原子炉catastrophe:
光や、化学反応のエネルギーは大きくても数電子ボルトである。原子核反応では数百万倍のエネルギーが出入りする。太陽表面6000度は絶対温度で地上温度の約20倍だが、数百万倍では数億度の温度で原爆の熱を想起させる。核燃料デブリの溶融~再臨界の高温を見る。
α粒子で2-8百万電子V、β線やγ線も同程度と仮定しても、太陽の表面6000度の温度の原子の熱運動エネルギーは0.7電子Vに過ぎない。崩壊エネルギーだけでも太陽表面の熱エネルギーをはるかに超えたものである。核内に閉じ込められているエネルギーの大きさを想像して何百万倍の違いである。
原子炉の核エネルギーは巨大である教育し宣伝するが、高温の水や蒸気の熱エネルギーに変えようとしても、熱媒体の放射化などにエネルギーが使われる。穏やかな加熱を期待できない。そのような原子核エネルギーの利用の仕方は、地上環境での制御を超えた無駄と危険の多いものであるが聞き入れない。
原子炉は大きなエネルギーを小さな核物質から簡単に取り出せると、火力発電と並べて説明する。仕組みが同じでないこと、ここにすべての危険の秘密があることを人々に示すことはない。ヒトビトはたいてい、疑問を抱かない。放射能だけの問題であるように5重の壁と言い慣わされ、納得しているようだ。
火力と原子炉と同じようにボイラーでお湯を沸かすと勘違いさせられる。原子炉で音速の何分の一かの超高速の水流で熱を奪わないと部分的な温度上昇と燃料の損傷が起こる。水流の分布が偏れば炉心損傷が起こるのは火力と同じではない。違いはエネルギーの過大さだ。危険の原因。
圧力容器の下、ノズルのようなでっぱりは改良型加圧水型軽水炉の10台の水循環ポンプで、駆動すると全体で50x10?Kg/Hの水を送る、速度に直すとおよそ500m/secになる。水中の音速より遅いが極めて破壊的な結果になる。それほどかき混ぜないと炉心は加熱する。核分裂のエネルギーに立ち向かう。
ウオータージェットは切断用の機械で、小孔から加圧した水を吹き付け流速が500m/秒を超えている。巷の消防にも備えて救助時の切断に使う。
美澄博雅さん
|再生可能エネルギーとは
図解で見るエネルギーのしくみ
地熱発電の基本的なしくみ
地熱発電では、地下のマグマの熱エネルギーを利用して発電をおこないます。
地上で降った雨は、地下の高温マグマ層まで浸透すると、マグマの熱で蒸気になって地下1000m〜3000m付近に溜まります。
井戸などを掘ってこの高温の蒸気を取り出し、タービンを回すことで発電するのが、地熱発電の一般的なしくみです。
どんな種類があるの?
地熱発電には、大きく二つの方法があります。発電用のタービンを回すために、地下の高温の蒸気を直接利用する方法と、沸点の低い別の流体を利用する方法です。
それぞれ、主にフラッシュ方式、バイナリ方式と呼ばれています。
地下から200℃以上の高温の熱水をくみ上げられる場合に適した方法です。
地下の熱水の貯留層から、鋼管杭で蒸気を取り出し、タービンを回すことで発電する方式です。
発電に使われた後の蒸気は、冷却塔で冷やすことにより水になります。
この水を地下に戻すための井戸を還元井といい、最初に高温の熱水を取り出すための井戸を生産井と言います。
バイナリ方式は既にある温泉熱(水)・温泉井戸等を活用した方式で、新たな掘削、還元井等は使用しません。
まだまだ導入の余地がある発電方式であり、新たな掘削等も必要としないため、環境にも優しい発電方法と言えます。地下からくみ上げられる熱水の温度についても、100℃程度が目安で、既存の温泉施設等に発電施設を追加で建設することも可能です。
水よりも沸点の低い有機媒体等を熱水で温めて作り出した蒸気によってタービンを回し、発電する方式です。
どれくらい発電してるの?
資源エネルギー庁の資料によると、地熱発電は、2014年時点で約52万kWの設備容量が認定されています。
地熱発電は年間を通して高い設備利用率で発電し続けられることが特長です。
一般に、地熱発電の設備利用率は80%以上とも言われます。
先ほどの設備容量について、設備利用率80%で稼働させたとすると、年間の発電量は約36億kWh。一般の家庭 約100万世帯分の年間消費電力量をまかなえる計算です。
メリットとデメリット
地熱発電のメリットは、CO2をほとんど出さずにエネルギーを作り出すことができる点です。
また、地球内部のマグマの熱を使うので、エネルギー源が枯渇する心配はまずありません。太陽光発電や風力発電のように、発電量が昼夜、年間で変動することもなく、安定した発電量を得られることも、大きなメリットです。
環太平洋火山帯に位置する日本は、世界でも有数の豊富な地熱資源に恵まれており、そのポテンシャルは現在の設備容量の約45倍、2,347万kWもあるといわれています。
良いことずくめのような地熱発電ですが、発電設備を作るための調査や開発には大変な時間とコストがかかります。
それが日本にはポテンシャルがあるにも関わらず、地熱発電の設備の導入が進んでない理由の一つです。
導入が進んでいない、もう一つの理由は、地熱発電に適した場所が国立公園の中であったり、温泉地であったりすることにあります。
どんな場所で発電すればいいの?
地熱発電に適しているのは、火山の近くの平坦な土地です。
日本国内だと、断層の付近、主に北陸・東北・九州・北海道などに高いポテンシャルがあると考えられています。
地熱発電設備を作るためには、高温の蒸気がたまっている層まで掘削する必要があるのですが、山だとその分、深くまで掘削しなければならなくなるため、コストを抑えるためには海抜の低いところが適しています。
2.経済性を確保できる可能性のあるエネルギー源
風力発電は、大規模に発電できれば発電コストが火力並みであることから、経済性も確保できる可能性のあるエネルギー源です。
3.変換効率が良い
風車の高さやブレード(羽根)によって異なるものの、風力エネルギーは高効率で電気エネルギーに変換できます。
4.夜間も稼働
太陽光発電と異なり、風さえあれば夜間でも発電できます。
課題
世界では風力発電の発電コストは急速に低下していますが、日本の発電コストは高止まっています。また、系統制約、環境アセスメントの迅速化、地元調整等の開発段階での高い調整コストなども課題です。
事例紹介
ケーススタディ1 新青山高原風力発電所
新青山高原風力発電所 新青山高原風力発電所は、発電出力が8万キロワットで、2017年2月に運転を開始した国内最大級のウィンドファームである。室生赤目国定公園内に立地しており、美しい自然景観への配慮、地域との共存を図りながら運転を行っている。事業地内には「風のめぐみの館」を設置しており、再生可能エネルギーの教育や情報発信にも取り組んでいる。
出典:株式会社 青山高原ウインドファーム
ケーススタディ2 ウィンド・パワーかみす洋上風力発電所
ウィンド・パワーかみす洋上風力発電所
ウィンド・パワーかみす洋上風力発電所は、2010年6月に運転を始めた洋上風力発電所である。第1、第2の洋上風力発電所があり、合計の発電出力は3万キロワットである。護岸から40~50mの水域に、陸上から風車を建設するという方法により建設コストの低減を実現した。岸から風車までは管理橋が架けられており、陸上と同様にメンテナンスを行うことができる。(そのため、固定価格買取制度(FIT制度)による調達価格は陸上風力の価格が適用されている。)
出典:株式会社 ウィンド・パワー・グループ
ケーススタディ3 銚子沖と北九州市沖での着床式洋上風力発電設備
銚子沖と北九州市沖での着床式洋上風力発電設備出典:電源開発 株式会社
銚子沖と北九州市沖での着床式洋上風力発電設備出典:東京電力ホールディングス 株式会社 国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)は、2009年度から2016年度まで民間の発電事業者と共同で銚子沖と北九州市沖に日本初の着床式洋上風力発電設備をそれぞれ1基ずつ設置して運転を行う実証研究事業を実施した(銚子沖 2.4MW、北九州市沖 1.98MW)。
この実証事業により、風況特性等のデータを収集するとともに、着床式洋上風力発電設備の導入普及に必要な技術を確立した。
実証研究事業終了後、これらの着床式洋上風力発電設備は民間の発電事業者に譲渡され、運転している。
ケーススタディ4 福島沖での浮体式洋上風力発電システムの実証研究事業
福島沖での浮体式洋上風力発電システムの実証研究事業資源エネルギー庁による委託事業で、福島沖において、世界に先駆けて複数基(3基の風車と変電所)による浮体式洋上風力発電システムの本格的な実証研究を平成23年度から実施中である。
なお、「福島イノベーション・コースト構想」において、新たなエネルギー関連産業の創出として、福島沖の浮体式洋上風力発電の実証研究とその事業化による風力発電関連産業の集積が期待されている。
バイオマス熱利用は、バイオマス資源を直接燃焼し、廃熱ボイラから発生する蒸気の熱を利用したり、バイオマス資源を発酵 させて発生したメタンガスを都市ガスの代わりに燃焼して利用することなどをいいます。
1 特長
バイオマス熱利用は、「バイオマス発電」や「バイオマス燃料製造」と同様に、循環型社会を形成していく上で、様々なメリ ットをもたらします。
1. 資源の有効活用
間伐材や廃材など廃棄処分されていたものが、ペレットなどの燃料として再生されるため、消費者もそれを利用することで
「資源の有効活用」に参加することができます。
2. 焼却時の排熱利用
バイオマス資源を燃料とした発電では、その際に発生する排熱をエネルギーとして利用できるため、効率的なエネルギーと 呼ぶことができます。
3. 生物系廃棄物の削減に寄与
バイオマス資源を有効活用することで、発生する生物系廃棄物の量を削減することができます。
| 課題
資源が広い地域に分散しているため、収集・運搬・管理にコストがかかる小規模分散型の設備になりがちという課題がありま
す。
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| 事例紹介
● ケーススタディ1 真庭市勝山健康増進施設「水夢」
真庭市勝山健康増進施設「水夢」では、プールや浴室などで使用する温水の主熱源にペレット炊きボイラーを採 用。 国内でも屈指の林業地域である同市の未利用資源を有効活用している。同施設で使用されるペレット量は年 間370t。
● ケーススタディ2 マック食品
豆腐、油揚げ、いなり寿司等の各種加工米飯を製造している同社工場では、油揚げ製造廃液が濃厚廃液で、排水 処理への汚濁負荷が高かったが、この高濃度廃液をメタン発酵し燃料とすることで、排水処理容積や電気量を抑 えることが可能となった。
● ケーススタディ3 住田町立世田米保育園
2002年4月に開園。木造平屋の園舎の床暖房施設として、公立保育園としては全国で初めて国産ペレットボイラ ーを導入。床面積769.61m2のうち9割にあたる681.57m2を温水循環床暖房にしている。ペレットボイラーの灰 出しは2週間に1回。灰は融雪材、土壌改良剤として使用している。
● ケーススタディ4 日本製紙 勿来工場
日本製紙 勿来工場では、建築廃材由来の木材チップを主燃料にした内部循環流動床ボイラーを採用。重油から燃 料転換したことで年間約 34,000k|消費されていた重油の約98%が削減され、これに伴い年間約10万tの二酸化炭 素の削減が見込まれる。
● ケーススタディ5 鹿追町環境保全センター
北海道十勝にある鹿追町では潤沢に存在する畜産系バイオマスを集積、発酵させ、発酵する際に出るメタンガス を利用して発電や熱利用、水素化など多角的に活用している。発電余剰熱は同施設内でのチョウザメ飼育水槽や マンゴー栽培用のビニールハウスに活用している。
● ケーススタディ6 松阪木質バイオマス熱利用協同組合
辻製油・井村屋などの民間企業等が協同組合を設立し、地域の林業・木材産業等から発生する林地残材や製材端 材、建築廃材等を燃料として蒸気を生成し、組合員の工場へ供給する取組を実施。組合員の工場等での重油使用 量の削減に寄与するとともに、CO2削減、循環型社会の形成等にも貢献。
● ケーススタディ7 もりもりバイオマス
地域で組織されたあわら三国木質バイオマスエネルギー事業協議会を母体として、民間企業・森林組合・旅館ホ テル等により設立された小規模分散型の民間熱供給事業。3ヶ所の宿泊温泉施設の重油ボイラ等をチップボイラ に転換、地元民間企業であるマルツ電波が設置・運転・メンテナンス等を一括で行い、温泉施設側が熱を購入 し、給湯・暖房等に活用。
東海第2原発の陳情と意見書が本日22日午前10時から開かれた旭市議会の本会議で「不採択」になりました。詳細は後程