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福島から始まる新しいエネルギー

おもしろいニュースが流れていました。
東電、三菱重などと最新鋭石炭火力建設へ ロイター
石炭ガス化複合発電(Integrated coal Gasification Combined Cycle, IGCC)を使った石炭火力発電所が福島県に建設されるそうです。
IGCCについて以下の記事を御覧ください。
石炭ガス化発電、福島の復興に活用 東大特任教授の金子氏に聞く日本経済新聞

原子力発電の穴を埋めるのに、天然ガスを燃料としたGTCC(Gas Turbine Combined Cycle)による火力発電が自然エネルギーと並んで賞賛されすぎる嫌いがあります。実際のところ熱効率はすごく良いですし、出力が大きいプラントがいくつもできています。
しかし、ガスばかりでは不都合です。パイプラインでガスを買える欧米の大陸国家と違って、日本はLNG(Liquified Natural Gas)にしなければ天然ガスを買えない日本はひどく高い値段でガスを買わざるをえません。シェール革命の恩恵に与るべく総合商社が米州におけるLNGプラント建設と日本向けの輸出プロジェクトを進めており、近い将来ガス輸入価格の低減は可能でしょうが、まだシェールガスが安定した資源として使えるかは確証がありません。単一の資源に頼ることは、そこに問題が生じた際に悲劇的な結果を生む恐れがあるので、"バランス"を考える必要があります。
石炭という資源は、天然ガスよりも普遍的に存在し、政治的にも安定して供給が可能だと考えられています。そのため、もし今後日本の電源構成から原子力を外していくとしたら、必ず石炭火力に力を入れていかなければなりません。近年の技術開発のおかげで石炭火力の欠点である環境汚染はかなり克服されました。そして、さらにIGCCの登場で効率も大きく向上します。前述のニュースを見たとき、次世代火力代広がる時代が来たのだと嬉しく思いました。
私も大学で学ぶ前は火力発電なぞもはや公害レベルを下げるくらいしかやることがないのではないかと思い込んでいましたが、先人の技術開発は本当に驚くべきものです。将来的にはさらにIGFC(Integrated coal Gasification Fuel cell Combined Cycle)やトリプルコンバインドサイクルと呼ばれる新しい発電方式も導入されるはずです。

自然エネルギーの技術開発も進んでいます。自然エネルギーはエネルギー密度が小さすぎるので主力電源となるのはまだ百年先の未来のお話でしょう。できるだけ出力が大きい自然エネルギーを利用するため、最近では洋上風力に注目が集まっています。太陽光は広大な土地を使いますし、太陽電池が高価です。地上風力は騒音や適地が少ないといった問題があります。国土が狭い日本においては、これらの問題が深刻です。それに対して、洋上風力は広大な領海を利用できるため、日本に向いた自然エネルギーと考えられます。欧米でも洋上風力に対する期待は大きく、欧州ではロンドンアレイを始めとした大規模プロジェクトが動いています。
しかし、ここでも日本にとって不都合があります。欧州は遠浅の海なので海底から風車を生やせばいい(着床型)のですが、日本は岸から離れるとすぐに水深が深くなるので、着床型洋上風力を設置できる地域が限られています。日本で大規模に、それこそ原子力を代替するレベルで洋上風力を導入するには、は浮体式と呼ばれる船のように海に浮いた風車を作らなければなりません。風車を浮かべるぐらい船をつくるのと変わらないように思えますが、大規模な風車は直径が100m程度あります。建築物でいえば超高層ビルに該当する高さです。毎年台風に見まわれう、数十年に一度は大津波に襲われるような日本近海で、そんな巨大建造物を安定して浮かべるのは驚異的な技術力が必要です。さらに、発電した電気は地上まで送電しなければなりません。変電所も海の上に作らなければなりません。絵に描くのは楽ですが、実現するのは大変です。
ところが、その絵に描いた餅が日本の海に姿を現しました。まだ国のプロジェクトで実験という形ですが、この実験がうまくいけば、そしてコストを十分に下げられれば、お先真っ暗な我が国もある程度明るい未来像が描けることでしょう。その実験は、いままさに福島県の沖合で行われています。
福島洋上風力コンソーシアム
解説記事およびプロジェクトに関する連載
福島沖の洋上風力が運転開始、浮体式の発電・変電設備から2MWの電力を供給 ITmedia
福島県にとって、また多くの原発立地自治体にとって、発電所は大きな雇用を生み人々の生活を支えてきました。今はまだ混乱の最中にあるそういう地域の人々にとって、何十年か先、洋上風力発電所が雇用の面でも原発の代替となればいいなと願っています。

ここまで日本の技術開発が進んできたのは、もちろん先人たちの努力の賜物です。待っているだけでは望ましい未来はやって来ません。
私も来春から技術者として働くわけですから、そんな新しい時代を拓くような仕事ができるように頑張っていきたいものです。
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Author:othmer
下流社会から東大を目指した。
東京大学工学部卒業。
同大学院工学系研究科。

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