3042 小鍛治の毎日つけることに意味のある日記

太陽光発電や風力発電といった再生可能エネルギーは、間欠的に動力を生成する。この場合、安定したエネルギー供給にする

にはエネルギー貯蔵が必須である。再生可能エネルギーの普及には、電力網におけるエネルギー貯蔵、需要に対応した供給、

エネルギーの変動相場制が必要となる。そういった対策を講じないと、間欠的なエネルギー源で全電力の20%から30%以上を供

給することができない。電力供給の損失とコストを管理できれば、様々な間欠的な電力源を接続しても、電力網全体の信頼性

を増大させることができる。

間欠的でない再生可能エネルギー源には、水力発電、地熱発電、集光型太陽熱発電 (CSP)、潮力発電、Energy tower、海洋温

度差発電、高高度風力発電、バイオ燃料、宇宙太陽光発電などがある。太陽光発電は技術的には間欠性があるが、ピーク需要

時間帯である昼間はある程度発電できる。しかし、場所によっては太陽光が最も強い時間帯と電力需要がピークに達する時間

帯は一致しないことがあるため、より効率的なエネルギー貯蔵法の研究が盛んに行われている。

水素
水素は電力貯蔵媒体としても研究されている。水素はまず他のエネルギー源を使って製造する必要があり、一次エネルギー源

ではないが、エネルギー輸送手段になる。水素貯蔵は、貯蔵手段として再生可能エネルギーを普及させる重要なファクターと

なる。

地下水素貯蔵は、地下の洞窟や岩塩ドーム、あるいは枯渇した油田やガス田に水素を貯蔵する方式である。ICIは大量の水素

ガスを地下の洞窟に長年貯蔵しているが、特に困難は発生していない。地下に大量の水素ガスを貯蔵することで余剰電力を貯

蔵することができる。ターボエキスパンダーを使って水素ガスを200バールまで圧縮するのに要する電力量は圧縮する水素の

エネルギー量の2.1%である。

太陽エネルギーや風力エネルギーなどの間欠的な再生可能エネルギーと組み合わせれば、出力を直接電力網に供給できる。電

力需要の20%未満であれば、経済への影響はあまり大きくないが、20%を超える部分を再生可能エネルギーと水素貯蔵がまかな

うようになれば重要性を帯びてくる。再生可能エネルギーを水素を作るのに使うと、利用可能なときだけそれを行えばよい。

そうやって水素を貯蔵しておけば、必要なときに使うことができる。ニューファンドランド島の南岸にある小さな島 (Ramea)

で、2007年から5年間の計画で風力原動機と水素発生装置を使った実験が行われている。同様のプロジェクトはノルウェーの

小さな島 (Utsira) でも2004年から継続中である。

水素貯蔵サイクルでは、電気分解で水素を製造して液化または圧縮し、それを再び電力に変換する場合、そこにはエネルギー

の損失がある。これは、バイオ水素を使って93%のマイクロCHPのような燃料電池を製造し、そこから電力を得る場合でも同様

である。

1kgの水素を製造するには約50kWh（180MJ）の太陽エネルギーを必要とし、この電力消費量は発電以外の用途に水素を使う場

合でも明らかに重要である。アメリカ合衆国ではピーク時以外の電気料金はkWh当たり0.03ドルであり、1kgの水素を作るのに

1.50ドルの電気を必要とする。アメリカで1.50ドルぶんのガソリンを自動車で使った場合、1kgの水素を使った燃料電池と走

行可能距離がほぼ同じとなる。水素ガスから燃料電池を作るには、圧縮または液化し、工場まで輸送する必要があり、これら

のコストは小さいとは言えない。

『ウィキペディア（Wikipedia）』引用

エネルギー貯蔵について勉強になりました。

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