水徒然2

主に、水に関する記事・感想を紹介します。
水が流れるままに自然科学的な眼で解析・コメントして交流できたらと思います。

広告

※このエリアは、60日間投稿が無い場合に表示されます。記事を投稿すると、表示されなくなります。

【追加・再掲】各種エネルギー確保の現状 および原発、再生エネの位置づけに係る情報

2013-05-14 | 食糧・エネルギー・資源の自給関連

'13-03ー22投稿、05-13、05-14追加

 世界各国のエネルギーの確保および地球温暖化対策は今後どのように進展していくのだろうか?

話が少し外れますが、
 
将来の化石燃料の枯渇危機、および化石燃料によって増加しているCO2の削減に備えて、四半世紀以前から再生可能なエネルギーの開発に対する掛け声だけはありましたが、我が国においては、CO2を発電時に発生しないクリーンなエネルギーとして、原発が推進されてきました。
 原発は必ずしもクリーンではないことを個人的には感じていますが、 
クリーンとは化石燃料を使うことによるCO2(温暖化ガス)など有害物質を発生させないということではなく、CO2の削減は化石燃料を使わないことで達成できる結果論であり、温暖化要因として大気中に存在する約400ppmの「CO2」よりも数%(数万ppm)存在する「水」のバランスの崩れによって影響を受けることは水の赤外線吸収効果から思われます。

地球温暖化要因として、
異常気象など天変地異に係る投稿に記載の
地球温暖化の要因に係る記載(その6:大気圏の水の偏りの影響とその評価方法)

 CO2の排出削減は重要ですが、水の赤外線吸収効果および、それ以上?に環境放射能である地下マグマ、太陽・宇宙線、数多くの核実験、原発の漏洩事故、法定基準内とはいえ常時排出などによって、海水温の上昇など周辺環境へ与えている弊害の方が大きいと思われます。
詳しく見る>> 

 
   
(google画像検索から引用)
温室効果に関与する水(H2O)、CO2の赤外線吸収例     
(google画像検索から引用)
*赤外線:波長(Wave length)約1~1000ミクロン
  

 太陽光線のエネルギーのさまざまな物質
(温室効果ガス、オゾン、大気浮遊物質、PM2.5、塵埃)
による吸収による減衰例
 

         (google画像検索から引用)

環境放射能のエネルギー(E=mC2)の熱的な影響として、
 
ラジオアイソトープ(放射性同位元素)から崩壊に伴って放出されるα線アルファ)やβ線(ベータ線)のもつエネルギーは、物質に吸収される際、熱エネルギーに変換する。保温材を用いてこの熱エネルギーを閉じ込めると高い温度が得られるということから、たとえば、大量の使用済み燃料棒など環境放射能はその崩壊過程において大量のさまざまな放射線を放出して最終的には熱化します。オゾン層破壊に伴う紫外線(太陽光スペクトルにおける約0.4ミクロン以下)の増加と同様、環境中への入熱を増加させて、海水温、気温を上昇をさせて地球温暖化の原因のひとつとなるのだろうか?と推察されます。

まえがきが長くなりましたが、本題に戻して、

 各種エネルギーの開発・進展状況の現状および原発、再生エネの位置づけを再生可能なエネルギーに係る投稿の記載を参考に見直して個人的に整理してみました。

 日本の再生可能なエネルギーの現状(その1)」の引用によれば、
地球温暖化対策の強化が求められる中、我が国は2020 年までに温室効果ガスを1990 年比で25%削減するとの目標を掲げて、今まで化石燃料を使わずCO2を出さない”クリーン”(環境汚染という観点では?)というスローガンで推進してきた割には、原発推進の影に隠れてわが国の再生可能エネルギーによる発電量は少ない現状。

 
再生可能エネルギーの比率を高めて、エネルギー自給率の向上を一歩一歩、促進させる「戦略と戦術」の具体化&「想定外の低コストな画期的な技術」の創造が必要と想われます。

関連投稿:
今までの「再生可能なエネルギーに係る投稿」の整理('11-5-21~12-31)
海を利用した再生可能なエネルギーについて('10-10-18)

 再生可能なエネルギー進展時の問題点
(その2:太陽光発電進展時の問題点) (その3:比率拡大時の問題点)
 (その4:「再生可能エネルギー」最新記事一覧)
「小寺信良のEnergy Future(22):

どこがダメなのか、日本のエネルギー

太陽光発電や風力発電を電力源として大きく成長させるにはどうすればよいのか。1つの解が「固定価格買い取り制度(FIT)」だ。FITが他の制度よりも効果的なことは、海外の導入例から実証済みだが、問題もある。その問題とは電気料金が2倍になることだろうか、それとも……。「小寺信良のEnergy Future」、今回はFITにまつわる誤解を解き、FIT以外にも日本のエネルギー政策に大きな穴があることを紹介する。(2012/10/25)

(その10:ドイツの太陽光発電の現状) (その11:ドイツの現状の問題点)

 最近の開発状況として、
(その13:ノルウェーの浸透膜発電について)(2013-02-01)
(その15:Mgを媒体とした発電・蓄電の現状と将来への展望)(2013-03-17 )
(その6:熱回収を備えた太陽光発電の紹介)(2012-12-23 )

(その7:家庭向けの小型風力発電機の紹介)(2013-01-17)
 日本と同じ敗戦国であるドイツは風力発電の推進、太陽電池の普及政策を首尾一貫して推進しています。ここ5年間で、中国と並んで、普及率の増大は周知のように日本をはるかに凌駕しています。

想定外のわが国の普及停滞の原因は?
朝令暮改的な補助制度 (一貫性に欠ける予算制度)?
各種エネルギーの普及状況の見える化不足(現状何%の普及率、稼働率)?? 
再生可能なエネルギーへの政策転換の原動力は国民哲学に起因?
国民全体の生活・生計が阻害・圧迫されていないと思っているのだろうか
原発関連の予算によって生計を確保されている自治体、地域、団体が多いのか?

再生可能なエネルギーの立ち遅れは予算的な要因が大きいとは思われますが、現状よくわかりません。世界各国のかける予算比率からも伺えます。

引用:よくわかる原子力 
「各国のエネルギー開発予算

「・・・グラフは、各国がIEAに報告したデータを基に作成しました。
(IEA:Govermment Energy R&D Expenditure by Countory,2001 and 2002, 2002 and 2003)
  
<<詳しく見る>>  

 それでは、この間、アメリカでは、原子力発電、再生可能なエネルギーの位置づけについてどのように考えていたのだろうか?

 アメリカの原発事情(’03/11/25)によれば、
http://simlabo.main.jp/simrepo/r038.htm
(一部割愛・抽出しました。)

「・・・アメリカでは原子力発電が日本ほどは重宝されていない原子力発電は、核分裂反応を継続し続ける仕組みであるため、一定出力を供給するという点で優れている。これは、[#036]の表でも説明したようにベース電力としては最適な物であるということだ(点検期間が長いのが問題だが)。これは貯水量に影響される水力発電や、大気汚染を気にする火力発電にはないメリットである。
 そういうわけで、資源の少ない日本では、原子力をベースロード発電所として位置づけている。
#036の表

  水力発電 火力発電 原子力発電
起動時間
(0~定格
100%運転)
2~3分 2~3時間 5~6日
特徴 起動停止が数分でできるので、その日の負荷に追従した運転が可能 起動停止が数時間でできるので、その日の発電計画に合わせた運転が可能(DSS運転) 起動停止に時間がかかるので、一定出力運転が基本(ベース負担運転)
用途 あまり大容量の水力発電所はつくれないので、ピーク負荷調節用 起動特性がよいので、日負荷変動分のピーク負荷用 起動停止に時間がかかり大容量に適しているのでベース負荷用として基本的に一定出力運転をする
「図説電力システム工学」各種発電方式の特徴より

・・・それは、他の資源があること、原子力発電の経済効率が高くなくなったこと、そして脱原子力の流れが日本よりも強いことも大きな要因だ(これについてはコラム参照)。現在のブッシュ政権は原発を復活させようとしているが、それまでの流れは完全なる脱原子力の動きであった。以下にその歴史を載せておこう。

動き 関連出来事
   




1960年代~
環境保護運
動が激化
40以上の環
境関連法が
成立した

1973年
石油危機発生
による経済成
長の鈍化、産
業構造の変化
により電力消
費伸び率が低
減。電力価格
も高騰
これにより原発
の価格競争力
喪失


1976年
ウォーター
ゲート事件発
生。原発推進
の共和党の
信用ガタ落ち




1980年代中期
複数の州で競
争入札制度を
導入。
1920 地方自治体の電力経営を奨励する連邦電力法が成立
1921 (カリフォルニア州で公営事業公社法が成立)
1957 シッピングポート発電所で米原発としては初の営業運転開始
1963 オイスタークリーク原発の発注を受け、キロワット時当たり$127
のコストと、建設単価の安さにより原発開発ブーム始まる
 ・原発は「クリーンで安くて安全」な電力源として期待される
 ・成長が大きい町では当たり前、と電力会社・公社が原発導入
1969 全国環境政策法成立
 ・電気事業者が建設に際し環境影響評価の導入
 ・連邦や州知事の許可が必要となる
1970 大気浄化法改正
 ・排出基準に達しないものに対しての排出規制が強化
1973 原子炉発注のピーク(41基)。74年(28基)。これ以降2~4基に
1974 原子力委員会が、開発担当のエネルギー研究開発局(ERDA)と
規制と安全管理担当の原子力規制委員会(NRC)になる
1977 エネルギー省が発足
1976 (カリフォルニア州で原発問題が争点化し、新設禁止を入れた
 カリフォルニア原子力安全法発効。)
1978 公営事業規制政策法(PURPA)成立
 ・エネルギー保全と独占支配の打破をめざす(規制緩和)
 ・電気事業者に独立発電者からの買電を義務づける
 ・分散型電源の育成
 ⇒小規模発電事業者が増え、風力などに注目が集まる
 ⇒コージェネレーションの本格利用化
原子炉発注が大手、中小、公営に関わらず事実上0に
1979 スリーマイル島原子力発電所2号炉で部分炉心溶融事故発生
(かねてよりトラブル続きだったサクラメントのランチョ・セコ原発
 は同型炉を使っていたために廃止要求がさらに激化)
1986 チェルノブイリ原力発電所4号炉で爆発により放射性物質放出
1989 85~88年停止していたランチョ・セコ原発が運転再開するも、
稼働率が低いため住民投票により閉鎖決定運転停止
コロラド州のフォートブレン原発の閉鎖。
ニューヨーク州ショーラム原発が州政府と住民の反対により営業
運転もせず、1ドルで政府に売り渡す(事実上閉鎖)。
1992 マサチューセッツ州のヤンキー・ロー原発の閉鎖。
カリフォルニア州サンオノフレ原発1号炉の閉鎖。
エネルギー政策法施行。
 (電源立地に困難になり、その対策として出てくる)
 ・送電の強制的託送を推進
 ・統合資源計画(IRP)により、包括的選択肢から様々な影響を
  考慮に入れた信頼性の高くコストの低い統合サービス計画を
  計画立案する。
 ⇒原発などの施設立地よりも総合的な電力利用始まる
1993 オレゴン州トロージャン原発の閉鎖についての住民投票。
投票は否決されたものの、経営陣が閉鎖を決定。
2001 ブッシュ大統領、原子力開発を再開すると発表

このような歴史をたどっている。ちなみに原発の歴史は日米共に調べればどんどん出るのだが、火力発電の歴史を調べようとしてもこんなにも出てこない=それだけ原発の関心が高い、ということもあったりする。

 興味深いのは、日本では「資源の少ない日本ではオイルショックのようなことがあっては困るから(※1)」と原発を推進しているのに対して、アメリカではオイルショックにより、これまでの経済成長にかげりが見えて電力消費需要が鈍化し、インフレにより建設・維持コストが上昇してしまったが為に、原発のメリットが下がったことである。

 原発というものは、「大きければ大きいほど発電効率が良くなる」とされた施設の代表ではあるが、その分、停止した時の停電率が高くなったり、施設の巨大化は建設・運転・保守・点検(危険なものなだけに欠かせない)にコストがかかったりする皮肉な結果をもたらした。
 前者は当初は予期していなかった「トラブル」が原発につきものだということがさらに災いし、1978年の公営事業規制政策法(PURPA)成立に見るように分散化電力への道を広げることになり、後者は「安くて安定している」という原発のメリットを完全に否定される結果となった。これにより、電気事業者側が原発を建てるメリットが少なくなり、市民も「夢の発電施設」原発への信用をもたなくなったのである。

 スリーマイル島原発事故やチェルノブイリ原発事故以前に、原子炉の発注がゼロになったと言うことはそういう点が大きく影響していることを示している。これにアメリカならではの強い市民運動と、多くが自治体の公営電力会社であったことに加えて、「核廃棄物処理(※2)が未だ技術化されていない」という問題はその処理(埋める)の影響を被る各州政府・自治体も原発の必要性と経営陣の行動を疑問視し、電気事業者も「不安定」「非効率」「高価格」な原発に二の足を踏むようになり原子力ブームは終わりを告げる。・・・(後略)」という(引用文中赤字、太字は加筆)

米 エイモリー・ロビンス氏のビジョン
(2012-12-30 )によれば、
「・・・
日本のエネルギー政策をどうみるか。
 「巨大な原発のような大規模集中型の電力供給に依存するのが日本の政策で、産業界もこれを前提にしている。だが、これは既に時代遅れになっており、そのリスクやコストはどんどん大きくなっている。福島の事故がその例だ」

・・・―何が原因か。
「企業や家庭に省エネの動機づけをする政策がないためで、電力会社は電気を売れば売るほど、発電所を造れば造るほどもうかるという電気料金制度にも大きな問題がある。

―再生可能エネルギーは高価で不安定だとの批判が根強いが。

  「電力の需要は刻々と変動している。省エネで電力消費のピークを下げた上で、風力や太陽光を大規模に導入する、さらにバイオマスや風力、地熱などをうまく組み合わせれば、問題はなくなる。風力は既に他のエネルギー源と競争できるまでになっているし、太陽光発電の価格低下も急速に進んでいる。一方で、原発や化石燃料の発電価格は上昇傾向にある」

―今後の日本に何を求めるか。
 「産業界や政治家を含めてすべての日本人が自国の再生可能エネルギーと省エネの大きな可能性を理解することが大切だ。大規模集中型のエネルギーシステムやそれを支える政策から決別し、原子力などへの補助金をやめて、フェアな競争を実現しなければならない。政治家は勇気を持つべきだ。もし、日本人が省エネと再生可能エネルギーに多大な投資をし、得られたものを周辺の国と共有できれば、日本は世界に大きな貢献ができるだろう」・・・」という。

⇒わが国の再生可能なエネルギーの想定外の普及停滞の原因として、上記の予算措置などに加えて、発電所を造れば造るほどもうかるという電気料金制度、動機づけをする政策がなく、かつ、アメリカならではの国民性に基づく強い市民運動の欠如が影響しているのだろうか?

 次に、最近の米、日のエネルギー動向として、

「2013年、シェールガス革命で世界は激変する
素材、化学など日本企業にも恩恵」によれば、
http://toyokeizai.net/articles/-/12402
「・・・
圧倒的に安いシェールガスのコスト
米国のオバマ大統領は、2011年秋ごろまでは、ひたすら自ら提唱する「グリーンニューディール」の政策実行に腐心していた。しかしながら、最近の彼はグリーンニューディールを一言も口にしない。・・・
今までは、石油があと20~30年、石炭が100年もたないという事情があるからこそ、原子力発電にいくか、太陽光、風力、地熱などの再生可能新エネルギーにいくか、という選択しかなかったのだ。ところが、である。シェールガス、すなわち砂や泥まみれの地中から取り出す天然ガスは、この状況を一変させてしまった。・・・1キロワットあたりのコストが、石油10円、風力20円、太陽光35円というのに対し、シェールガスはたったの6円なのだ。しかも埋蔵量が少なくとも150年分、実際には300年以上もあるともいわれている。・・・
 シェールガスは大量の排水があり、多くの薬液も使われることからEU諸国の中にはこ、れを禁止する国も出てきた。つまりは、公害問題の発生がデメリットという向きもある。 」という。

一方、わが国では

 愛知県 三重県沖でメタンハイドレート 初の海底ガス採取成功!  漏洩なく回収する技術の確立を期待で記載したように、

メタンハイドレート 海底ガス採取のプロジェクトが動き出しました。 将来の国産天然ガスの資源として期待され、政府が開発が進めている「メタンハイドレート」について、世界で初めて海底からのガスの採取に成功。現状、問題は量産化技術とコスト高という。

PS:
エネルギー事情の大転換となるか、景気の一時的活性化に終わるか?

大いなるペテン、シェールガス
http://www.diplo.jp/articles13/1303gazdeschiste.html
ナフィーズ・モサデク・アーメド 政治学者
ブライトン開発政策研究所(イギリス)所長
・・・業者たちは頁岩のガス鉱床を過大に見積もることによって、採掘に伴うリスクを二義的な問題にしてしまうことができる。ところが水圧破砕は環境に有害な影響を及ぼすだけではない。まさに経済的な問題をも引き起こす。水圧粉砕は非常に寿命の短い生産しかおこなわないからだ。雑誌『ネイチャー』で、英国政府の元科学問題顧問のデヴィッド・キング氏はシェールガス井の生産性は最初の1年の採掘で60~90%低下すると力説する(注3)。

 これほど急激な生産性低下では明らかにわずかな収益しかもたらされないことになる。ガス井が涸れてしまうと作業員たちは大急ぎで他のところへ採掘に行って生産量のレベルを維持し、資金返済に充当しなくてはならない。条件が整えば、このような自転車操業で数年間は人の目を欺くことができる。このようにして、シェールガス井採掘は脆い経済活動と結びつき(持続力はないが、短期間には瞬発力を発揮して)、アメリカで急激な天然ガスの価格低下を引き起こした。2008年には100万BTU(イギリス熱量単位)7、8ドルだったものが2012年には3ドルを割った。・・・」という。

 米国では圧倒的に安いシェールガスのコストとも言われ、かなり先行しているようですが、半世紀前に推定された化石燃料の枯渇時期とはかなり深刻度が異なる様相ですが、五十歩百歩か?

 個人的には、やはり再生可能なエネルギーの進展、拡大が重要かと思われます。また、バイオ技術を用いた CO2のメタン変換による再生可能なエネルギー化技術が将来の夢の技術となるのだろうか?と妄想されます。
要素技術として、 CO2地中隔離の最適化と遠隔モニタリング、バイオ技術を用いた CO2のメタン変換、エネルギー資源開発の効率化などを研究しているという。本文を読む

 また、メタンはそれ自体でもガス化すれば、水(H2O)、CO2と並ぶ温室効果ガスとして地球温暖化に影響を与える可能性もあり、漏洩なく回収および再生技術の確立も期待されます。
 

 バイオ技術を駆使したバイオマスの進展が高まるのだろうか?

関連投稿:
日本の発電方式別の発電原価に係る記載

再生可能なエネルギーに係る記載(2050年100%のシナリオ)
 WWF出典の
2050までに100%の再生エネルギーによれば、
日本は再生可能エネルギーの普及拡大を
 日本では現在、発電量に占める再生可能エネルギーの割合は3%程度?に留まっています。WWF気候変動プログラムの池原庸介は「気候変動問題の解決とエネルギー安全保障を見据え、全量固定価格買取制度などを適切なかたちで早期に導入し、再生可能エネルギーの大幅な普及拡大を図っていく必要がある」とコメントしています。

 

ジャンル:
ウェブログ
コメント   この記事についてブログを書く
この記事をはてなブックマークに追加
« 放射化現象に係る投稿(その... | トップ | 日毎、地域別の寒暖差は上空... »
最近の画像もっと見る

コメントを投稿

ブログ作成者から承認されるまでコメントは反映されません。

あわせて読む

トラックバック

この記事のトラックバック  Ping-URL
ブログ作成者から承認されるまでトラックバックは反映されません。
  • 送信元の記事内容が半角英数のみのトラックバックは受け取らないよう設定されております。
  • ※ブログ管理者のみ、編集画面で設定の変更が可能です。