2011年03月27日

【提言】こうすればエネルギー危機を乗り切れる

 3月11日に発生した、東北地方太平洋沖地震と、その津波により、多数の火力発電所が破壊され、原発は停止。その上、福島第一原発が大規模事故を起こした事で、原発に対する信頼は失墜し、正常に停止した原発も、再稼働が社会的に許されるかどうかわからない状態となりました。

 東京電力、東北電力では大幅な電力不足となり、東京電力では地域を区切って順に停電させる計画停電を行って、何とかしのいでいる状態です。東北電力も、3月27日現在では実施されていませんが、必要に応じて計画停電が行われる予定になっています。

 また、この2社以外の管内でも、原発の新設はもちろん、増設や、停止中の炉の再稼働に対しても反対の声が上がる事でしょうし、今は一部にとどまっている、稼働中の炉の停止を求める声も、今後の事故の進展によっては大きくなっていくかもしれません。

 一方、石油も価格が高騰しています。
簡単に掘れる油田が減って、生産量が伸びない中、新興国を中心に需要が急増し、供給不足となる「ピークオイル」が近いとされ、昨年末には1バーレル90ドルまで上昇していました。

 さらに中東地域で政情が不安定になり、価格上昇が加速、現在NY市場で1バーレル105ドルとなっています。

 これからも原油価格の上昇傾向は続くでしょう。

 原発も駄目、石油も駄目となると、もう昔の生活に戻るしかないという声も聞かれますが、他に方法がないならまだしも、日本は今まで十分な取り組みをしてこなかった分野が多々あります。

 今こそ、抜本的な対策をして、持続可能な国に切り替えていく時なのです。そこで、その為に必要な様々な提言をさせて頂く事にしました。
早く声を上げた方が良いと考えたため、吟味が足りない部分もあるかもしれませんが、少しでも、エネルギー危機の打開、社会の変革にお役に立てば幸いです。

基本コンセプト 「日本をグリーンエネルギー大国に」

 まずはエネルギー不足を何とかするという、緊急避難的な対策が必要ではありますが、それと同時に、長期的な視野に立ち、将来にわたってエネルギーを得て行く事を考えると、再生可能エネルギー=グリーンエネルギーに変えていくしか道はないのですから、その取り組みを今から進めていこうと言うことです。

 最初はコストはかかっていきますが、普及が進んでいけば、効率も上がっていきますし、海外から高い燃料を購入する量が減っていきますから、社会全体でかかるコストは減っていきます。

 そして、グリーンエネルギーの生産を新産業として立ち上げることができれば、機器やエネルギー自体を輸出することも可能になっていき、再び活力あふれる日本にできる事でしょう。

【1】余剰電力の買い取りを義務づけ、買い取り価格を引き上げる

 まずは、電力不足への即効性のある対策として、自家発電施設を持っている企業などから、自ら消費する分を除いた、余剰電力を、1kWhあたり20円で電力会社が買い取るよう法律で義務づけます。

 今は非常事態ですので、JR東日本から供給を受ける事もしているようですが、通常、電力会社は余剰電力の買い取りはしないか、しても非常に安い価格に抑えます。

 ですから、普通、企業は必要以上の発電はしないですし、休みの日には止めてしまいます。
しかし、電気が確実に買い取ってもらえ、買い取り価格が高ければ、いつもフル稼働させるでしょう。

 新たに、自家発電に取り組む企業も増えるでしょうし、より大きな発電能力を持つ設備を導入しようとするでしょう。

 また、現在、家庭用燃料電池やコージェネレーション設備も、電気を買い取ってもらえないため、電気を余らせないよう、非常に非効率的な運転をしいられていますが、これも、買い取りを義務づけるべきと思います。

 余剰電力の買い取りは、基本的に24時間が良いと思いますが、夜間、余った電気で水を貯めて、昼のピーク時に発電している、揚水式、貯水池式等の水力発電の容量で吸収できなくなれば、6時〜22時など、時間を区切っても良いでしょう。

 これらの措置は、電力不足が深刻な東京電力、東北電力管内に限っても良いかもしれません。

 財源は、東京電力の場合で100億〜250億円と言われる広告費の大幅削減など、内部の努力で賄ってもらいます。

 足りなければ、一般会計、特別会計で約5500億円にのぼる、国の原子力関連予算の内、廃棄物関係、安全対策関係等、必要最低限を除いて不要になる、原子力推進予算の一部を回します。

【2】グリーンエネルギーの買い取り価格を大幅に引き上げる

 上記は主に従来型の化石燃料を利用した自家発電の場合ですが、グリーンエネルギーの場合はさらに優遇します。

 今のところ、2012年からとされている、再生可能エネルギーの全量買取り制度を、準備ができしだい、即導入します。

 しかも、買い取り価格を東京電力、東北電力管内は1kWhあたり60円、その他の地域は1kWhあたり50円にして、5年間は固定します。

 その後は、電力需要に占めるグリーンエネルギーの割合が十分高くなった段階で、安定供給、発電量調整がしやすいものは高く、不安定な物は安くしていきます。

 買い取り金額をいくらにするかは、このエネルギー不足解消にどこまで腹を決めて取り組むかにかかっています。

 今回の福島第一原発の事故では、一体何兆円の損害が出るかわかりませんし、原発の近隣地域の方々はもちろん、離れていても、いつ悪化するかわからない原発の不安定な状態、実際に拡がっている放射能汚染などによって、何千万人という人達が影響を受け、精神的苦痛という、金額に換算できない損害を長期間にわたって受けています。

 原発がいかに高くつくものなのか、まざまざと見せつけられています。

 他にも、抜き差しならない状態になっている、「高速増殖炉もんじゅ」、1kWも発電するわけではないのに莫大な費用がかかる、「六ヶ所再処理工場」、最終的にどこにどうやって処分するのか決まっていない「高レベル放射性廃棄物」など、原発に関しては問題が山積みですが、取りあえず今の福島第一原発の事故の影響を指摘するだけでも十分でしょう。

 こんな目に二度と遭わないために、社会がどこまで費用をかけるかという問題です。

 買い取り価格が高ければ高いほど急速に普及しますが、コストはかかっていきます。

 この費用を電気代に上乗せするのか、環境税(炭素税)で賄うのか、国債を発行するのか、それらを組み合わせるのかは議論をして決めればいいですし、費用が増えた段階で財源を追加していってもと思います。

 上記の原発関連予算の削減分も使えるでしょう。

 もし電気代が上がることになっても、今言われているような、節電を促すための単純な値上げに比べればずっと良いと思います。

 単なる値上げは、市民や企業の負担で、電力会社の経営を強化するだけの話です。何ら新たな展望もイノベーションももたらしません。

 ちなみに、この従来の発電費用と買い取り価格の差額は、電力会社が独自にグリーンエネルギーで発電した場合でも受け取れるようにした方が良いと思います。

 違和感を感じる方もあるかもしれませんが、これまで電力会社がグリーンエネルギーに消極的だったのは、電力会社に、デメリットしかなかったからですが、差額をもらえる制度にすれば、自社でも積極的に取り組むメリットが出てくるからです。

 以下に、特に期待できるグリーンエネルギーを挙げてみます。

(1)木質バイオマス

 日本は、自国の多くの森林を放置しながら、木材輸入量が世界一というアンバランスな状態です。

 これまでも木質バイオマス発電は小規模に行われていましたが、採算を取るのが大変でした。

 高い価格で電気を買い取ってもらえるようになれば、各地に爆発的に1万kWを超えるクラスの木質バイオマス発電所ができるでしょう。

 ただし、ハゲ山になっては困りますから、グリーンエネルギーと見なすのは、間伐材や端材等を使った場合で、皆伐した木材を使う場合は、一定期間内に植林する事を条件にした方が良いと思います。

 ざっと計算してみましたが、少なくとも400万kw程度の発電を賄う量の人工林の木(蓄積量26億5000万立方mの内、1億立方m)を毎年切っても問題なさそうですし、非常事態という事を考えると、一時的にもっと切っても良いと思います。

 これで一気に林業も再生され、各地の荒れた森林も整備され、花粉症も軽くなるでしょう。


(2)地熱発電

 日本には、電力需要の3割程度は賄えると見られる地熱資源がありますが、これまでほとんど放置された状態でした。

 莫大な環境破壊を引き起こした原子力発電と引き替えである事を鑑み、自然公園法を見直して、公園内でもグリーンエネルギー施設の設置に関しては、一定の環境配慮を行うことを条件に大幅に緩和します。

 また、地熱発電によって近隣の温泉業者が影響を受けた場合に備え、国が基金を作るか、損害保険を掛けて、地元の理解を求めます。

 さらに、熱水や蒸気がなくても、高温の岩が地下に存在すれば可能である、高温岩体発電も進めます。

(3)水力発電

 ダムを新設する事は大変ですし、一定の環境破壊も招きます。

 そこで、既設の別目的のダムや調整池を水力発電兼用にしたり、すでにある施設を増強したりします。

 また、極力揚水機能をつけ、夜間の電力を(位置エネルギーとして)貯められるようにします。

 さらに、中小河川や用水路等を利用した小水力発電も、規制を大幅に緩和し、導入しやすくします。

(4)太陽熱発電

 太陽熱を鏡で集めて、1000度以上の熱を作り、その熱を溶融塩に貯め、24時間安定して発電する技術があります。

参考:日経ビジネス「太陽熱が示すガラパゴス化の危機」

 断熱タンクに熱が溜まっている限り、曇っても夜になっても発電できます。そのため、世界的には、今後のエネルギーの主役として期待されています。

 日本でも取り組んでいる会社があり、すでに東京でも57kWの発電に成功しています。

JFEエンジニアリング株式会社・三鷹光器株式会社
「太陽熱発電プラント事業に本格参入」

 この技術の潜在能力は大きく、高温の熱ができると言うことは、プラントを大型化すれば、発電はもちろん、高温の蒸気や暖房熱、さらには、吸着式や吸収式の冷凍機を使って、冷水や冷気を作る事もできるわけです。

 その気になれば、エネルギー的に独立した地域を作ることも可能です。

 これは日本のエネルギーを支えるだけでなく、熱を利用した海水の淡水化などにも利用でき、世界にも進出していける技術です。

 通常の買い取り価格による誘導だけでなく、開発や導入促進にも、十分な国費をかけて良いと思います。

(5)バイオオイル

 藻類が作り出す油を大量生産する研究が進んでいます。
昨年、これまで有力とされてきた種類と比べ、油を10倍以上の効率で作り出せる藻類が発見されました。

 筑波大学大学院の渡邉信教授によると、この藻類を効率よく生産すれば、日本の耕作放棄地の約5%を使うだけで、日本の石油需要を賄えるという事です。

 もっとも理想的に資金やサポート体制が整った場合、6年〜10年で日本の需要を賄うところまでいけるとの事。

 詳しくはこちら。


※右下のYouTubeのマークを押すと、otomiECOtvチャンネルに移って、ハイビジョンも含む大きな画面でご覧になれます。

 今すぐの発電には使えませんが、石油の代替ができるということは、火力発電所をはじめ、ガソリンスタンド、内燃機関の自動車、プラスチックの生産設備等が、ほとんどそのまま使えるということです。

 この潜在能力の大きさ、実現後の市場の大きさを考えれば、これも十分な国費、人材を投入し、強力に推進する価値があると思います。

(6)風力発電

 風の条件によるので、安定性、出力調整の容易さでは(1)〜(5)よりは劣りますが、コストが比較的安いですし、規模が大きくなれば安定し、ある程度予測もしやすくなります。

 また、部品点数1万点と言われますので、純国産化を進めれば、一定の経済効果が期待できます。

 洋上風力発電が有望ですが、陸上でも適地は多くあります。
地熱発電と同様、自然公園内での設置用件を緩和する事が必要です。

 また、低周波が問題になるケースがあるので、近くに民家がある場合、立ち退きや距離に応じた補償の制度を整備する必要があるでしょう。

(7)太陽光発電

 太陽光発電は、昼間しか発電できず、制御もほとんどできないため、余り質の良いグリーンエネルギーではありませんが、これまで産業育成のため優遇してきた経緯もあります。

 また、個人が参加しやすいグリーンエネルギーですし、停電時に自立運転にすれば、ある程度の電気を賄えるメリットもありますので、これも推進すれば良いと思います。

 この他にも、バイオガス、波力、潮力発電等もあります。


【3】大型火力・原子力発電施設に、総合効率を50%以上にするよう義務づける

 下の資料の「我が国のエネルギーバランス・フロー概要」をご覧になるとおわかりのように、せっかく投入された発電用燃料が持つエネルギーの6割は、熱として大気や海、川に捨てられています。

 エネルギー白書2010

 それは発電用エンジンやタービンの効率が悪いからです。
すでに廃熱も利用するガスタービンでは60%を達成しているものもありますが、まだ効率が悪い物もあるため、出力10万kW以上の高出力火力・原子力発電設備を対象に、5年以内に、総合効率を50%以上に高めるよう義務づけます。

 古い発電設備を更新しても良いですし、熱供給をしても良いでしょう。また、バイナリー発電という技術もあります。

 火力発電所や原子力発電所は、高温で水を蒸発させ、その蒸気で発電する、いわば蒸気機関なわけですが、水よりも沸点が低い、アンモニアやペンタンといったものを利用し、水蒸気で発電した後の、低い熱でも発電できるのが、バイナリー発電です。

 水と、低沸点物質の二重の循環ができるので、「バイナリー」発電と言います。

 これまで、主に地熱発電の効率を高める方法として検討されていきましたが、廃棄物発電施設でボイラーの蒸気を使って発電している例(参考資料 3-1-33)もあります。


 日本では、富士電機ホールディングスが、2000kWのバイナリー発電設備を、地熱発電や太陽熱発電用として発売しています。

 海外では、2万kW(参考資料 3-1-23)といったクラスのバイナリー発電施設も稼働しています。

 こうした技術を使えば、総合効率50%は達成できるはずです。



 現時点で思いついたアイディアをまとめてみました。
 これらの方策を実施し、この大災害、大事故をきっかけに、日本がグリーンエネルギー大国へと飛躍して行くことを期待します。

posted by otomi at 11:52| Comment(0) | TrackBack(0) | 提言 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
この記事へのコメント
コメントを書く
お名前: [必須入力]

メールアドレス:

ホームページアドレス:

コメント: [必須入力]

認証コード: [必須入力]


※画像の中の文字を半角で入力してください。
※ブログオーナーが承認したコメントのみ表示されます。

この記事へのトラックバック