電気が溜められないのはなぜ？

質問

東日本大震災の影響による節電の目的は、ピーク時の使用量が供給量を
上まらないためですが、理由として、電気は溜められないからと言われていますよね。

しかし、ケータイやノートパソコンなど、バッテリーで動くものもあるので、
電気を溜めるという技術自体はあると思います。

それなのに節電の目的として、電気は溜められないからと言われるのはなぜなんでしょう？

ケータイなどの小規模なものなら可能だけど、社会に供給するような大規模なものだと
不可能なのでしょうか？
これだけ科学が発達しているのに、それができないのは、技術的に困難なのでしょうか？

回答No.10

madao50

「電気は溜められない」という話は「ベースとなる安定した電源」の必要性→原発とセットになっている

もののようです。

ソニーの発売している蓄電池で、複数のモジュールを接続することで100万ｋＷ程度までの容量を可能に

しているものが出ていますから、「技術的」に不可能ということではないのだと思います。

このほか電気を磁気エネルギーの形態として貯める超電導磁気エネルギー貯蔵（SMES）、すでに実用化さ

れているものではＮＡＳ電池（ナトリウム・硫黄電池）などがあります。

いずれの方法も設置費用が相当かかる話ですから、企業任せではなく国策としても推し進めるべきものだ

ろうと思います。

お礼

回答ありがとうございます。

新しい技術も色々あるんですね。
いずれにしてもコスト面の問題が大きいんですね。

回答No.9

m0r1_2006

電気自動車がもう少し普及して，
太陽電池とかの自然エネルギーで充電できるようになれば，
それを利用したシステムを開発しようという話はある．

「スマートグリッド」で検索してみたら

お礼

回答ありがとうございます。

「スマートグリッド」
初めて聞きました。検索してみます。

回答No.8

jkpawapuro

ケータイなどの小規模なものなら可能だけど、社会に供給するような大規模なものだと
不可能なのでしょうか？

電池（バッテリー）についてはそうです。
ただ現在は揚水発電により事実上電気は溜められています。
地震の直後二日間は停電になりませんでしたよね。
これは土日ゆえ消費電力が少なかった点もありますが、それ以上に揚水発電により溜められていた水による水力発電が寄与した分が大きいです。

お礼

回答ありがとうございます。

電池（バッテリー）以外の方法で、事実上の蓄電ができる方法が他にもできればいいですね。

回答No.7

mermaid2004

少し大きめの電池としてハイブリッド自動車のプリウスにはニッケル水素電池が搭載されています容量は1.3KWhで１３万円程度、
原子力発電１基の能力は概ね１００万ＫＷであり、５時間分を蓄えるには５００万ＫＷｈとなり、プリウス電池３８０万台分必要でこのコストは５０００億円かかります、原子力発電１基作れるコスト？

別の方法として揚水発電があります、夜間の余剰電力を高所のダムに汲み上げ必要時に水力発電する方法ですが現在もフルに活用しています。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%8F%9A%E6%B0%B4%E7%99%BA%E9%9B%BB

お礼

回答ありがとうございます。

やはり、コスト的な問題が大きいんですね。

回答No.6

sailor

一番大きな理由は、バッテリーでは蓄えられる電気の量が圧倒的に少ないということです。携帯電話やノートPCなどに使われている。リチウムイオン電池は２次電池（充電できる電池）としては、小型軽量で大きな電力を蓄えられる優秀な電池ですが、その電池で家庭内の電化製品を動作させると、一体どの程度の量が必要になるでしょう。リチウムイオン電池の体積辺りの容量は、体積１リットル当たり凡そ３００Wh程度です。牛乳パック１本ほどの電池で３００Wの電気器具が１時間使える程度にしかなりません。これは電池の直流から家庭用の交流に変換する際のロスなどは無いとして、電池の容量を完全に使い切ったとしての計算で、実際には変換で出るロスや、放電末期時に電圧が落ちることなどを加味するとこの倍程度の大きさの電池が必要でしょう。これを元に３０Aのブレーカーが付いた一件分の電力を８時間供給するとした場合、牛乳パック１６０本分の電池が必要になります。そして、電力の変換と充電のための設備も必要ですし、これだけ大量の電池を使うとなると、電池の発熱対策も必要ですのでびっしり詰め込んでやる場合は冷却システムも必要になります。一般家庭でもかなりの大きさになりますし、工場などの大電力を使用するところも視野に入れるとさらに大きなものが必要でしょう。この調子で発電所の代替を出来る規模の物を作ると発電所よりも大きな敷地が必用になるでしょうし、リチウムイオン電池のような高性能電池は高価なので、発電所を作るより施設が高価になってしまいますし、電池には寿命があるので、数年おきに電池の交換も必要になりますので、維持費も非常に高額になります。電池交換の際に大量に出る電池の再処理工場も必要になりますよね。これらのことを考えると、電池による電力の供給は不可能ではありませんが、コストパフォーマンスが圧倒的に悪く、発電所を作ってしまった方が安いんですよ。コストパフォーマンスが悪いということはそのまま電気代が高くなることを意味しますから、現実的には無理でしょうね。ここには電池を充電する際の電気代は入っていませんが、もちろんそれも必要になりますし、電池は充電する際にもロスが出ます。在来の発電所の電力で充電するのであれば、当然燃料費などが掛かりますし、新たに太陽電池などを利用した発電所作るとそのコストも上乗せされることになります。

要するに技術的な面だけで言えば可能ですが、実際に施設を作り運営すとなると非現実的なものになってしまうということです。非常用電源などの規模で、ごく限られた施設を短時間動作させる程度のものでも、非常用の発電機を備える場合が多く、電池によるものはコンピューターのバックアップや照明などの限定された用途にしか用いられないのは、あまりのもコスト（建設・維持の両方で）が高く設備が大型になってしまうからです。

現在、大規模なもので余剰の電力を蓄えて置く装置としては、電池などの化学的な方法ではなく、揚水発電という物理エネルーの形で蓄えておくものが利用されています。水力発電所の上と下に二つのダムを作り、余剰電力で下のダムから上のダムに水をくみ上げておき、必用なときにくみ上げた水を使い発電するという装置ですが、これも建設する場所に制限がある上、通常の水力発電所であれば上側にダムを作るだけでいいのですが、揚水発電所では発電所の下にもダムを作る必要があり、建設コストが余計に掛かりますし、建設できる場所もさらに限られてしまいます。

お礼

回答ありがとうございます

詳細に説明していただき、よく分かりました。
大規模な蓄電設備を作るのには相当なコストがかかるんですね。

回答No.5

gadovoa

あなたの言うとおりです。

こういう素朴な疑問が世界を救う発明へとつながるのです。
効率が悪いと言えばそれまでですが、
そうやって大した開発をしてきませんでした。

でもこれからやはり貯める研究をしなくてはなりません。
既に超伝導時代が目の前に迫っています。
超伝導が日本国内で確率されれば
電気のロスは無くなるので、
バッテリーの開発が見直されるでしょう。

お礼

回答ありがとございます。

これをきっかけに、電気を溜める技術が進むといいですね。

回答No.4

86tarou

バッテリーに貯めることは可能ですが、他の回答にもありますが非常に大規模な施設が必要になり、費用面からも現在の技術力では現実的ではないからです。

なお、今でも夜間余剰分の電力で水力発電所で蓄電はしています。具体的にはダムの下の水をポンプでダムの上に戻し、位置エネルギーとしててですが…。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%8F%9A%E6%B0%B4%E7%99%BA%E9%9B%BB

お礼

回答ありがとうございます。

技術自体はあっても、それが現実的かどうかは別問題ですね

回答No.3

inaraicefield

バッテリーで蓄電する方法についてですが
交流→直流→バッテリー→直流→交流（発電所の周波数と同期）
という変換工程があり、それぞれに電力損失あり、設備も必要です。

ましてやそれが夜間と昼間の電力使用量を埋める規模の設備であれば
一体いくらの初期投資とランニングコストが掛かるでしょうか。（バッテリーも消耗品）

試算したわけじゃないのではっきり言えませんが
火力発電所でも新設したほうが圧倒的に安いと考えるのが妥当だと思います。

お礼

回答ありがとうございます。

単純に、バッテリーがあるのになんでできないの？って思ったのですが、
コストや変換工程の問題も大きいんですね。

回答No.2

aokii

技術的には大きなバッテリー等に溜めておけばいいのですが、バッテリー等の価格が高いのと、発生させた電気を一旦溜めてまた送電するのは効率が良くないからです。

ちなみに、火力でも水力でも原子力でも発電を開始したり停止したりするのはかなり面倒で、すぐには開始や停止ができないのです。車が急に走ったり急に止まるのは大変なように、急に走ったり急に止まると燃費がわるくなるのです。

お礼

回答ありがとうございます。

コスト的な問題や効率の問題もあるんですね。

回答No.1

SAYKA

バッテリは大きさと容量が比例するのは知ってる？
電気会社から各家庭への電気供給が何で交流なのか知ってる？

日本は狭い。
そんな大容量を蓄える施設を　日本人が満足できる程蓄えられる程用意できない

蓄えてもそこから送電するのに凄い(電気の)損失が出て蓄えた分の結構な量が消えちゃう。

だから蓄えられない。
バッテリも、蓄えても放置すると放電しちゃうでしょ？

お礼

回答ありがとうございます。

バッテリーの大きさと容量が比例するのは知りませんでした。
送電するのにも損失が出るんですね。

勉強になりました。