ソーラー発電の利点と欠点

質問

ソーラー発電
日本中の屋根、ソーラー発電にしちゃえ、と思っている者ですが。。。

利点
　元となるエネルギーが太陽光なので発電時はコスト0
　発電に際しては廃棄物を出さない(製造時は除く)
　発電量の分だけ化石燃料や原子燃料(というのかな?)の使用量が減るから、炭酸ガスや廃熱、放射性廃棄物の量が減る

欠点
　夜や積雪時、発電不可
　設置コストが高価で回収が大変
光の反射がまぷしいことがある(実は近所の家のパネルの向きが丁度、道路に向いていて。。。)

割と利点のみがクローズアップされ、欠点は設置コストくらいしか言われていませんが、他にどんな欠点が考えられるでしょうか?
発電した分、地球の温度が下がってしまうとか、あり得るのかな?

回答No.12

First_Noel · ベストアンサー

そもそも太陽光発電に関して私が疑問を持ったのは、２つのことからです。
ひとつは、
宇宙太陽光発電衛星（ＳＳＰＳ、宇宙で大規模発電を行い、それを地上へ電力移送する
軌道上の巨大ステーション）の報告書を目にする機会があったのですが、
それに、地球へのエネルギー流入による影響の項目があり、「影響なし」と結論付けられていたと
思いますが、数値は失念しましたが、些少な値であったが０ではなかったこと。
いまひとつは、
地球の環境は地表のアルベド（反射率）の僅かな変化が、なし崩し的に一方の気候の平衡点から
他方の平衡店へと遷移してしまう可能性があること。
です。

例えば化石燃料の使用に伴うＣＯ２増加では、植物の光合成によるＣＯ２分解や、
海による炭酸塩としてのＣＯ２固定化の負のフィードバックがあるのですが、
アルベドの変化を解消しようとするフィードバックはなさそうに思われることに加え、
それには正のフィードバックがかかり、一旦動き始めたらそうそう止められるものではない。
敷き詰められた太陽電池に対する私の危惧の根源のひとつです。

＞既にビル風、ヒートアイランドなど発生してしまっている箇所に
＞太陽電池発電を装備した場合、悪化する、あるいは
＞新たに発生する害というのはどんな件が具体的に予想できますか?

ひとつには、
その地域への発電時及び使用後の廃熱による熱流入の増加によるヒートアイランド現象の激化、
ひとつには、逆になりますが、
太陽電池表面での過剰な太陽光反射による熱流入の減少による周囲より温度の低い地域の出現、
そのどちらが顕著なのかは、定量的に評価する術もなく浅学の私には分かりかねますが、
逆に言えば私ごときですら、そのようなことは思いつける訳で、これを評価しないと
太陽光発電の全面的な推進は「ちょっと待った」と私は思ってしまうのです。
例えば発電はさておき、ヒートアイランド対策も兼ねて太陽電池を敷き詰めるのではなく、
太陽電池と同程度の反射率を持つ反射材を敷き詰めたとき、太陽電池を敷き詰める場合よりも
なんだか良いことばかりじゃなさそう、と思えるような、そんな感じです。
確かに真上からの照射は抑えられるので、建物の加熱はある程度抑制されることは分かります。

私は極論を言っているのかも知れません。
「とんでもないこと」と私、書きましたけど、感覚的にそう思っているだけで、
定量評価の行えていない一意見でありますことご了解頂けましたら幸いです。
定量評価の結果、環境負荷は現状より小さくなる、となる可能性も大いにある訳でして、
そのときは私は単に心配性だったと反省し、積極的に推進する立場を取ることでしょう。

＞必然的に人口密集地からは離れる事になる、
＞この送電効率の無駄は、無視できるものではない、気がします。

これは確かにそうですね。
下記に書きますように、水素なりメタンなりの生成を行っても、
その移送には経済的な課題のみならず、経路上の地域での紛争等による影響、
又は石油パイプラインのように、政治の駆け引きに使われる可能性は否定出来ません。
具体的な対策が必要となるところだと認識します。

＞サバティエ反応とは、合金による水素の吸着保管(通称、金属水素)のことと考えてよろしいですか?
＞古くは21エモン(ドラえもんの藤子・F・不二雄の作品)にも出てきましたよね。

サバティエ反応は第１と第２とがあり、第１は、
ＣＯ２＋４Ｈ２→ＣＨ４＋２Ｈ２Ｏ
ですが、メタンを得るために水素を消費することになり、
人間がいて、太陽光があって、燃料電池がある閉鎖系などでは有効でしょうが、
それなら最初から、太陽光発電による電力で水素を生成するサイクルの方が良いでしょう。

＃金属水素は、強大な圧力で水素がまるで金属のようになったもので、
　木星や土星の大気の奥底ではそうなっていると予想されていますね。
　「２１エモン」で確かに出て来ましたね。

＃水素吸蔵は、パラジウムなどの水素吸蔵金属・合金の表面で水素分子が原子となり、
　小さな水素原子がそれらの金属原子の間に収まって水素を吸収するものです。
　金属体積の１０００倍もの体積の水素を吸収しますので、
　燃料電池でのひとつの水素貯蔵の方法ですが、重くなるのが欠点です。

お礼

ありがとうございます。

環境に対する評価が必要というのは、70年代から言われ始めましたが、あらゆるプロジェクト、工事、商品、どれにしても、未だに十分やっているとは思えません。
パネルによるソーラー発電も、日本中の屋根、とかに載せる可能性がでてきたら、評価する必要は当然ありますよね。数が多くなりますから。
せめて、同じ面積のアスファルト、コンクリート、瓦、緑の植物、と比較する事くらいは今すぐでも出来るはずですが、確かにそういう比較は、みた事が無いですね。

反射に関しては質問にも記載しているのですが、今のパネルは平滑で、直上の光を受け取るのを最優先しているようです。平滑なパネルは、「反射が眩しい、事故の原因になりかねない」から始まり、当然反射した分は発電できないのですから効率も悪い、更に宇宙や周囲に光を捨ててしまう、という問題もあります。
直角に光が当たる場合は少し目を瞑っても、斜めの光をも吸収する構造にするべきだと思います。もちろん直上でも可能な限り吸収すること、その効率を上げる努力をすることは前提ですが。

「サバティエ」を知らないので検索したとき金属の吸着らしき記述がありましたので、サバティエ=金属吸着と思ってしまいました。ちらっとみただけなので見間違いかも。

あと、子供の頃は「２１エモン」で出てきたのは、水素がそのまま高圧下で固体化したものと思っていたのですが、その後に、金属への吸着はあっても、金属化にはならない、という記載をどこかで読んだ記憶があり、金属水素=合金吸着と思い込んでいました。子供の頃の記憶が正しかったようですね。

補足

(すでにお礼に書き込んでしまったので補足にかきますが、)
そろそろ閉めさせて頂きます。
わざわざ来ていただき、ありがとうございました。またなにか機会がありましたら是非回答お願いします。

回答No.19

anachronism

> 以上でご趣旨の要約は出来ておりますでしょうか?

同じことを繰り返すのは大変不本意ですが、大部分は最初の回答を繰り返すことになりそうです。

１．発電効率の低さから、日本では、原理的に電力需要の一部しか賄うことしかできないこと。
２．発電時と発電不能時の電力のバランスを取る電力貯蔵技術や系統保護システムが現時点では完成しておらず、大規模に導入することには技術的な困難が伴うこと。
３．製造に要するエネルギーやコストが大きく、特に、日本では晴天率や日照量が小さいことから回収に時間がかかる、あるいは困難となること。

お察しの通り、私ももう、貴方にこれ以上説明する気力はありません。ここまで説明しても納得されないというなら、仕方ありますまい。貴方が、「素人」だといいながら「明らか」と主張される「誤解」について、あるいは残念ながら問題のある比較の仕方について、一つ一つ指摘あるいは説明するのはもうあきらめます。上記の３点についても、実は貴方がまったく理解されていない問題点をはらんでいるのですが。

太陽光発電は、私などエネルギー関連の当事者から見れば納得いかないほど優遇され、促進されています。それでも、普及が現状のペースであるのにはそれなりの理由があるし、現状のペースがそんなに悪いかといえば、必ずしもそうとは言えません。

貴方が太陽光に興味を持たれ、普及に助成したいと思われるのは大変に結構なことです。ですが、そのためには正しい知識と謙虚な姿勢が肝心です。それは、私自身の過去の自分に対する反省でもあります。ここまでお付き合いしたのも、そんな自分の経験からでした。

残念ですが、私はこれで失礼します。

お礼

あらためて、長々とお付き合いしていただき、ありがとうございました。

「納得いかないほど優遇」「過去の自分に対する反省」などなど、一部ないし全く出ていない、そして詳しくお聞かせいただきたいキーワードがいっぱいのお話をお持ちのようです。かなり興味を惹かれております。

もし後日質問(私からの、とは限定しません、あまり疲れる話になる様では申し訳ありませんし。)で、関連の事がありましたら、その種のこと、機会を捉えて是非お話してくださいますよう、お願いします

世間が誤解しているのであれば、訂正していくのも専門家たる人の(直接お金にはならないかもしれないけど、誤解が減っていけば、いずれ仕事につながって行きますよね)仕事に含まれるかと思います。専門家しか訂正できる人は居ないわけですから。
事がエネルギー供給という現代社会の基盤をなす一大要素です。お体も大事になさってこれからもお仕事頑張ってください。ありがとうございました。

では、これにてそろそろ閉めさせて頂きます。

補足

ながながとお付き合いくださり、ありがとうございました。残念ながら意見の一致をみることはありませんでしたので、感情的な満足感からはほど遠い議論となりましたが、それなりに有意義であったと考えております。

私としては謙虚にお聞きしてきたつもりですが、ご不満な点もあったようです。それなのに「専門家のいうことだ、謙虚に聞け」と最後まで言われ続けるのは私もいささか心外ですので上記三点について一言ずつと、私の不満点。

1.「屋根を全て」とは言いましたが、日本の電力全てとは言っていませんよ。一部を太陽で賄うのはいけないの? 有望な技術のひとつと仰いながら嫌ってません?
2.システムを完成させる、のは専門家の方と技術屋さんの仕事でしょ? 物理的に不可能なんですか? 既存の技術かその延長で可能であるというのは誤解?
3.この点は納得しました。
ただ、だからといってCO2を出すもの、放射線を出すもの、化石燃料を消費するもの、そういったものに頼り続けていたら駄目なのでは?　終局的には、「なにか方法は無いの? 太陽電池はいい方法?駄目?」の答えが知りたいわけです。

専門家の方らしく、繰り返しほぼ同様の回答をしていただきました。言葉を換えて頂き理解が深まる効果は多少ありました。ですが、聞きたい事にストレートに答えて頂けませんでした。
・「以上でご趣旨の要約は出来ておりますでしょうか?
」については私の誤読があってはいけないので質問したのに回答頂いてません。自明である、と思われてることでしょうが、私にはわかりませんから質問したのですよ。
・また「両者は、それぞれの要素にかける重みが違うため、判断が一致しないのだ、と理解しております。」については、重みのかけ方が間違っている、どの点である、と答えていただければ、良かったのですが。例えば、「余程のブレークスルーが出来ない限り、ソーラーは得るエネルギーより作る方が多くなるから将来はともかく今は駄目」「製造時の環境負荷が、稼動時の低環境負荷など吹っ飛ばしてしまうくらい大きいから駄目」などのように。
・砂漠の1KWについても同様、回答していただけませんでしたね。自明ではないですよ。

ここ数十年、科学技術万能でやってきたツケがいまあちこちに出ていますよね。その１つについての解決策を模索したかったのです。せめてここだけは共通の理解として頂きたいのです。

回答No.18

anachronism

> 上記を満たす中では製造時にかかるエネルギーないし資材がべらぼうに高価とは言えない

ですから、私が最初にした回答で申したように、そこが非常に疑問符がついてまわっているところなのです。
とりあえず、コスト面では大変に不利です。廃棄物もそうクリアな問題ではありません。エネルギー面でも、製造に要したエネルギーを発電するために、相当に改良が進んだ現在であっても、少なくとも２～３年はかかると言われ、これはたとえば風力発電の４～６倍です。べらぼうに大きいといってもよいでしょう。

それから、発電量の不安定の問題と、発電可能量の問題、この３点は、太陽光発電の原理的な、無視できない重大な問題であり、世界各国の研究者が寝食を惜しんで研究しています。

貴方の「補足」を読むと、まだまだ誤解が多いようですが、それについて説明したり、説明を追加するのは、質問の趣旨から外れるのでやめておきます。しかし、太陽電池を製造するために、化石燃料も含めて相当のエネルギーを必要とすることだけは理解しておいてください。

こんなことも考えてみてください。
１ｋＷの太陽電池を作りました。これを日本の屋根に取り付けることと、アメリカの荒野に取り付ける場合、どちらのほうが環境にやさしいのでしょうか。年間の太陽電池の生産量は、資源の問題などもあり限られていますが、その限られた太陽電池を、どこにつけてどう使うことが一番良いのでしょう。晴天率も低く、日照量自体も少ない日本の住宅地に取り付けることが、本当によいことか、といわれれば、自分は肯定できる材料を持たないのです。

繰り返しますが、正しい知識を持った上で判断して欲しいのです。
これまでに申したデメリットを勘案しても、太陽光に意義があるとは私も思います。ですが、私も「割と利点のみがクローズアップされ、欠点は設置コストくらいしか言われていませんが、他にどんな欠点が考えられるでしょうか?」という貴方の質問には、追加の質問も含めて真摯に答えてきたつもりです。貴方も回答者の言うことを真摯に受け止めていただきたい。特に今回の「補足」には、大変落胆しております。

補足

かなり判らずやを相手にしてしまったなぁと、苛々なさっているかもしれません。申し訳ないです。

>> 上記を満たす中では製造時にかかるエネルギーないし資材がべらぼうに高価とは言えない
の発言については、回答頂いたことにより、私自身かなり意識は変わってきております。ただこの質問をみていない「一般の素人」については、この理解が実情に近いと思われます。むろんアンケートをとったわけではありませんが、以前の自分がそうでしたし、回答者様のように説明できるほどの欠点を知っている人は周囲には居ませんから。

私自身について言うならば、大分認識が変わったものの、まだ「べらぼうに高価といえる」とまでは納得しきれていません。例を風力発電にとられましたが、可動部のある風力発電は太陽電池ほどの耐久性はあるのですか? 設置場所の確保は「屋根の上」でも十分に太陽電池と張り合えるのでしょうか? 強風下の強度等は太陽電池のとりつけ方法にもよりますが、明らかに風力は不利ですよね?

屋根の上、のような各戸別の発電ではなく、より大規模にしての比較を想定しておられるようです。そうなれば確かに太陽電池は不利となっていくでしょう。

しかし「大規模で科学の粋を集めて安全で問題ない」と専門家の方々が発言し続けた、原子力、火力(実は水力も)の発電で公害、事故等発生してきたことを知っている今の素人からみると「手元(自宅)にあり、手ごたえ・実感のある」戸別発電、しかも発電中に廃棄物は出さない、廃棄物は普通の建築資材同様(カドミウム使用していたりすると別にはなりますが)廃棄時に出るのみ　という太陽光発電に傾くのは心情として当然と思われませんか?

もう１つ
>１ｋＷの太陽電池を作りました。これを日本の屋根に取り付けることと、アメリカの荒野に取り付ける場合、どちらのほうが環境にやさしいのでしょうか
のご質問ですが、回答者様にとっては自明のことかもしれませんが、私にはわかりかねます。

１ｋＷなら、たいして面積はいらないでしょうから、アメリカの荒野の方がいいのかもしれない。発電効率は圧倒的にいいのでしょう。しかし、送電とメンテナンスのロスは発生します。環境もアメリカの荒野は日本とは比較にならないくらい過酷な筈です。メンテナンスに行くだけで大変だと思われます。
あと、荒野、砂漠であっても、自然の一部、ということで生命も居ます、そこに太陽電池という光をさえぎる構造物を導入したとき、果たして自然環境に影響はないのか?
アスワンハイダムの例をみても、建設前には予想もしない塩害や砂漠化が発生していますよね。
それにくらべて建造物は、すでに人の手が入ってしまっているので、屋根につけても実害は少ないと思われます。反射率等違うとは言え、既にコンクリート・かわら等になっている屋上がパネルに代わるだけですから。

もちろん回答者様が太陽電池をNGと主張されているのではなく、知識をつけて他も見なさいよ、というのが論旨であろうことは理解しているつもりです。

話が複雑になって範囲も広くなり、発散してしまってもいけませんので、そろそろまとめさせて頂いてよろしいでしょうか?

素人である私の視点としては、稼動時に廃棄物をださない、低効率ではあっても各戸で始められ、その場合稼動中の環境への負荷が少ない　といった点に重みを置いて判断しています。その面から「日本の屋根をソーラーパネルに」なわけです。その中で、もし致命的な欠点があるならまずいと思い質問したわけです。無論完璧だなどと思ってはおりません。

回答者様は同じ資源(=利用するためには当然公害も発生するわけで、お金という人工的な資源も含めて)を使うなら最も高効率のものを用意すればいいことで、分散・低効率の各戸の太陽光発電にはメリットはあまり見出せない、太陽光発電が今後今より格段に高効率で低コストなものにっていけぱ別かもしれないが。ということかと思われます。

両者は、それぞれの要素にかける重みが違うため、判断が一致しないのだ、と理解しております。

以上でご趣旨の要約は出来ておりますでしょうか?
回答お待ちします。回答頂いた時点で、その間に他の方からの回答がなければ、そろそろ閉めさせていただきたいと思います。

回答No.17

anachronism

No.13,16です。

> で、あらためて質問させていただくのですが、太陽光発電より現実的でコストもかからない技術というのは具体的にはどんな技術でしょうか?　

真っ先に挙げるなら、「太陽熱温水器」などでしょうか。同じ太陽をエネルギー源とするのに、この扱いの差はなんだろうと思います。歴史は長く、「系統連携」などの問題もなく、メーカーも多彩で、導入コストは大変に安く、効率も太陽電池より格段に高いのに、です。

エコキュート（ヒートポンプ式の夜間電力給湯器）も、最近になって注目されてきていますが、炭酸ガス媒体ではなくフロン媒体のものはかなり昔から実用化されていました。最近はそうでもありませんが、ちょっと前まで、省エネ装置なのにフロンを使っているだけで悪者にされたし、今でもそういうことはあります。

ちょっとだけ注目されてきたのが、散水式の半空冷空調装置などでしょうか。これは、関西の会社ががんばっているようです。
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=1544636
http://etv-j.eic.or.jp/pdf/list/h16/02_e_1.pdf

以前から大阪ガスが取り組み、最近東京ガスもはじめたようですが、家庭用の小型のコージェネレーションシステム（エコウィル・ジェネライト）もあります。あえていうなら、現在注目されている家庭用燃料電池システムと大して変わらない効果のある装置です。もちろん、コストはまさに桁違いです。
http://www.g-life.jp/html/scene/cogeneration/ecowill/point/point01.html

住宅に目を向ければ、デシカント空調やソーラーサーキット、やや大規模なものでは、地域冷暖房システム、中小規模のコージェネレーションシステム、排熱利用の冷暖房、河川熱利用の空調システムなどなど。ゴミ発電もありますね。
最近ちょっとはやりだしたのは、温泉の熱を利用した小規模の地熱発電などでしょうか。バイオマス発電などは、わりと受けもよいようですが、導入は遅れているといわざるを得ません。

まだまだ書きたいのですが、脱線気味だしこの程度にしておきます。

もちろん、太陽電池も、「有望な」技術の一つです。でも、課題もまだまだ多いことは確かですし、この分野に携わる技術者として、それを正しく理解していただきたいと願うだけです。

補足

すみません、ちょっと立て込んでまして、すぐにはレスできませんでした。ありがとうございます。

紹介頂いたところ、ざっと見させていただきました。
・太陽熱温水器
　一時期流行りましたよね。直接水を流すタイプは耐久性に問題があったようですが、いまは専用の熱を回す媒体を使うものが出ているんですよね。とは言え配管内を媒体が流れるのは一緒ですが耐久性はどのくらい良くなったんでしょう?　お湯をわかす場合に限られますが、電気を起してわざわざお湯をつくるより、効率いいに決まってますよね。太陽熱温水発電は家庭レベルでは厳しいでしょうが。

・エアコンの室外機に散水
　おもしろいですね。初めて知りました。雨天など湿度が高いときと渇水のときには苦しいかもしれませんが、家庭・オフィス・車のエアコン廃熱は大きいですよね。ドレン水を使う場合は水代もいりませんし渇水でも関係ないですから水量が十分取れるかどうかがポイントですね。
以前勤務していたところで、室外機のなかで水を流していて、水しぶきが飛ぶタイプの古い冷房機をみたことがありますが、あれの理屈と、普通の空冷室外機を合体させたというところですね。

・エコキュートに関しては、どうかなぁ、と思っているのです。空気の熱で、なんて言ってるけど要はエアコンと同じ事を逆方向でやるわけですよね。凄く電気代かかりそうなのは気のせい?
以前風呂がま買い換え時に電力会社でオール電化フェアやってて見に行ったんですが、一通り説明聞いたあと「この町(寒冷地です)でほんとに真冬でも風呂沸かせるの? 」と聞いたら、「実は極寒だとよわいので、補助電気ヒーターが付いてる機種を勧めてます」だそうです。寒い土地に住んでる方はお分かりでしょうが、極寒時エアコンの暖房は、室外機の霜を溶かすほうばっかり動いてさっぱり暖かくなりません。ですから冬は全く使いません。最近の機種は少しはマシなのかもしれませんが。」
電気で温水をつくるなら、という前提に立てば他の方法よりいいのかもしれませんが。

・デシカント空調、ソーラーサーキット等
低温排熱を利用するデシカント空調は初めて知りました。ありがとうございます。専門家や企業の方(役所もだけど)是非商品化してほしいし、周知させて欲しいです。ソーラーサーキットの方は新築するならいいのでしょうが私の場合新築予定が無いので。。。

・コジェネレーションについては、これもエコではあり、望ましいでしょうが、「無駄を減らす」であって新たな発電といえるかどうかはわかりません。酸素を使用し二酸化炭素を出しますし。バイオマスの火力発電も同様ですね。
これまた発電は家庭では厳しいですね。

・地熱等、他の発電方法も考えるべきですよね。

最後二つを除くと、発電方法からは少し離れた省エネですね。
私ども素人が太陽光発電を高く評価する理由は以下だと思います。
・燃料等が不要で、資源の消費を抑制できる
・波力、地熱、風力などに比べれば、適用範囲が広い(内陸では波力発電は出来ないですよね)
・発電時に廃棄物が出ない
・既にある建物にも比較的簡単に取り付けられる
・上記を満たす中では製造時にかかるエネルギーないし資材がべらぼうに高価とは言えない(大規模発電と比べれば、すごく割高かもしれませんが、だからといって従来型の発電では環境はさっぱりよくなりませんよね。悪くしない、程度がせいぜい。)
・他の発電方法と比較して、無闇に危険な物質を使用するわけではない
そしてこれらがわかりやすい形で出てきている、提示されているというのが鍵だと思うのです。ですから補助があるとは言え、必ずしも安いとは限らないのにあれだけ普及しているのだと思います。
専門家の皆様にこそ、こう思っている人もいるのだ、ということを念頭に置いて頂きたく思います。

また余裕ができたときに、省エネ方法全般、あるいは個々の方法についても質問を出したいと思ってます。見かけたら是非回答お願いします

回答No.16

anachronism

No.13です。

> 他の小規模ないし大規模発電のコストってそんなに安いのかなぁ?

お答えします。太陽電池に比べると、べらぼうに安いです。

参考ＵＲＬによりますと、太陽電池の３ｋＷのシステム価格は２１０万円とのことですので、７０万円／ｋＷとしましょう。

それで、分散型の小規模発電システムの価格ですが、だいたいその半分以下といってよいでしょう。（立場上、あまり正確な数字を出せないのですが。）

さらに、前記したように、太陽電池の稼働率というのは非常に低くなってしまうので、３ｋＷのシステムも、１日８時間程度、その気になれば２４時間、最大容量できっちり働く、そのほかのシステムと比べるとその数割程度の発電量しか得られません。どう甘く見積もっても３～４分の１程度でしょう。つまり、発電量あたりのコストで考えると、５～１０倍、２４時間稼動のシステムと比べたら、下手をすれば３０倍近い差になるのです。

もちろん、燃料費というものがありますから太陽電池とこれらのシステムを比較するのも難しいことです。ですが、どう計算してみても、純粋に「経済的な」観点では、相当な差がついて「いる」のです。
太陽電池に補助金制度が数多くあるのは、裏返せばコストの問題が「常識」としてあるからです。

まとめると、コスト的なことでは、太陽光発電はまちがいなく高いです。

個人的な見解かもしれませんが、太陽光発電よりもずっと現実的でコストもかからない技術がすでにいくつも実用化されているのに、既存の技術の延長であるがゆえに、補助金どころか、ほとんど認知すらされていないのも現実です。
その背後には、太陽光をはじめとする自然エネルギーへの過度の期待や、それらによってあまりにも多くの公的な資金がそれらに「喰われて」いることも、現実としてあると思います。

太陽電池の推進は、私も大変に結構だとは思いますが、正しい知識と数字をベースに考えないと、本当に正しい選択は出来ません。私のような「技術者」の言うことなど、貴方にとって「お礼」にも値しないのかもしれませんが、どうか、われわれ技術者の言うことにも、もうすこし謙虚に耳を傾けてください。

参考URL：

http://www.apec-vc.or.jp/apec_j/solar_j/outline/outlne08.htm

補足

立て続けの返答、ありがとうございます。お返事を頂きたかったこともあり、補足にさせて頂きましたが、本回答者様に限らず、書き込んで頂いたみなさん全員に感謝しております。

HPも拝見させていただきました。やはり大きなコストがかかるのですね。

で、あらためて質問させていただくのですが、太陽光発電より現実的でコストもかからない技術というのは具体的にはどんな技術でしょうか?　
またその方法と、太陽光発電あるいは従来型の発電と比較して、利点と欠点はどんなものでしょうか?

太陽光発電への補助金については、これまで望ましい、可能な限り出すべきだという認識でいたのですが、もしそれ以上に有望な「なにか」であるなら、そちらに補助金をまわすことも含め、世の中に広める必要がありますよね。いずれにしろ太陽光発電単独では需要を満たしきれないのですから。

回答No.15

cse_ri2

私は太陽光発電には懐疑的で、むしろ推進すべきは家庭用燃料電池だと考えて
います。

もちろん、設置したい人はどんどん設置してもらってかまわないのですが、
やはり安定した電力供給と低公害であることを考えると、現状では水素を
エネルギー源とした燃料電池がベストだからです。

太陽光発電を全否定するわけではないのですが、やはり天候に左右されます
ので、補助的な位置付けでかまわないと思います。

補足

家庭単位、あるいは小規模の地域単位であれば、私は水素の燃料電池とソーラーパネルの併用がベストだと思っています。

水素を簡単に得るには水の電気分解ですが、これは電気を使用するので、発電ではなく、燃料電池とペアの蓄電技術と認識しています。先に記載したように、化石燃料の改質による燃料電池では火力発電同様、資源の枯渇と炭酸ガスの増加のリスクから逃れられないからです。
太陽電池でなく、バイオマスによる、メタンガス等からの電力を考えたほうがいいかもしれませんが、これも炭酸ガスが発生しますので同じ事だと考えます。
(もちろん光合成を使い植物を育てて炭化水素を得る方法であればプラスマイナス0になるかもしれません。)

原料としての水素は電気分解による生産を考えておられますか?

回答No.14

otto0001otto

こんにちは。

＞日本中の屋根、ソーラー発電にしちゃえ・・・
大賛成です。

利点は自然エネルギーの有効利用です。
（CO2削減、原子力からの脱却）

欠点は・・・
１．さほど大きなエネルギーは得られない。
既出のように、夜もあれば無日照の日もある。
平均すれば、定格出力の数十分の１となります。
日本人一人の電気消費量をまかなうには１０アールくらいの
面積が必要になります。（これは蛇足）
２．とはいえ、晴天日の最大出力は相当なものになり、
電力会社では到底受け入れ出来るものではありません。
（発電システムがそういう風にはなっていない）
従ってそれに適用するインフラが必要となってきます。

さて、それではどうしたらいいかという考えは・・・
ひとつには、地産地消。
自宅で発電した電気は全て（なるべく）自宅で消費するということです。
（多少の蓄電は必要ですが）

そうすることで、確実に上記の利点を生かせると思います。

お礼

ご賛同頂きありがとうございました。嬉しく思います。(といってなにか具体的な行動を起すわけではないんですが。せいぜい実家の屋根をいずれソーラーにするくらいかな。)

補足

電気の地産地消、ですか。送電効率を考えるといちばんいいですよね。ぜひ自宅でなくても、地域で企業と家庭が連携するような形でのインフラ整備が必要だと思います。
いったん電力会社まで戻すような形では無駄ですし、晴天時にわっと来たら、容量超えそうですものね。
もちろん、地域内での需要を満たした後、地域同士での融通は必要ですが、そのレベルであれば、今電力会社同士でやっていることの延長ではないでしょうか。

余所にも書きましたが、地域で分電、蓄電ステーションのようなものを持てば、各家庭で持つより効率も良く、緊急時にも強いものになると思うのですが。

テーマはソーラー発電ですが、もちろん風力や波力も利用していく必要があると思っています。

回答No.13

anachronism

専門家を名乗るのはおこがましいのですが、エネルギー関連の技術者として申します。

第一に、発電の主流にはなり得ないということです。
下記のＵＲＬで自分のした回答ですが、宅地面積の１／４に太陽電池を敷き詰めたとして、単純計算でも日本の消費電力の４割程度しか賄えません。実際には、山間の村落やビルの陰の部分などもあるので、そんなには発電できないでしょう。

第二に、何より根本的な問題として、昼間の、快晴時にしか発電できません。雲の影が電池にかかると、それだけでアウトです。本当に普及してしまうと、電力の帳尻あわせがかなり大変になります。
（ちなみに、気象庁の基準では、全天が雲に覆われない限り、「晴れ」とされます。「晴れ」でも、発電能力の５分の１くらいしか発電できないことが山のようにあるわけです。）
これはつまり、発電したときの電力を、発電できないときにまわすことが不可欠であることを意味します。これを電力貯蔵技術などといいますが、これは技術的に大変難しいとされている技術です。電力の長期貯蔵が困難であることを考えると、前項で示したよりもかなり小さな出力までしか導入できないでしょう。
某所での私の経験では、一日あたりの発電量が最大となったのは、夏至ではなく、快晴率の一番高い秋口でした。台風や梅雨時、２～３日、ひどければ１週間近く、全国的に発電できない事態も十分にありえます。

第三に、製造に必要なエネルギー、資源、廃棄物が案外あります。
「製造時は除く」と、エネルギー、資源、および廃棄物でも太陽電池は負荷が小さく思えますが、実は製造時のエネルギーや廃棄物、そして原材料の調達が、太陽電池の実効性の中では、案外疑問視されているものです。トータルの評価になると、研究者によりまちまちで、本当のところはやってみなければわからない、という感じです。

それから、やはり最大のものはコストでしょう。たかがコスト、と思われるかもしれませんが、コストの裏には、それだけのエネルギーを消費していることもあることは忘れてはいけません。

あえて欠点ばかりをあげるなら、こんな感じでしょうか。

参考URL：

http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=1649678

補足

太陽電池パネルだけで発電をすべて賄うのは確かに困難でしょう。ご主張の40%は私もかなり太陽電池パネルに有利な「甘い」数字だと思います。また、煙等で簡単に妨害されてしまいますから、有事の場合(軍事衝突、噴火、大豪雪)のリスクを考えると40%もあったらむしろ危ないでしょう。
ただ、10%～30%を賄えるのであれば是非使用し、化石燃料・資源の枯渇の防止、輸入困難時の最低限のエネルギー確保、放射性廃棄物の減量に寄与させたいと思います。

電気の保存技術は、小は携帯機器やマイクロマシンから、大は潜水艦、揚水発電まで、現代の最大の研究テーマでしょうね。
小電力の電子機器と重電では、まったく違う次元の話になるでしょうし。
バッテリーのほかに、超伝導のコイルへの充電、フライホイール、などが可能性としてはあるらしいですが。今実際に動いているものは揚水発電程度ですか。
普通に考えると水素の形で貯蔵して、発電できないときは燃料電池と併用というのが今は可能性として高いでしょうか。

製造時に関してですが、もちろん、ローコストで作る事と、長寿命のものを作ることが鍵だとおもいます。ただ、なぜ太陽電池ばかり製造時のコストがいわれるんでしょうか?
他の小規模ないし大規模発電のコストってそんなに安いのかなぁ?

水素系燃料電池なんか、家庭用にしたら製造時のコストがすごくかかりそうな気がするのは気のせい?　都市ガス等改質して使う燃料電池はもう販売できそうですが、炭素が入るから、CO2が出ますよね。
また特に原子力発電は発電所本体の他に周囲の自治体等への(補償費用、緊急時対策の)投入コストや、廃棄物の処分コスト(無害にできる実行可能な処分方法がない以上、∞と考えてもいいと思ってます。)が上乗せされてないですよね。

回答No.11

First_Noel

＃１０です。再度すみません。

さきほど
「大規模太陽光発電による集中発電」と書きましたが、
私は太陽光発電単体ではダメで、これにサバティエ反応などを追加した
循環サイクルが望ましいと考えています。

メタンベースには問題あるかも知れませんので、
水素ベースの循環サイクルの方が好ましいでしょう。

補足

サバティエ反応とは、合金による水素の吸着保管(通称、金属水素)のことと考えてよろしいですか?
古くは21エモン(ドラえもんの藤子・F・不二雄の作品)にも出てきましたよね。

回答No.10

First_Noel

参りました．宜しくお願い致します．

利点はおっしゃる通りだと思います．

欠点は，コストがかかる，保守が大変と言うのは人間の都合ですから，
ここでは環境のみを考えますと，
他でもいいましたように，地域の熱収支が変化することが最も危惧される点です．
定量的な評価は私には出来かねますが，他でも見たことはありません．

ただ，宇宙太陽光発電の報告書には，定量的な見積が記載されていました．
従って，地上のものでもあるのかも知れません．
むしろ，ないのであれば，非常に問題です．

私は大規模太陽光発電所による集中発電が好ましいと考えています．
場所は，緑を新規に切り開くなんてバカな過ちを繰り返すまでもなく，砂漠です．
ただ，砂漠に大面積に太陽電池を敷き詰めることは，
本来地面に照射すべき太陽光が，
太陽電池自体やカバーガラス，集光鏡によって反射されますので，
ここでも熱収支が変わります．

即ち，太陽光発電を使う限りは，地域又は地球全体の熱収支が変化することによる
環境への影響が危惧されるところです．
しかも，太陽光発電の場合は，エネルギー使用後の廃熱＋発電時の熱収支変化，の
ダブルの影響を齎すと考えます．

しかもＣＯ２排出と異なり，この熱収支の変化は，
自然には第３者によって解消されようとしません．
もしかしたら全く影響がない程度なのかも知れませんが．

＞発電した分、地球の温度が下がってしまうとか、あり得るのかな?

発電自体の影響ではありませんが，
地球温暖化が声高に叫ばれていますが，地球平均気温の平衡点は現状くらいと，
もうひとつは全球が凍結するところの２つだとシミュレーションされています．
従って，現在確認されているのはここ５０年１００年の平均気温の上昇ですが，
だからと言ってこのさきどんどん気温があがって温暖化でも，
白亜紀程度に留まるのかも知れません．
それよりも，逆に氷河期の到来を早める，と言う可能性の方が高いのかも知れません．
２０年ほど前にも今と同様に，ＣＯ２増加は確認されていましたが，
当時は氷河期が来るぞと言うことが流行りました．

どちらか一方だけを考えていてはダメですが．
人類はまだまだ地球環境への知見が浅はかですので，
やるべきことはあくまで「環境負荷がなるべく小さい方法」をとることで，
温暖化の可能性があって，それを招かないようにするのは，
良いことだと思います．
太陽光発電についても地球全体への影響を見据えた数値がもっと出されるべきだと思います．

補足

おいで頂き、ありがとうございます。
多少重複しますが、以下、意見書かせていただきます。個別ソーラー発電はとてもよい(もちろんマイナス面は無いという意味ではない)、という立場で書かせて頂きます。

(各戸による)ソーラー発電は無害という思い込みは確かに危険かもしれません、物事にはメリットがあれば必ずデメリットもありますから。
ですが、既にビル風、ヒートアイランドなど発生してしまっている箇所に太陽電池発電を装備した場合、悪化する、あるいは新たに発生する害というのはどんな件が具体的に予想できますか?

新たに緑の沃野を切り開いたり、大規模な人工島を造って太陽電池パネルにするというのは論外ですが、既に人間が切り開いてビルや屋根、アスファルトにしてしまった所を太陽電池パネルにする分にはより悪化することは少ないと思われますが。

砂漠等の荒地に集約した大規模発電がよい、とのことですが、大規模発電は確かに効率はいいのですが、必然的に人口密集地からは離れる事になる、この送電効率の無駄は、無視できるものではない、気がします。
また、砂漠とはいえ、自然の一部であり、そこで例えば日本一国全ての屋根と同じサイズのソーラー発電所を建設した場合、タダでさえ厳しい自然条件の中、砂漠の生物は壊滅的な打撃を被るでしょう。砂漠といえども生命が存在しないのではありません。しっかり生態系が存在しています。
それよりは、今我々が住んでいる建造物の屋根をソーラーパネル化した方が、環境負荷は少ないと私は考えます。砂漠の中よりメンテナンスの必要も格段に少なく、また楽(各家庭でやるのだから)で費用もかかりません。

熱収支に関しては、むしろあたっている太陽光がそのまま熱となるのに換わって、一部が熱とならず電力となるので、その分までたとえば火力を使って発電している今より余程マシなのではないか?と思うのですが。
温暖化ではなく氷河期化が進んでいる場合は確かに脅威となりえますが、結局その発電した電気を使ってしまう以上、熱のロスはあまり無いと思います。

私も熱収支に関して検討した文献をみたことはありません、もし調べが付いたら教えてください。他の方でご存知の方、ありましたら回答ください。

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氷河期と温暖化、この順番で世間の話題となったのは私も記憶しております。当時「ノストラダムスの大予言」なども絡み、ちょっとしたブームになりましたね。
「1999年7の月」、の言葉の所為で二十一世紀に入ったら下火になってしまいましたが、当時指摘された危険は減少するどころか増加していると思っております。

誰だってカタストロフをみずから体験したくはありませんよね。

回答No.9

poyo-poyo

他の方の回答に補足させていただきます。

利点：日常のメンテナンスが不要ですので、設置後の維持コストも経済的でしょう。
欠点：他の発電にくらべスケールメリットが得にくい（発電効率が低い）

自然エネルギーは、「どれが一番有効か？」ではなくて、風力・バイオマス・地熱等を含め、それぞれの特徴に適した場所や規模で利用されるべきものですね。

ちなみにソーラーパネルの製造時にかかるエネルギーの償却は約２年間です。（エネルギーペーバックタイム）といいます。

補足

各家庭の屋根をソーラー発電にする場合、スケールメリットを得る必要は低い気がするのですが。。。

建設会社のサイトの記載です。
>太陽電池システムの出力は、晴天時でも太陽電池容量の約60％～80％（瞬間値）
>が目安です。
http://www13.ocn.ne.jp/~houtetsu/hk-taiyos/taiyoryou.html

普通の発電方法と比べて、効率はどうなんでしょう?
下記のようなものも見つけました。

>国内の火力発電設備の平均的な受電端発電効率は、３６．６％である。
>　なお、ここで規定している発電効率は、高発熱量（ＨＨＶ）基準による燃料等の投入熱量と発電電力量から補機の消費電力量等を除外した利用可能な電力量とから算定した値であり、送配電ロスを考慮した需用者側での効率をいう。従って、新設する場合の発電専用設備の発電効率は、年間でこの平均的な受電端発電効率を下回らないことが基本となる。
http://www.eccj.or.jp/law/sympo/eva/01_05.html

比較すると、ソーラー発電はけして悪い効率とは言えませんよね。発電してから消費するまでの距離は非常に短いですし。もちろん、曇天や夜、積雪などがあるので、一概に言えませんが。