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解決済みの質問

今後のエネルギーは何を使うのがよいのでしょう?

原発事故がかなり大規模な被害を出しています。被害を単純に金に換算してしまうと、このまま改良しながら原子力を使い続けるのが経済的には正解な気がしますが、「やはり事故は避けるべきだ」という視点から原子力の利用を見直すとすると、どういう選択が適当でしょうか。

仮に原発を太陽光発電に置き換えるとなると、電気料金が倍増すると思います(*末尾に計算)。
もしそうなると、産業の国際競争力や生活の豊かさの低下が大きく、大問題かと思います。
これ以外の自然エネルギーは、日本ではエネルギー量が少ないので検討に値しないと思います。

別の選択肢として、比較的資源が潤沢にある、石炭をエネルギーに使用することも考えっられます。ただし化石系燃料を使う場合(天然ガスやメタンハイドレートも同様)は、CO2削減を保留にすることになります。

(*)太陽光発電の初期コストは、70万円/kWと言われています。寿命20年、稼働率0.1(日照時間等より)とすると、1kWの太陽電池の20年間の総発電量は17520kWなので、1kWhのコストは40円程度です。
電気料金の平均は約15円/kWh程度なので、原発分(約1/3)のコストが40円/kWhになったとすると、
15*{2/3+1/3*40/10}=30円/kWh
つまり、原子力を太陽光発電に置き換えるとなると、電気料金が倍増すると思います。

投稿日時 - 2011-04-17 11:52:34

QNo.6674245

暇なときに回答ください

質問者が選んだベストアンサー

dspdspさんは、今後も原子力発電のコストが3/11以前と同じレベルにとどまるとお考えのようですが、そうはいかないと思います。耐震・耐津波補強、外部電源補強等々のコストと肥大化する安全設備の維持管理コストで原子力発電コストは、今の倍近くまで高くなると思います。

さて自然エネルギーに関してですが、ここであれこれ意見を述べている人々もdspdspさんも、今、日本で使われている自然エネルギーの内訳をまるでご存じないみたいですね。太陽光・風力・地熱を合わせても、国内自然エネルギー発電量の20%程度、残りは小水力発電とバイオマス発電なのです。

小水力発電とバイオマス発電は自然エネルギーとはいえ、安定した電力供給が可能です。とりあえずはこれらと地熱発電の安定した拡大が脱原発のベースになります。太陽光と風力に関しては電力の蓄積技術が要諦です。今、いちばん有望なのは太陽光と風力の余分な発電分で水を電気分解して水素を取り出し、この水素から燃料電池で電気を得るという方法です。すでに実証実験も始まっています。http://h2.kyushu-u.ac.jp/

民生レベルでは、電気エネルギー以外の自然エネルギーの直接利用も大事です。家庭におけるエネルギー消費は暖房用と給湯用がほぼ6割です。地方都市郊外で間伐材やバイオ燃料の供給ルートを構築しやすいところでは、新しいタイプの薪ストーブの利用や太陽熱温水器の見直しなどが考えられます。太陽光発電のエネルギー変換効率は10%少々ですが、太陽熱温水器は50%くらいです。

自然エネルギー白書の要約版のURLを紹介しておきます。
http://www.re-policy.jp/jrepp/JSR2010SMR20100514.pdf

投稿日時 - 2011-04-23 18:11:35

補足

ありがとうございます。
自然エネルギー白書 拝見しました。
これによりますと、日本の自然エネルギーの総量は1000万Kw/年程度ですので、電気エネルギーのみの年間総量の1/10程度しかないのでは?

投稿日時 - 2011-04-24 23:26:36

お礼

ありがとうございます。
いろいろなご意見をお聞きできました。1つをベストに選ぶのも僭越ですが、自然エネルギーの文献を紹介いただきましたので、ベストとさせていただきます。
この質問をきっかけにいろいろ勉強させていただきました。私なりに以下のように総括させていただきます。
・自然エネルギー量は案外多いが、日本の電力量から比べると少ない。
 (上記補足の計算は間違ってまして、実際は3%程度です)
・やはり、原子力と代替できる新エネルギーはそうそう存在しない
・けれど、技術の進歩は無視できない。

投稿日時 - 2011-04-26 23:36:32

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回答(14)

ANo.13

#11です。

ここでは議論は禁止されているので、議論はひかえますが、エンジニアは現在の技術のみで将来を考えているわけではありません。(そこで思考停止していたら発展がない)

ただ、現状でも既存技術だけで蓄電はできますが、コストパフォーマンスや設置を考えると一般人が気安く導入できないというだけです。たとえば個人の家でまる一日分の電力を蓄えようとするとコンパクトカーサイズのバッテリ(鉛蓄電池)だと40~50個ほど必要になります。逆に、これだけ準備すれば1日停電になってもバックアップできることになります。
もちろん現状のリチウムイオンバッテリであれば体積比で4分の1程度になるので設置面積は少なくて済みますが費用がかさみます。
レアメタルを使わない二次電池の開発も行われてきているので、時間の問題でしょう。

ま、こう書いても「天候不順が続いたらどうするの」とか言われそうですが、技術は一歩一歩確実に進んでゆきますので、この件に関して自分は楽観視しています。

投稿日時 - 2011-04-23 00:58:32

お礼

ありがとうございます。
未来に向けての可能性はいろいろありますが、実現までには時間がかかりますね。でも、可能性があることは重要なことですね。
問題は当面のコストですね。日本の場合、国際競争力がなくなると飢え死にしてしまいますので、ここが難しいところと思ってます。

投稿日時 - 2011-04-24 23:31:08

ANo.12

素朴な疑問ですが、No.11さんの書き込みで
「蓄電設備(とスマートグリッドでエネルギー分散)で解決できる問題です。」
と有りますが、電気自動車が数百万の電池を必要とする現在の技術において簡単に解決できる方法が
本当に有るのでしょうか?
自然エネルギーの弱点は全ての自然エネルギーが安定しない事ですので、蓄電の簡単な技術があれば、全ての自然エネルギー発電を実行すれば可能かもしれませんが、今現在蓄電を簡単に出来る技術は見たこと有りません。
有っても水力発電所の水をポンプで高いところにくみ上げると言う原始的な物やエアコン限定だと氷やお湯を作っておいて温度をためて置くとかの原始的な物しか無いと思うのですが、画期的な電気そのものをためる蓄電技術が無ければ何を言っても自然エネルギーのみでは駄目だと思いますが、自然エネルギーが良いとされている方は参考に蓄電技術はどうするのか書いていただけると説得力が倍増すると思います。

私は上記の蓄電技術が今でもそれ程画期的な物が無いと思ってますので自然エネルギーは補助でしかないと思ってます。
水力発電なんかは安定しているほうですが、雨が降らなくなればどうしようもないと言う欠点もあります。
コストもそうですが、それ以上に安定電力が存在しないと今のインフラとしては厳しいのではないかと思います。(特に工場の電源)

投稿日時 - 2011-04-22 17:57:37

ANo.11

太陽光か地熱しかないのでは?

バイオも太陽光由来ですが、設備・管理コストが大きいので、ほぼ放置しておいても勝手に発電してくれる太陽電池にかなわないでしょう。
燃料電池も燃料の調達コストがあり、しかも地球の資源を食いつぶしてゆく事には変わりありません。
化石燃料も長い目で見れば結局太陽光ですが。
太陽光発電の問題は主に不安定さ(特に夜間使えない)ですが、これに関しては蓄電設備(とスマートグリッドでエネルギー分散)で解決できる問題です。

#5さんの言われるように「やる気」の問題だけだと思います。

原発の良くない点は
・事故発生時の被害が甚大。日本のような狭い国土では致命的だし、状況によって国内だけの問題では済まされない。
・使用済核燃料の廃棄物問題。数万年単位で管理が必要なものを子孫に引き継がせる
 権利がどこにあるの?


なお、ちなみに、提示された計算式の前提ですが、
> (*)太陽光発電の初期コストは、70万円/kWと言われています。寿命20年、稼働率0.1
> (日照時間等より)とすると、1kWの太陽電池の20年間の総発電量は17520kWなので、

> 1kWhのコストは40円程度です。
> 電気料金の平均は約15円/kWh程度なので、原発分(約1/3)のコストが40円/kWhになっ
> たとすると、
> 15*{2/3+1/3*40/10}=30円/kWh

・現在3kW型設置で200万円を下回っています。(仮に200とします)
・3kWタイプの年間発電量は3600[kWh]と言われています(うちの実績でもこの値)
・東京電力管内で一番安い第1段階料金でも1[kWh]あたり17.87円です
(時間帯別の契約でも1日平均ではこれを下回ることはない)
ということで、この値を使って計算しなおすと
現状の太陽光発電コストは、
200万円/(3600kWh×20年) = 27.8となります。
質問者さんの提示された式にこの値を代入しなおすと
17.87 * ((2 / 3) + (((1 / 3) * 27.8) / 10)) = 28.4728667
となり、(単価17.87円に対して)およそ6割増しという結果になりました

この程度の負担で済むなら、放射能をもつゴミを出さない方を選びたいと思います。
電力料金を少しいじる(累進性を高める)だけで、懸念される低所得者の負担も増やさないで済ます事も容易です。

投稿日時 - 2011-04-22 15:30:03

ANo.10

その計算には、今後の原子力発電のすべてのコストが入っているのでしょうか?
私は今回の件で、万が一の時の補償金(住民以外に農業漁業の補償も)の積み立てが上昇するのは明らかですし、あれだけ使用済み燃料が保管してあるのはもしかして使用済み燃料の処分方法が確立していないので決まるまでプールしていたりということはないのか?そのコストを入れてあるのか?と疑問があります。
六ヶ所村の施設は一時保管で地下300mへのガラス固めて保管は決まっていないと思います。

今まで原発の議論では低レベルから高レベルまで放射性廃棄物をどう処分しそのコストはと言うことががはっきりしないと思います。



今後は1つの代替で解決という単純なことにはならないと思います。

今ある原発は当分安全性を向上して継続すると思います。新規は当分厳しいと思います。
今回の問題の主なものは夏の午後のピークをどうするかがあります。これは万全ではありませんが太陽光はそのピークに近いので効果はあります。そしてエアコンの効率化と建物の断熱遮光性能の向上が挙げられます。
つまり使う側の効率化が求められてくると思います。
都市構造で風通しを良くしてヒートアイランドを無くす工夫も良いと思います。新エネルギーだけでなく今あるエネルギーを使い方の工夫も検討しなければならないと思います。



これから電気自動車等が量産化されつつあります。蓄電池の性能や価格が安くなると小規模でも使用電力の平準化が進みます。

決定的なものはありませんが社会として効率的にする方策を色々組み合わせるしかないと思います。

投稿日時 - 2011-04-19 21:07:28

お礼

ありがとうございます。
すべてコストで割り切ってもよいのなら、たとえば、
「重大事故の総処理費が最大100兆円(国家予算レベル)として、それが30年に1度起こるのなら、年間3兆円(電気代の20%)を積み立てて賄えばいい」なんて計算もできてしまいます。
高レベル廃棄物の処理も、今後毎年1兆円程度を1万年間ぐらい拠出し続ければ、なんとかなるのかもしれません。
問題は、そういう倫理観を許していいのかどうか、かもしれませんね。

投稿日時 - 2011-04-24 23:37:49

ANo.9

taked4700です。

地熱の現在の発電容量は確かに日本の全電力をまかなうほどは大きくありません。しかし、原発の代替えには十分な規模です。さまざまな法規制を緊急事態ということで取っ払えば、5年もあれば原発代替えの分の地熱発電が実現できるはずです。

井戸の掘削の費用が高いのですが、これは、業者がほとんどいずまた稼働率も低いので高止まりしているのです。方々で開発が始まればどんどん低下していきます。

更に、地熱開発は技術改良の余地がかなりあり、今後きちんと資金を投資すればより効率的な発電方法ができるはずです。

現状でも次のような発電方法があります。

1.フラッシュ発電:地下から熱水と熱い蒸気を取り出してそれを利用するもの。

2.バイナリーサイクル発電:地下から熱水そのものを取り出さず、アンモニア水など沸点が水より低いものを地下で熱交換し、その蒸気を地上に引いて利用するもの。

3.温泉発電:温泉の余った温泉水を熱源に利用するもの。まだあまり行われていないが小規模でかつ小資本でできるので今後は有効だと言われる。

今後の技術開発が期待されているもの。

4.高温岩体発電:地下の熱が高いところで水がない場合、そこへ地上から水を人工的に入れて熱い水蒸気を作り出してそれを利用するもの。マグマ発電ともいわれる。こちらができれば、日本には、全エネルギーの数倍を超す熱源があると言われています。地下の浅いところへマグマが分布していることが多いので、利用が容易なのです。これへ投資をして技術開発すれば、未来は必ず開けると思います。


5.熱電素子を使い、熱を電気に直接変換するもの。これは、まだまだ先の長い技術ですが、将来性は確実にあるものです。

投稿日時 - 2011-04-19 15:23:40

お礼

ありがとうございます。

投稿日時 - 2011-04-26 23:00:11

ANo.8

1.原発を続けることは、非常に危険。既にマグニチュード9.0の超大型地震が起こり、それと同じような地震が800年代に起こり、それと前後して富士山の噴火や東海地震、東南海地震、南海地震などの海溝型の超大型地震が発生しています。貞観地震、貞観噴火というものです。インターネット上に多く記事がありますから、ご自分で見てください。なお、静岡にある浜岡原発は東海地震の震源域の真上にあります。このことは、地震のP波、つまり、普通は初期微動と言われ、地震速報に利用されている地震波ですが、東海地震の震源深さが20kmよりも浅いこともあり、非常に強いP波によって浜岡原発が一瞬にして壊されてしまうことが予想されます。いままで、世界中で震源深さが20kmよりも浅く、かつ、大きな地震の震源域の真上に大きな建物があったことがないのです。その結果、地震のP波がどんな影響があるかほとんど分かっていないのです。P波は縦波で振動が進行方向に起こっている波です。粗密波とも言い、また、衝撃波ともいいます。宮崎の新燃岳で空震というのが話題になりましたが、あれも縦波、粗密波です。更に、現在の耐震設計は縦揺れや縦波について対策ができていません。そもそも、いままで縦波の大きいものの観測事例がないので、耐震計算自体がやれていませんし、また、縦波や縦揺れは地震ごとの個性の違いが大きく、耐震性の確保が非常に大雑把にしかできないこともあるのです。また、使用済み核燃料の問題もあります。使用済み核燃料の保管期間は10万年とか100万年が必要と言われています。フィンランドやスェーデンのように国土の人口密度が低く、また、安定した地質で数万年の期間活動がないことが確認されている土地が広大にあるならまだ別の話ですが、日本のような人口密度が高く、国土が狭くて、地震頻発国で何万年もの間安全に保管できる場所など100%ありません。

2.代替えエネルギーは太陽光発電ではできません。dspdspさんご自身が気が付かれているように、コストの問題もありますが、その他にも多くの問題があるからです。稼働率が12%ほどで、雨の日や夜間は発電できないこと。工業に使うことが出来るほど大容量の電気を起こすためには非常に広い面積が必要なことなどです。ただ、個人の家の屋根に小規模の太陽光発電装置をつけることで個人規模でエネルギー自立ができるのはいいことだと思います。停電などが起こった時に、不便さを避けることが出来ますから。ただ、これも、買い取り電気代を高く設定して補助をしているわけで、その分、太陽光発電をしていない家庭の電気代負担が増しています。

3.日本においては、地熱発電をやればいいのです。

「日本で地熱発電が約10年間まったく忘れ去られてしまったわけ」http://www.asyura2.com/09/eg02/msg/139.html
を読んでください。

参考URL:http://www.asyura2.com/09/eg02/msg/139.html

投稿日時 - 2011-04-18 22:13:10

補足

ありがとうございました。
地熱発電ですが、日本の地熱資源量は約2000万KW程度程度と言われていますので、100%の効率で利用したとしても、日本の原発の総発電能力約5000万kWの1/3程度しかまかなえないのでは?
地熱の場合、放射能汚染も、ちょっと心配だったりします。

投稿日時 - 2011-04-18 22:38:39

ANo.7

太陽光発電のコストに土地代が入って無いよ。
日本では電池本体より土地の使用料の方が高くなるんじゃないかな?
今現在有効な発電方法は無いのは常識。
何か画期的な発電方法を本に書いている教授もよくよく見たら太陽エネルギーを何処にためるかの話しだったり。
それが可能なら、太陽光で直接発電できるはず。
ドイツも原子力が無くなるとは思いますが、電気の大半を輸入しているので、外国に押し付けているだけの様に思います。
日本は電気の輸入が物理的に不可能なので、当面原子力しかないと思います。
今の日本の技術力なら完璧に近い物が作れると思います。
東京や大阪の地下シェルターに原発を作るのが最強だと思います。

投稿日時 - 2011-04-18 12:44:39

お礼

ありがとうございます。
そうなんです。土地は無償提供でもしてもらわないと、とてもとても...
原子力が現実解だとは思いますが、どこまで安全性を確保できるかですね。

投稿日時 - 2011-04-18 22:41:53

ANo.6

燃料電池に使う水素も天然ガスかアルコールしか供給元が無いので、結局のところ太陽光と風力で合わせて二割、水力一割あとは火力発電(燃料電池含む)が限度でしょう。

そこに至るのに世帯ごとの負担額が年間30万円超えるってのは鳩山イニシアチブの時に有名ですのでよもやお忘れではないとおもいます。

投稿日時 - 2011-04-18 08:39:05

お礼

ありがとうございます。

投稿日時 - 2011-04-26 23:13:33

ドイツが、原子炉全廃に舵を切りましたし、やろうと思えばやれるのでしょう。世界でも、自然エネルギーによる発電量が、原発を上回ったそうです。

やる気の問題だと思います。技術は進歩しますので。

投稿日時 - 2011-04-18 01:18:43

お礼

ありがとうございます。確かに技術の進歩は無視できませんね。今はいろいろ問題があったとしても。

投稿日時 - 2011-04-26 23:12:37

>ずばり、日本では、どうするのがよいとお考えでしょうか?

経済的に余裕がある人は、自己の土地や自己の住宅を保有する人は、100%自己資金で自家用の太陽光発電に投資してもらいます。

一方で、税金で原子力発電の安全性向上の研究開発を支援し、その開発の成果を新型原子力発電所に反映することで、年金生活者、母子家庭、県営住宅・市営住宅住居者そして生活保護世帯などをを含むすべての日本人に均等に享受できるようにするべきです。

投稿日時 - 2011-04-18 00:13:18

お礼

ありがとうございます。

投稿日時 - 2011-04-26 22:58:46

ANo.3

太陽光発電は将来、効率が良くなっても場所をとる事や環境や天候に影響されやすい事などから雨季のある日本では大規模に使われる事にはならないでしょう。
私はこの2つに興味を持っています。

筑波大学大学院の渡邉信教授の研究するオーランチオキトリウムという藻
http://wiredvision.jp/blog/yamaji/201102/201102251301.html
2万ヘクタールで日本の年間石油消費量を賄え、耕作放棄地などを利用した生産が考えられているらしいです。きっとググったらもっと情報があると思います。海外にエネルギーを依存している日本には再生可能エネルギーとして面白い研究だと思います。

東京工業大学 矢部孝教授の研究するマグネシウムからの発電
http://www.mgciv.com/blog/what-is-magnesium-based-energy-cycling.html
これは海にマグネシウムが大量にある上、リサイクルも出来、実現すれば火力発電所を多少改良したら使えるはずですし、二酸化炭素が出ない事など環境面にも良いのではないでしょうか。

石炭は二酸化炭素以外にも大気を汚染する物質を沢山含んでいる上、液体や気体ではないので輸送にパイプが使えないというデメリットがあるのでおそらく大々的には使われる様になる事は無いと思います。

化石燃料が枯渇するまでの期間を延ばすためと新しいエネルギー源を開発するための時間を稼ぐためにはもうしばらく原子力に頼らなくてはならないのではないでしょうか。もしも原子力を使わない事になれば当分は地熱、潮力、太陽光・反射、風力などでだましだまし分散する事になるでしょう。

投稿日時 - 2011-04-17 18:24:52

補足

ありがとうございます。
「オーランチオキトリウムという藻」
「マグネシウムからの発電」
これらのエネルギー源は太陽エネルギーですので、結局のところ、太陽エネルギーをいかに効率よく取り出すか、ということになるわけですね。
太陽電池は効率の理論的限界がありますので、それ以外の方法が模索されている、ということになるわけですね。

投稿日時 - 2011-04-17 22:47:34

ANo.2

1,近い将来としては、燃料電池などを主体とした
分散発電が有望だと思っています。

つまり、大規模工場、ビルなどは、電力会社からの
給電で、家庭や中小規模のビル、工場などは燃料電池や
ガスタービン発電といった具合に
各所で発電する、という分散方式です。

これなら災害に強いですし、炭酸ガスも
相当減らすことが期待できます。
分散発電は、更に、場所によって使い分ければよいと思います。
日照時間が長い所は、太陽光、太陽熱発電で
風の強い所は風力発電で、海の側では干潮発電で・・・。

2,遠い将来としてはプラズマ発電だと思います。
 これなら燃料はほぼ無限です。
 そして、超伝導を利用した電池による戸別給電も考えら
 れるところです。

票目当てに税金をばらまくなどの
無駄遣いしないで、こういう所に回せば、意外と
早く実現できるかもしれません。

投稿日時 - 2011-04-17 13:29:33

補足

回答ありがとうございます。追加質問です。

燃料電池発電ということは、燃料となる水素の供給が必要になりますが、そのエネルギー源は何をお考えでしょうか?

プラズマ発電は、大学で都市ガスを使った実験をしていましたが、エネルギー源は都市ガスでしょうか。
それとも、核融合で作ったプラズマを使ったMHD発電でしょうか?(核融合研の知り合いに聞いた話では、発電方式としては、MHDではなく、原子力と同様な汽力発電を考えているとのことでしたが)

投稿日時 - 2011-04-17 22:25:28

経済的に余裕のある人々は高価な太陽光発電による電力を使う方向になるでしょう。
年金生活者や生活保護受給者など、経済弱者で、高価な電力を使えない層に対して、コストの低い電力を提供することが必要だと考えます。

これは、一国の内部だけのはなしではなく、世界の69億人の電力需要をどうやって賄うかを考えた時、低価格でクリーンな電力の供給が必要です。

地球上で増加する電力需要に対しては原子力発電で供給力を確保し、経済的余裕のある国では太陽光発電に徐々にシフトしてゆけば良いでしょう。

投稿日時 - 2011-04-17 13:29:01

補足

回答ありがとうございます。

ずばり、日本では、どうするのがよいとお考えでしょうか?

投稿日時 - 2011-04-17 22:26:22

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