極東極楽 ごくとうごくらく

豊饒なセカンドライフを求め大還暦までの旅日記

エネルギー革命最前線 ハワイ

2019年01月06日 | 環境工学システム論

  


                                  
仲  尼  ちゅうじ
ことば
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「回(顔回)はよく仁にして、反すること能わず。賜(千貫)はよく弁にして、訥なること能わず。
由(予路)はよく勇にして、怯なること能わず。師(子張)はよく荘にして、同なること能わず」
「力天下に敵なくして、六親しらず。いまだかつてその力を用いざるの故をもってなり」
「人その見ざるところを見んと欲せば、人の窺わざるところを視よ」
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力じまん   
公儀伯の腕力は諸侯のあいだで評判だった。周の宣王はその話を堂銘公からきくと、礼をつくして
かれを招いた。だが、会ってみると、まるで弱々しい。王はふしぎに思ってたずねた。 

「お前はどれくらい力があるのか」                       
「春先の生まれたばかりのいなごの脚を折り、秋の死にかけた蝉の羽をさくくらいはできます」

王はいきりたった。
「わたしは犀(さい)や兕(じ;野牛のような動物)の皮をひきはがし、九頭の牛の尾をつかんで、
ひきずりまわすこともできる。それでもまだ力が足りんと恩っているくらいだ。春のいなごの脚を
折り、秋の蝉の羽をさくくらいの力で有名になったとは、なんたるいいぐさだ」

公儀伯は一歩しりぞいていった。
「王のご不審もごもっともです。はばかりながらほんとうのことを申しあげましょう。わたしの先
生は商丘子という人でした。天下無敵の力持でしたのに、家族でさえそのことを知りませんでした。
人前では力を発揮しなかったからです。わたしは弟子として先生がお亡くなりになる日まで仕えま
した。先生はこう教えてくださいました。

『人の見えないものを見ようと思ったら、人がかえりみないものを見ることだ。人のできないこと
をやろうと恩ったら、人がやろうとしないことをやることだ。だから視力を上げるには、まず大き
なもの、たとえば車につんだ薪を見ることから始めよ。聴力を上げるには、まず大きな音、たとえ
ば鐘の音を聞くことから始めよ。こうして修練をつんで自信ができれば、他の者と争わない。他の
者と争わないから、世間に名を知られることもないのだ』

いまわたしの名が諸侯のあいだで評判になりましたのは、わたしが先生の教えにそむいて、力のあ
るところを人に見せたからです。けれどもわたしの名が高いのは、強力をもって任じているからで
はなく、うまく力を使うからです。強力をもって任じている人よりましではありませんか」
 

 
【エネルギー通貨制時代 34】
 
Anytime, anywhere ¥1/kWh  Era” 
 Mar. 3, 2017 

● エネルギー革命の最前線に立つハワイ

ハワイアンエレクトリック社「マインドブロー」ソーラープラスストレージ契約

1月4日、ハワイアンエレクトリック社は7件の新しい太陽光発電と貯蔵の契約を州の規制当局に
送付。 そのうち6件は州の記録的な低価格――1キロワット時あたり10セント未満。
現在規制当
局の承認を待つ事業では、3つの島に262メガワットの太陽光発電と1,048メガワット時の
エネルギー貯蔵の追加される見込みであり、同社は、この事業は「化石燃料変動価格に置き換わる
と述べており、これはキロワット時あたり約15セントと見積もられている。
州の公益事業委員会
が電力購入契約契約を承認すれば、それは米国のエネルギー貯蔵市場を大きく後押しする。現在、
国内に設置されている1.4ギガワット時のエネルギー貯蔵を記録し、ハワイではわずか75メガ
ワット時似すぎない。関係者によると、
ハワイアンエレクトリック社の事業は米国に設置されたも
のの2倍相当にのぼ、ハワイ市場は指数関数的に成長すると見込まれている。
まとめると、これらの事業は、カリフォルニアで最近承認されたMoss Landing事業の直後に2番目
に大きなエネルギー貯蔵規模とランク付けされる。

しかし、これは発表中でも最もスリリングなものではなく、さらに注目すべきは、PPA価格範囲だ
と指摘されており、
ハワイの過去の太陽光発電+エネルギー貯蔵価格は、2016年に1キロワット時
あたり13.9セントで、2017年には1キロワット時あたり11セントであった。
今週ハワイアン
エレクトリックが発表した事業の1つは、太陽光15メガワット、1キロワット時あたり12セン
トで60メガワット時の貯蔵量で割高であるが
、さらに90メガワットの太陽光発電と360メガ
ワット時の貯蔵量が、1キロワット時当たり8セントに入っている。
これは、2016年から2019年ま
での間で、州の太陽光発電+貯蔵方式のPPA価格が42パーセント下落と驚異的な設定価格である。


この価格は、2045年前に、自国の島が1百%の再生可能エネルギーを達成できるというハワイの電
気事業者予測に沿うものである。
ハワイはいまだに電力用の石油に依存しているが、2045年までに
百%再生可能エネルギーを実現を目標にする。新年前に発表された声明では、
ハワイアンエレクト
リック社長兼最高経営責任者のアラン大島氏は、2018年に同社は目標達成に向け大きく飛躍し、

週発表された契約は、さらに加速していることを示唆すものと語る。
ハワイアンエレクトリック社
の最新数値では、ユーティリティにもよるが、2017年の石油供給量は58.52~79.02
パーセ
ントでであった。
しかし同年、3つの公益事業すべての再生可能エネルギーからの平均発電量は、
前年比1%増の27%に増加し、
ハワイ島では、再生可能エネルギーは57%に達し、ハワイアン
エレクトリック社は、現在2018年に数値を更新最中にある。

しかし、38メガワットの地熱発電所を取り出したハワイ島での火山噴火は、その再生可能なポー
トフォリオ基準に変わりがないこと示唆、
2020年までに30%というRPSマイルストーンの達成が
順調に進んでいるとのこと。事業
承認されれば、同社は、石油需要の現在の2倍の削減を支援し、
削減量は2008年の水準を下回る約1億ガロンに達する見通し。
契約がハワイの電力環境に与える可
能性以外に、
いくつかの契約に結び付けられた独自のPPA構造は、エネルギー貯蔵業界の全体的な
トレンドを示唆している。
AESの25年、30メガワットの太陽光発電および120メガワット時
の貯蔵PPA
 は、提供されるエネルギーではなく、正味エネルギーポテンシャルと施設の利用可能
性に基づき、開発主体に毎月の "一括払い"を促し、
これにより、ハワイなどの市場では開発主体
の削減リスク軽減が実行され、
また、太陽光発電とエネルギー貯蔵の組み合わせ資産を、費用対効
果の高い方法で、振り分け可能な従来の資産とほぼ同じような運用手段をユーティリティに提供で
きる見通しにある。
この発表は、目標達成の道筋を示し、電力会社に不可欠な送電ドサービスとサ
ポートの提供できる。そして
大きな利点は、実用的な太陽光及び他の形態含めた発電プラス蓄電が
実用的規模で競争力のあるものにするため何年もの間待ち望んでいた価格帯に手が届いていると語
り、
「私たちハワイは最先端にいる」と語る。

  via. gtm
If regulators approve the projects, Hawaii's getting a whole lot of storage.

【オールバイオマスシステム篇:最新バイオマス発電技術】 

今夜は、水素化マグネシウム製造し、水素ガスを生成させ燃料電池で発電、マグネシウムは回収再
生する最新技術とバイオマス由来の合成ガス原料を燃焼し発電または温水利用する最新技術を掲載。
尚、関連企業は4社(バイオコーク技研、エスイー、新日鐵住金、イーパワー)。
 

 




❏ 特開2018-203607 水素化マグネシウム等の製造方法、水素化マグネシウムを用
  いた発電システム及び水素化マグネシウム等の製造装置 株式会社エスイー

【概要】
太陽光発電や風力発電を利用して安定した電力供給を実現するために、余剰に発電されたときの電
力を利用し、発電量が不足のときに、電力の不足分を補うことができる発電システム構築が検討さ
れている。
例えば、水素マグネシウムから水素を分離して燃料電池等で発電を行った後の副生成
物である水酸化マグネシウムから、再び、水素マグネシウムを再生することが、特許文献1(下
図)に開示されている。この場合、余剰電力を利用して水素マグネシウムの再生を行うようにす
れば、上記のような発電量が不足したときに、水素マグネシウムから水素を分離して、その水素
を利用し、電力の不足分を補う発電を行うことができる発電システムを構築することができるため
、再生可能エネルギーで安定した電力供給を行える。



尚、特許文献1では、具体的に、水酸化マグネシウムを加熱脱水することで酸化マグネシウムとす
る第1手順と、約2000(K)の温度を有するプラズマトーチのプラズマ火炎中に第1手順で得
た酸化マグネシウムを供給するとともに還元剤としてのガスであるメタン及び/又は水素を供給し
て金属マグネシウムを生成する第2手順と、金属マグネシウムを生成後、プラズマ火炎に供給する
ガスを水素として、金属マグネシウムから水素マグネシウムを生成する第3手順を行う方法が開
示されている。ただし、特許文献1には、第2手順において、水素を供給すると、冷却時に可逆反
応により、金属マグネシウムが水酸化マグネシウムになってしまい、現実的には、還元剤としての
ガスをメタンとして第2手順を行うことになると考えられる。

※ 参考特許特開2018-177580 連続式水素生成装置および水素生成方法 バイオコーク技研株式会社

そして、還元剤としてメタンを使用すると、地球温暖化の原因である二酸化炭素が発生するという
問題がある一方、特許文献2(下図)には、無水ハロゲン化マグネシウムを大気圧以下の減圧下で
発生する低温プラズマに晒すことで還元反応を行い、金属マグネシウムを生成する方法が開示され
ている。



ところで、金属マグネシウムを水と反応させることで水素を発生させることは可能であるが、金属
マグネシウムと水との反応は遅く、反応速度を上げるためには水の温度を高くする必要がある。ま
た、金属マグネシウムが水と反応して水酸化マグネシウムが生成される場合、その反応式は、以下
のとおりであるため、1モルの金属マグネシウムに対して1モルの水素が発生するにすぎない。

Mg + HO → MgO + H

一方、水素化マグネシウムが水と反応して水酸化マグネシウムが生成される場合には、以下に示す
反応式となるため、1モルの水素化マグネシウムに対して2モルの水素を発生させることができ水
素の発生量が金属マグネシウムの場合に比べ倍増する。

MgH + 2HO → Mg(OH) + 2H

なお、水との反応を考えた場合、主に水酸化マグネシウムが生成されることになると考えられるが
仮に、水素化マグネシウムが水と反応して酸化マグネシウムが生成される場合であっても、その反
応式は、以下のとおりであり、2モルの水素化マグネシウムに対して4モルの水素が発生するので
水素の発生量が金属マグネシウムの場合に比べ倍増することになる。

2MgH + 2HO → 2MgO + 4H

しかも、水素化マグネシウムは低温の水との反応であっても反応速度が速い。 このことから、燃料
電池等の水素を燃料とする発電システムにおいては、水素発生量が多く、その水素の発生速度も速
水素化マグネシウムのほうが好適である。 しかしながら、特許文献1に開示される方法の場合、
水素化マグネシウムを得るために金属マグネシウムを得る手順を実施しなければならず、生産効率
が悪いという問題がある。

このように、下図2のごとく、この水素マグネシウム製造方法は、水素マグネシウムと異な
マグネシウム化合物にプラズマを照射する手順と、水素プラズマが存在する範囲内に配置し
水素マグネシウムを付着させる付着手段80に水素マグネシウムを含むマグネシウム生成物
を付着させる手順と、を含み、付着手段80の表面温度が水素マグネシウムの析出する所定の温
度以下に保たれることで、二酸化炭素がでない生産効率のよい水素マグネシウム製造方法、
マグネシウムを用いた二酸化炭素や放射線がでない発電システム及び水素マグネシウム
装置を提供する。


【符号の説明】
1  製造装置 2  反応室 3  縁切扉 4  取出扉 5  剥離手段 10  筐体 11  仕切部 
11A  開口部 20  マイクロ波発生手段 21  導波管 30  減圧手段 31  第1排気管

31A  第1排気バルブ 31B  排気バルブ 32  第1真空ポンプ 32A  第1圧力計
33  第2排気管 33A  第2排気バルブ 34  第2真空ポンプ 34A  第2圧力計
35  分岐排気管 41  第1供給管 41A  第1供給バルブ 42  第2供給管 
42A  第2供給バルブ 50  原料供給手段 51  原料貯蔵部 52  原料供給管 
53  第1加熱部 53A  第1電源 54  第1温度計 55  陰極部 55A  表面 56  陽極部
56A  表面 57  電圧印加手段 58  原料供給手段 60  加熱手段 61  第2加熱部 
61A  第2電源 62  第2温度計 70  リフレクタ 71  冷却管 72  挿入管 80  付着手段 
81  表面 82  容器 83  ベルト 90  大気開放管 91  リークバルブ F  第1空間 
IN  冷媒 供給口 MFC1  第1流量制御器 MFC2  第2流量制御器 OUT  冷媒排出口 
PIN  パージ気体供給口 R1  駆動プーリ R2  従動プーリ S  第2空間 T  第3空間 W  窓

❏ 特開2018-193421 シンガス発電システム 株式会社イーパワー
【概要】
従来、養鶏場における鶏糞処理を始めとする各農場での農業廃棄物の処理は、費用や労力が掛かる
ものであった。例えば、鶏糞処理では、鶏糞を堆肥化させて発酵鶏糞として肥料にすることが一般
的であった(例えば、特許文献1(下図)。しかしながら、発酵鶏糞の価格は近年低迷しており、
折角堆肥化させてもその処理費用を回収できない状況にあった。一方、近年では、バイオマス原料
を使用した発電が提案されている。


ここで、前記したようなバイオマス原料を燃料として直接燃焼させて、蒸気タービンにより発電を行うバイオ
マス発電があるが、発電設備の規模が大きくないと効率が悪いため、中小規模の農場ではこの発電設備を
前記した鶏糞のような農業廃棄物を燃料として導入することができなかった。なお、鶏糞等の農業廃棄物を
各農場から1箇所に集めて大規模にバイオマス発電を行うことも考えられるが、特に鶏糞等の場合には鳥
インフルエンザ等の病害の拡大が懸念されるため、実現することが難しかった。
また、バイオマス原料をメタン発酵させて発生したバイオガスを抽出し、そのバイオガスを用いて発電を行う
バイオガス発電もあるが、鶏糞等はアンモニアが多く含まれており、これを薄めるために大量の水を加える
必要があり、メタン発酵後の消化液処理を行う浄化槽が必要となることから、実現が難しかった。
そこで、この発明は、農業廃棄物を用いて中小規模の農場でも発電を行うことができるシンガス発電システ
ムを提供することを課題となる。

下図1のごとく、シンガスを抽出可能な鶏糞を所定の含水率以下まで乾燥させた乾燥鶏糞Pを製造
する乾燥手段10と、乾燥鶏糞Pをガス化炉23に入れてシンガスを製造するガス化手段20と、
シンガスを燃料としてガスエンジン31を駆動させて発電を行う発電手段30とを有するシンガス
発電システムとした。また、シンガス発電システムは、発電手段30で発電を行ったときのガスエ
ンジン31からの熱を回収して水を加熱するCHPユニット51と、CHPユニット51で加熱さ
れた水を、原料乾燥貯留槽12との間で循環させる熱水循環手段52,53,54とを有し、加熱
して循環させている水の熱を利用して、原料乾燥貯留槽12で鶏糞を乾燥させることで、農業廃棄
物を用いて中小規模の農場でも発電を行うことができるシンガス発電システムとすることで、農業
廃棄物を所定の含水率まで乾燥させた乾燥農業廃棄物とし、当該乾燥農業廃棄物を熱分解してシン
ガス
を取り出し、そのシンガスを燃料としてガスエンジンを駆動させて発電を行うシステムとする
ことで、大量の農業廃棄物を直接燃焼させて蒸気タービンを回して発電する方式と比べて、農業廃
棄物の量が少ない場合でもガスで発電できるため、中小規模の農場でも発電を行うことができる。
また、シンガ発電はメタン発酵で抽出するバイオガス発電のような消化液処理を行う必要がない
ため、消化液処理のための設備なしで発電を行うことができるため、より設備にコストを掛けずに
発電を始めることができる。

また、ガスエンジンの熱を利用して農業廃棄物の含水率を下げるように乾燥させることができるた
め、エネルギー効率に無駄がなくコストも比較的掛からないように農業廃棄物を乾燥させることが
でき、効率的に発電システムを稼働させることができ、また、請求項3に記載の発明によれば、具
体的にガス化に必要な乾燥農業廃棄物の含水率を規定しておくことで、ガス化炉に入れる乾燥農業
廃棄物の品質を一定に保つことができ、その結果、発電量を一定に保つことができる。
さらに、元々の含水率が高くて処理に手間が掛かる鶏糞を用いて効率的に発電することができ、農
業廃棄物を乾燥させると共にペレット化することで、他のバイオマス原料と同様の大きさ及び形状
にして、他のバイオマス原料と混合燃焼させることができ、燃料とする農業廃棄物が少ない場合で
も効率的に一定量の発電を行うことができる。

【図面の簡単な説明】


10  乾燥手段 11  養鶏場堆肥舎(第1乾燥手段) 12  原料乾燥貯留槽(第2乾燥手段) 
20  ガス化手段 21  ベルトコンベア 22  ホッパー 22a  バケット 22b  昇降装
置 22c  ペレット投入部 
23  ガス化炉 24  ガス冷却塔 25  不純物除去フィルタ 
26  除去装置 27 発電手段 31  ガスエンジ
32  発電機 40  電力変換部 41  AC
/DCコンバータ 42  パワーコンディショナ>51  CHPユニット
(熱回収手段) 52  熱
水送出しパイプ(熱水循環手段) 53  敷設パイプ(熱水循環手段) 54  水戻しパ
イプ(熱
水循環手段) P  ペレット(乾燥鶏糞、乾燥農業廃棄物)

● 今夜の寸評:アップルドミノ、アップルショック


下手をするとリーマンショックを上回るとか、もっと米国、中國は賢明にならなきゃ。世界的な応仁
の乱に突入
なるぞ!(これはわたしの持論でしたね ^^;....)。

 

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