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zoom RSS 太陽光発電の課題

<<   作成日時 : 2008/07/20 19:42   >>

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 前回、地上のわずか1.5%の面積に太陽電池を設置すれば、地球上の全電力をまかなえると書きましたが、これは地球上ではなく、日本の消費電力の間違いのようです。

 いずれにしても太陽光を利用した発電は、あらゆる可能性と問題点を考えてどの程度、エネルギー資源として成り立つのかを考えて行きたいと思います。今回は検討すべき課題を思いつくままに挙げてみることにします。

(1)太陽光エネルギー
 まず太陽から光としてやってきているエネルギーはどれくらいなのかを正しく知っておく必要があります。太陽はまだこれから50億年くらいは輝き続けると言われています。太陽が星の寿命を迎えたときどうなるかは今考えても仕方がないので、これは置くとして、現在と大体同じエネルギーをこれからもずっと地球に供給し続けてくれるはずですが、それはどのくらいの量なのかまず押さえておく必要があるでしょう。

(2)日照時間
 太陽は一定のエネルギーを地球に向かって送ってくれますが、地上の一地点で考えると季節や夜昼があり、天候の良し悪しもあるので、地上に光が当たる時間は限られ、しかもかなり変動します。世界中のどこか日の照っているところからエネルギーを送ってもらえるのでない限り、日が照っている時間(日照時間)が平均としてどれくらいあるのかは重要です。

(3)太陽電池の変換効率
 一方、太陽電池の側で考えると、まずやってきた光のエネルギーを100%、電気のエネルギーに変えられるわけではありません。100%どころかやってきた光のエネルギーのほんの一部しか電気に変えられないと言った方がよいでしょう。その割合を変換効率と言いますが、それは現状でどのくらいで、将来改善できるのかも大変重要です。

(4)設置面積
 (2)と(3)がわかると太陽電池からどのくらいのエネルギーが供給できるかがわかります。そうすればあとは必要なエネルギーによって太陽電池を地上のどのくらいの面積に置いたらよいのかが分かります。しかし地球上の生物は例外はあるにしても大体は生きていくのに太陽光を必要とします。太陽から熱が供給され地球が適温に暖められていることはもちろん必要ですが、例えば植物の光合成のように光そのものが当たっていることも必要です。となると地表のほとんどすべてを太陽電池で覆うようなことはできないことになります。少ない面積で必要エネルギーが供給できるかどうかが重要なポイントです。

(5)原材料資源
 太陽電池の設置面積が大きいとそれを埋め尽くすように太陽電池を作るには半導体の原材料が大量に必要になります。また太陽電池の寿命も永久ではないので、ある時間が経てば交換も必要になるでしょう。それを考えたとき、必要な原材料を使ったとき原材料の資源がすぐに枯渇するようでは元も子もないので、この点も考える必要があります。

(6)発電量の変動対策
 太陽電池は日光が照っていないときは発電できないという宿命からは逃れられないと思いますから、その間の電力をどう調達するかが問題です。この問題にいい解決策がないと太陽光発電は補助的なものにとどまらざるをえないでしょう。

 まだまだいろいろな課題はあるでしょうが、以上のような問題を一つ一ついろいろな角度から考えていきたいと思います。

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