かんだか･･災害から身を守る！コミュの２０１２以降のエネルギーを真剣に考える！

２０１２以降のエネルギーを真剣に考える！

安全対策を主題に進めてきたコミュニティーだが、やはり真剣に考えるのは資源！
エネルギーの供給システムを、ニュースなどに頼らずに考えてみたいと思う･･

まずはそれぞれの電力発電システムの長所と短所を考察してみよう(^_^)v
これを知らずして、本当の意味の原発問題は語れない！！
本文はウィキベディアからの抜粋であるが、並べて読むとためになる(^_^)v

ここでは一回目という事もあり、羅列にとどめる！
次回に私見を書きたいと思う(^_^)v

凄く長いので、暇なときにでも呼んで下さい(*^_^*)

１・火力発電

日本国内では、1970年代前半には石油による発電が大半を占めていたが、
オイルショック以降、他の燃料への代替が進み、石炭や天然ガスによる発電量が増加した。
さらに、90年代後半の電力自由化によって価格の安い石炭にシフトする傾向がある。
2004年度では、火力発電の内訳は石炭と天然ガスがそれぞれ40%強、石油は15%弱となっている。
近年の原油高によって温室効果ガスの排出量が最も多い石炭への依存度は高く、
地球温暖化対策の足かせになっているという懸念もある。

その一方で、原子力発電や自然エネルギーに比べて出力調整が容易であるため、
安価に大規模な蓄電を行えない現段階では昼夜間の電力需給調整に欠かせない存在である。
現在、日本における発電電力量の約70%を火力発電が担っている。

温室効果ガスの問題はともかくとして、大気汚染を引き起こす物質を排気ガスの中から
除去する技術が普及しており、公害問題は克服されている。
また、石炭を燃焼させた後の灰はセメントの原料として外部に売却されている。

長所

自然エネルギーと違って安定した品質の高い電力を供給可能。
2011年現在、発電単価は太陽光発電より安く、発電所さえ建てれば供給は随意拡大可能。
ガスタービンは季節/時間的負荷変動に応じた運転可能
（石炭火力・ガスタービン廃熱発電は夜でも火は落せず半出力）。
水力発電などの自然エネルギーに比べ、施設自体の環境負荷は低い。
万一、事故を起こしても、被害は局所的なものにとどまる。
但し台風などがオイルタンク破壊と結びつく場合、生態破壊や土壌汚染などは他の発電に比べて、
大きく長期的なものになる（その災害の規模に依存する）

短所

CO2や、燃料の種類によってはNOx・SOx等を多量に排出する。
稼動にあたり、大量の化石燃料を必要とし、化石燃料が値上がりすると、
電気代値上がりで膨大な国民損失を発生させるリスクがある。
国内の投資・雇用誘発効果が低く、外国にエネルギー供給の急所を握られる。

２・水力発電

現在最も一般的なのは発電用水車を水の力によって回転させることで発電を行う。
発電用水車と発電機を組み合わせたものを水車発電機（すいしゃはつでんき）という。

高いところにあるダムやため池、タンクなどから水道用水や農業用水などを供給するときに、
途中に水車発電機を設置すれば発電できる。
落差さえあれば発電が可能という、適応可能範囲が非常に広い発電方法である。

水力発電と同様に再生可能エネルギーを利用する太陽光発電や風力発電に比べて
単位出力あたりのコストが非常に安く、また発電機出力の安定性や負荷変動に対する追従性では、
数ある再生可能エネルギーの中で王者とも言われ、実用化されている唯一の再生可能エネルギーとも言える。

また世界的に見ると、特に開発途上国において年間発電量として17兆キロワット時という大量の
未開発水力地点があると言われている。
世界の全電力消費量が12兆キロワット時程度であることを考えると莫大な資源量である。

３・原子力発電

原理

原子核反応は核分裂反応と核融合反応の2種類の反応に大別する事が出来る。
ただし、核融合反応の利用は実用段階にはなく、現在原子力エネルギーとして実用化されているのは
核分裂反応のみである。
そのため、単に原子力発電と言う場合は、核分裂反応時に発生するエネルギーを利用した発電を指す。

原子力発電の仕組みを簡単に表現すると、核分裂反応で発生する熱を使って水を沸騰させ、
その蒸気で蒸気タービンを回す事で発電機を回して発電していると言える。
火力発電の場合は石油や石炭、液化天然ガスといった化石燃料を燃やして熱を作り出して蒸気を発生させ、
その蒸気で蒸気タービンを回す事で発電機を回して発電を行っている。
つまり、原子力発電と火力発電は、発生した蒸気でタービンを回し発電機で発電するという点で、
同じ仕組みを利用していると言える。
このような蒸気でタービン発電機を回転させ、電力へ変換する発電方法を汽力発電と言う。
ただ、火力発電と原子力発電ではタービンを回すまでの過程は大きく異なり、またタービンの形式等も異なる。

原子力発電の利点と問題点

利点

・環境汚染が少ない。
・発電時に地球温暖化の原因とされる二酸化炭素を排出しない。
・酸性雨や光化学スモッグなど大気汚染の原因とされる窒素酸化物や硫黄酸化物を排出しない。
・コストが安い
・発電コストに占める燃料費の割合が他の発電方法に比べ極めて低いため、
　燃料価格が上昇してもトータルの発電コストが上昇しにくい。
　しかし、燃料コストに使用済み核燃料の処理費用等も含まれず、
　福島第一原発事故による対策等のコストも発生するため、今後のコスト上昇が予想される。
・燃料のエネルギー密度が高く、備蓄及び輸送が容易。
・燃料を一度装填すると一年程度は交換する必要がないこと。
・発電量当りの単価が安いため、経済性が高い。
・原料の安定供給。
・中東に大きく依存するガスや石油と違い、ウラン供給国は政情の安定した国が多い。
・核燃料物質の国際的な入手ルート・価格がほぼ確立し安定している為に、
　化石燃料型の発電に比べて相対的に安定した電力供給が期待できる。
・技術の国際的アピール。
・技術力がある、と国際的にアピールできる。
・優秀な原発技術を国外へ売り込むことができる。
・実用化できれば有利となる条件。
・比較的少量の核燃料を繰り返し使用する核燃料サイクルの確立できれば、
　化石燃料資源の乏しい国でも核燃料物質の入手に関わる制約を緩和できる。
・海水からのウラン採取が実現すれば燃料はさらに豊富となる。
　技術自体は既に存在しているが問題は抽出量が少ないこと。
・地元の経済効果。
・日本では、原子力発電所ができると地元には一定の雇用が期待できるほか、
　電源立地地域対策交付金などの電源三法交付金、固定資産税、法人税などの税収も確保できる。

問題点

・並外れた危険性！
　特に、廃棄物の安全な処理方法が未だに確立されていない事から
　「トイレのないマンション」の別名で呼ばれる。
・軽水炉の場合、万一 水が止まってしまうと、大量に発生し続ける崩壊熱を除去できなくなり、
　30分後には核燃料が溶けはじめてばらばらになり、2時間ほどで原子炉が損傷、
　破壊されるという構造上の不安定性をかかえている。
　このような事態は、放射性降下物（一般的に死の灰と呼ばれる）の大量放出、
　社会的な非常事態に直結している。
・重大事故が発生すると周辺環境に多大な被害を与え、その影響は地球規模に及ぶ。
　国土が狭い日本において、いったんチェルノブイリ級の事故が発生した場合、
　放射性物質による国土の汚染は日本国内の非常に広範囲に及ぶ。
・放射性廃棄物の後始末ができない。
・数万年という長い半減期を持つ高レベル放射性廃棄物に対しては、
　地下深くに埋設して処分する深地層処分が検討されている。
　しかし、放射性物質の漏洩のリスクなどから、地域住民の多くがその近隣での処分に反対するため、
　広大な国土を持つアメリカ合衆国やロシアのような例を除き、
　多くの国で地下埋設の処分地確保に問題を抱えている。
・原子炉の解体処分にともない、低レベル放射性廃棄物に相当する廃棄物が大量に発生するため、
　これらの処分方法が課題となっている。
・日本では高レベル放射性廃棄物の最終処分地が決まらない。
・事故等により高レベルの放射線や放射性物質が外部に漏洩すると、人間が接近することが困難となり、
　修復が著しく困難になる。
・冷却に大量の海水を使う場合、立地場所が海岸沿いに限定され、津波の被害を受ける可能性がある。
・後進国や発展途上国で原発が建設された場合、安全性が懸念される。
・発電施設および核廃棄物処理施設へのテロリズムの危険。
　軍事目標としての脆弱性。
・ウラン資源の可採埋蔵量に由来する資源枯渇問題。
・天然ウランから核燃料を作る工程で発生する劣化ウランは劣化ウラン弾として使用可能。
・使用済み核燃料に含まれるプルトニウムは核兵器の材料となり得る
　（開発国に対しては核拡散防止条約の批准を義務付けることが必要）。
　ただし、抽出には非常に高い技術と専用の設備が必要である。
・使用済み核燃料の管理、廃炉、事故時の賠償等、周辺的な事項に多大なコストがかかる。
・電力料金を通じて支払われている電源開発促進税を主財源とする財政費用は、原子力が最も高い。
・バックエンド費用は莫大な額にのぼる。
・消費者が現在負担している費用は、あくまで六ヶ所再処理工場における再処理に関するもののみであり、
　全量再処理するのであれば、実際にはさらに費用の負担が必要になる。
・原子力発電所の稼動中に発生する放射線への対処が必要となる。
・原子炉の運転に伴い中性子線やガンマ線が発生するため、発電施設で働く作業者が過度に被曝しないよう、
　遮蔽を考慮した設計にする、管理区域を設けるなど特別の対応をする必要がある。
・日本では、将来の原子力発電を担う技術者が減少傾向にある。
・日本では原子力関係の学科が減少傾向にある。
・通常停止の場合、停止までの所要時間が長い。
・発電所設置の初期コストが高いのに比してランニングコストが安いという特性上、
　経済的な理由から設備の更新が行われにくく、技術革新の恩恵を受けにくい。
・需給に合わせた細かい出力の調整ができない。

４・太陽光発電

太陽光発電（たいようこうはつでん、Photovoltaic power generation）は、太陽電池を利用し、
太陽光のエネルギーを直接的に電力に変換する発電方式である。
ソーラー発電とも呼ばれる。再生可能エネルギーの一種であり、太陽エネルギー利用の一形態である。

太陽光発電装置は一般に導入時の初期費用が高額となるが、
メーカー間の競争によって性能向上と低価格化や施工技術の普及も進み、
運用と保守の経費は安価であるため、世界的に需要が拡大している。
昼間の電力需要ピークを緩和し、温室効果ガス排出量を削減できるなどの特長を有し、
低炭素社会の成長産業として期待されている。

長所

装置

・発電部（セル）は原理的に可動部分が無く、磨耗等による機械的な故障が起きない。
・模に関わらず発電効率が一定であるため、小規模・分散運用に向いている。
・発電時に廃棄物・温排水・排気・騒音・振動などの発生がない。
・出力ピークが昼間電力需要ピークと重なり、需要ピーク電力の削減に効果がある。

設置位置

・需要地に近接して設置できるため、送電のコストや損失を最小化できる
・非常用の電源となりうる
・運搬・移動に適した製品も造れる
・他の発電方式と比較して設置の制限条件が少ない。
　建築物の屋根や壁面にも設置できるため、土地を占有せずに設置することが可能。

社会

・構成材料の大部分がリサイクル可能。
・輸出産業として利益が見込める。
・設置国のエネルギー自給率を向上させる。
・稼働に化石燃料を必要としないのでエネルギー安全保障上有利になる。
・発電時に温室効果ガスを排出せず、設備製造等での排出も比較的少ない。

短所

・単純な発電電力量当たりのコストが他の発電方法に比べて割高な場合が多い。
・夜間は発電せず、昼間でも天候等により発電量が大きく変動する。
・配電系統へ連系する場合、設備量の増加に伴って系統インフラの改造（スマートグリッド等）が必要。
・設置面積当たりの発電量が集中型の発電方式に比べて低い。
・スケールメリットが効かないため、設置規模を大きくしても発電効率が向上しない。
・高温時に出力が落ちる[3]（太陽熱発電と逆の特性。
・影、汚れ、火山灰・降雪等で遮蔽されると、その分出力が落ちる。

設置場所

・太陽光発電は設置する場所の制約が少ないのが特徴であり、
　腕時計から人工衛星まで様々な場所で用いられる。
・地上に直接設置することも可能であるが、太陽光を十分に受けることができ、
　パネルの重量に耐えることができる場所であれば屋根や壁など建造物の様々な場所に設置が可能である。
・また近年は軽量で柔軟なフレキシブル型太陽電池も開発されており、取り付けの自由度が高まっている。

５・風力発電

風力発電（ふうりょくはつでん）は風の力（風力）を利用した発電方式のことである。
風力エネルギーは再生可能エネルギーのひとつとして、地球環境の保全、
エネルギーセキュリティの確保可能なエネルギー源として認められ、
多くの地に風力発電所や風力発電装置が建設されている。
また、開発可能な量だけで人類全体の電力需要を充分に賄える資源量があるとされる。

長所

主に環境負荷の小ささ、化石燃料の使用量削減、エネルギー安全保障、
産業振興・雇用創出などが挙げられる。

・二酸化炭素などの温室効果ガス排出量の低減効果がある。
・比較的発電コストが低く、事業化が比較的容易である。
・エネルギー自給率の向上が見込める。
・小規模分散型の電源であるため、事故や災害など有事の際の影響を最小限に抑え、
　全体の稼働率を高くできる。
・工期が短く、需要総量の変動に対応しやすい。また投資してから運転開始までの利子も少なく済む。
・運転用燃料を必要としないため、物価変動由来（インフレなど）の事業リスクを減らせる。
・大規模集中型の発電所に比較して、修理やメンテナンスに要する期間を短くできる。
・離島など、燃料の確保や送電コストの高い地域の独立電源として活用できる。
・冷却水を必要としない。
・小型のものは需要地に隣接して設置可能であり、送電コストの低減に役立つ場合がある。
・個々の設備が比較的小規模で個人でも運用可能である。
・風が吹けば夜間を含めいつでも発電が可能である。

短所

主に出力電力の不安定・不確実性と、周辺の環境への悪影響の問題があり、
特に設置場所の選定が重要となっている。

・風力原動機を設置する場所の風況が発電の採算性に大きく影響する。
・風速の変動に伴って、出力の電圧や力率が需要と関係なく変動する。
・周囲に騒音被害を与える恐れがある。
・現時点ではコスト面で法的助成措置を必要とする場合が多い。
　また、系統の拡張などにある程度の追加費用を要するとされる。
・ブレードに鳥が巻き込まれて死傷する場合がある。
・落雷などで故障したり、事故の原因になる場合がある。
・風車は年々タワーは高く、ブレードは長くなる傾向にあり、
　それに伴い点検や補修に係るコストを増大させる。
・風量によっては余剰電力を増大させる。
・景観が威圧的で、人によっては恐怖心、不気味さを与える。
　高原や山地などに立地する事が多く、観光客が減少する可能性もある。
・地震によって発電停止することがある。

６・地熱発電

地熱発電（ちねつはつでん、じねつはつでん、Geothermal power）とは、
地熱（主に火山活動による）を用いて行う発電のことである。
再生可能エネルギーの一種であり、ウランや石油等の枯渇性エネルギーの価格高騰や地球温暖化への
対策手法となることから、エネルギー安全保障の観点からも各国で利用拡大が図られつつある。

問題点・課題

日本国内の地熱発電による発電量は世界的に見ても上位に位置するが、
経済大国である日本全土の莫大な総発電量からすると、国内地熱発電の割合は0.2%を担うに過ぎない。
53万キロワットは、福島第一原子力発電所や美浜原子力発電所などにある中型原子炉1基分にすぎない。
九州電力では比較的に地熱発電が盛んだが、それでも九州地方全域で生産可能な電力の
総量の2%を占めるにとどまる。

日本で地熱発電が積極的に推進されにくい理由は、国や地元行政からの支援が火力や原子力と比べて乏しいこと、
地域住民の反対や法律上の規制があるためである。
発電所の候補地の多くが国立公園に指定されているが、1972年に当時の通商産業省と環境省の間で交わされた
「既設の発電所を除き、国立公園内に新たな地熱発電所を建設しない」
ことを約する覚書により、事実上発電所の新設が認められていない。
また、国立公園以外の候補地も、近くに温泉観光地が存在している場所が多く、
温泉の枯渇や景観を損なう発電所建設は地元の反対が根強い。
例えば、群馬県の嬬恋村では2008年に地熱発電の計画が浮上したが、
その予定地が草津温泉の源泉から数kmしか離れていないため、
温泉に影響が出る可能性が必ずしも排除できないとして草津町が反対している。

草津温泉では、地熱発電と温泉との因果関係の有無を検証するための地下ボーリング調査等を
行うことにも断固反対している。
これら諸問題について、地熱発電を推進している日本地熱学会などの推進派グループでは、
国立公園内にも巨大ダムや大型施設が立地していることから、環境省の裁量次第で建設できると反論している。
また、地下の地熱エネルギーおよび温泉資源についての科学的調査の結果、
日本において地熱発電所が温泉などの周辺環境に影響を与えた事例が一例もないこと
（ただし、外国では熱水の還元不足などから温泉に影響を与えた例がいくつか確認されている）
から地熱発電所と温泉・観光地との共存共栄は可能であるとの見解を示している。

なお現在瀬戸内海国立公園内には上関原発の建設が始まっているので、
国立公園内だからできないとする理由の根拠に疑義がもたれる。
敦賀原発は国定公園内にすでに立地している。どちらも激しい反対運動を押し切って着工されている。

日本は火山が多く地熱発電に適しており、太陽光発電や風力発電に加えて地熱発電の開発も進めるべきだ、
地熱発電の開発費用に対する国から事業主への補助金を、2割から3分の1程度にまで引き上げることを検討するなど、
2008年から2009年にかけては地熱発電の促進が積極化しつつあった。
しかし、2010年5月、民主党政権による事業仕分けにより、
「地熱開発促進調査事業」と「地熱発電開発事業」の2事業が 廃止や白紙化を前提とした
「抜本的改善」の措置をうけることが決定された。
このことについて、日本地熱学会は懸念を表明している。