Part 2 省エネのための技術

エネルギー問題 Part 2


エネルギーの消費が著しく増大していることは今まで述べてきた通りです。 ではこれからどのような方向へ進めばよいのでしょうか?

最も現実的なのは、豊かさを保ちつつ、持続可能な形でエネルギーを効率よく利用することでしょう。 そのためには、一つは発電側のムダをできるだけ小さくすること。もう一つは利用する側もムダな消費を避けることが必要です。

前出のCOP3では、エネルギーを供給する発電プロセスそのものがどれだけ環境に負荷を与えるか、という議論がなされませんでしたが、 実際は発電に伴うCO2の排出が全体の約五割に及ぶのです。 また供給されたエネルギーのうち、利用されているのは約1/3に過ぎず、 残りの2/3は捨てられているのです(*5)。 これは余りにも無駄が多いでしょう。

ここではまず発電サイドの技術について説明します。

2.1 コジェネレーション・システム

損失するエネルギーは、通常廃熱という形で大量に捨てられています。 その熱を利用し、もう一度エネルギーを作ろうというのが「コジェネレーション」システムです。

現在私達は、40度程度の温水やお湯を沸かすのにも、ガスや石油を燃やして1000゜もの高温を用いています。 しかしこの程度の用途であれば、せいぜい120゜Cの温水があれば事足ります。 コジェネではこのような一度発生させた熱をムダなく使い尽くすのです。

まずはじめに作られた1000゜C以上の高温は蒸気を作ってタービンを回して発電し、これによって温度は500゜C程度に下がります。 しかしこの温度でも充分冷暖房の動力として利用しできるのです。 動力として利用されて百数十゜Cに下がった熱では、さらに冷暖房用の高圧蒸気を作ります。 ここで80〜90゜Cに下がった熱は給湯用や家庭用冷暖房に。 さらに40〜50゜Cに下がった熱も、給湯に使うことができます。
このように廃熱まで使い尽くす結果、コジェネレーションではなんと約80%ものエネルギー効率が得られるのです。

このコジェネは、大規模なものは既に実用化されていて、大きな施設やオフィスビル、ホテルや病院などでも導入されはじめています。 小規模のもののも開発されており、家庭用のコジェネ機器の商品化が進んでいます。

このようにコジェネは優れた技術ですが、化石燃料を用いる場合は大気汚染物質は排出されますし、 熱を利用する施設に密着しなければならないために、騒音や振動の対策も必要となります。

2.2 コンバインドサイクル・システム

コジェネのように、利用したことにより排出される熱をもう一度利用するというものとして、 コンバインドサイクル発電(または複合サイクル発電システム)があります。

まず天然ガスなどの燃料を燃やしたガスでガスタービンを回します。 その排熱を利用して水蒸気を作り、今度は水蒸気タービンを回すのです。 排熱を水蒸気に変える時にエネルギーを損失しますが、それでも発電効率は40〜50%に高まります。
通常の火力発電や原子力発電での発電効率は35%程度なので、15%近く上がることになります。(*6)

2.3 クリーンエネルギー

クリーンエネルギーというのは、火力発電や原子力発電などに比べ、環境に与える負荷が小さい持続可能なエネルギーのことです。 このクリーンエネルギーのうち普及が期待されているものとしては、風力発電、太陽光発電などの再生可能な自然エネルギー、そして燃料電池などがあります。 特に燃料電池は、燃やしても水しか発生しない究極のエネルギー源として期待されている水素を用いるものです。

次項では、これらのクリーンエネルギーについて説明していきます。

Part 3 クリーンエネルギー

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このブログ記事について

このページは、2000年3月 8日 17:40に書かれたブログ記事です。

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