてソーラーを設けるシステムが少しづつ増えてきているようです。日差しが緩和されたほうが良く育つ農作物と組み合わせることで、結構うまくいってるらしいですよ。

これに対して、貴重な山林を切り開いて作るメガソーラーは本当に止めてほしいですね。それと、山の尾根沿いや沿岸部にズラ〜っと立ち並ぶ風力発電もなんとかしてほしいと思っています。
テスラ情報。

テスラのイーロン・マスクと米国証券取引委員会との示談が成立! 目の前の訴訟問題は解決したものの、カリスマ経営者への信頼感の下落は避けられない!|ザイ・オンライン
http://diamond.jp/articles/-/180982
wagamiさん

>大型バッテリー装置を導入して、安い時間帯に電力を買って
>高い時間帯に売ると、儲かっても儲かって仕方がない。
>何しろ、一日の中で電力を売り買いするだけなのに、
>仕入れ価格の4倍の値段で電力売れちゃうんですから。

これらの元記事は下記ですよね?
「テスラの大規模蓄電池の成功がもたらした驚くべき結果」
http://blog.evsmart.net/ev-news/tesla-energy-hornsdale-power-reserve/

だとしたら、wagamiさんは大変な誤解をしています。
この大型バッテリー装置は、安い時間帯に電力を買っているのではなくて、供給過剰の時間帯に自前の風力発電の電力を貯めておいただけです。
で、供給が不足する時間帯に放電した結果、高い単価で売れたということです。

つまり、再生可能エネルギーによる発電を増やす中で「グリッドを安定させる」目的で大規模蓄電池を導入したところ、結果として「かなり儲かってしまった」ということだと記事にも書かれています。

そして、重要なのは、この(供給過剰の時間帯の電力を供給不足の時間帯に移動させた)ことにより、供給不足の時間帯の電力料金を90%下げることに成功したということです。

この記事の表現をそのままお借りすれば、「ガス・カルテルが膨らませた電力価格の『上昇バブル』をテスラの大規模蓄電池が見事に潰してみせた事実が明らかにしてしまったのは、グリッドの総容量に対してごく小さな容量の蓄電池でさえ、すぐに応用可能な新技術と組み合わされれば、電力市場の諸問題を解決して市場力学を大きく変えてしまう能力・可能性を持っている、という現実でした。」ということになります。

記事の読み方一つで受け取り方が180度変わることも珍しくありませんので、引用された元記事のURLはできるだけ明記して頂ければと思います。
東京電力でも深夜の方が電気料金が安いプランがあるので、蓄電池に投資すれば利益が出せたりするのかな?

かつてはダムが蓄電池的な役割を果たしていたけど、蓄電池ならダムのようには場所を問わずに施設がつくれるし、揚水ほど電力をつかわないだろうし、ダム工事のようなコストの初期投資のブレも起きないし、面白そう。
トッチンさん

そうですね。
日本では20万kW〜100万kWクラスの揚水発電装置(ダム)が主流ですので、このテスラの10万kWバッテリーではまだ能力不足ですが、もうあと数年すれば十分に代替可能な選択肢になってくるのではないでしょうか。

ちなみに、揚水発電のエネルギー効率は、揚水につかった電力に対して70%といわれていますが、リチウムイオン電池の場合は95%ですので、無駄になる電力も大きく減少します。
企業が蓄電池で夜間と昼の電力の価格差売電でせどりしたり、個人が自宅に蓄電池をおいて夜間に蓄電して昼に使ったり、そういうスマートグリット?な社会が近いのかな。

蓄電池があれば停電にも耐えられますから、こういうのは既にインフラが行き届いている日本よりも、電力供給が不安定らしいインドとかで急速に普及するのかも知れませんね〜。
トッチンさん

夜間と昼の電力の価格差売電でせどりすればするほど価格差は縮まっていきますので、それほど長期に渡って旨味のある事業にはならないと思います。

基本はやはり、ソーラーなりの再生エネと併設するタイプが主流になるのではないでしょうか。(超高ビルが壁面ソーラーに併設して入居者に売電するとか)
Dさん
〉夜間と昼の電力の価格差売電でせどりすればするほど価格差は縮まっていきますので、

たしかに!笑
ミディ
ミディさん・投稿者
マスター
揚水発電より発生した電力がなぜ0.7となるのかの意味を調べてみました。
国の二酸化炭素排出係数は
二酸化炭素排出量/総発電量で計算されます。
石炭火力から発電した電力は送電線を通ることにより抵抗Rより喪失する。
この石炭火力から生じる電力Pの夜間電力を使い揚水発電の下のため池からダムに汲み上げる。
しかし、汲み上げる水量と発電する電力は満水にすることを除くと無関係となる。
石炭火力から生じる電力P=IV
I電流、V電圧
また、送電線で消費される電力Wは
W=I^2R
これが抵抗係数0.7となる。
つまり総発電量は石炭火力の総発電量+揚水発電の総発電量を分母として発生した二酸化炭素排出量を分子とする算式が成立する。
0.7の係数を揚水発電にかける計算式は家庭や工場また事務所で消費される時に供給される電力量であり二酸化炭素排出量計算とは別のものである。
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