脱（反）原発と燃料電池などの自家発電について

質問

菅首相が脱原発を表明しましたが、原発の代替エネルギー源として燃料電池やガス発電の可能性はどうなのでしょうか。（特に原発推進派の人の反論やエネルギーに詳しい人の意見をお願いします。）

先日、知人（ガス関連会社に勤めています。）と会食しましたが、その知人が言うには、

「家庭用や業務用にガスの配管が通っている。湯沸し機の原理を使って発電するシステムはすでに売り出しているし、燃料電池もさらに有望だ。特に燃料電池はセラミックを使う次世代型の高温で動くすごくいいのがあって、米国等で開発されつつある特殊な天然ガス（オイルシェールガス？というそうです。）を使えば安く発電できる。太陽電池などの再生可能エネルギーと燃料電池の組み合わせでエネルギー問題は解決する。」
といっていますが、本当でしょうか。

（そんないいものなら、今現在も企業や家庭で自家発電の建築ラッシュが起きていそうな気もするのですが・・・。特に燃料電池の耐久性はどうなのでしょうか。ただ、節電だけではなく、何らかの電気をつくる工夫はいるように思います。）

また、原発についても安全面以外でも（危険なことは言うまでもないといっています。）騙されているといって、理由として以下のように言っています。

(1)電気代が安いように言っているが、原発の立地場所には交付税が交付されている。つまり電気代の分が交付税の中身である国税（所得税や住民税）に含まれているのだ。しかもそれらの場所で新規の産業はおこっていない。（つまり税収の元になる産業が興っていない。）

(2)ウラン燃料も途上国が原発を進めているので高くなってきていて、価格的に不利になりつつある。

(3)都心部への送電の過程で相当量が失われ、ぜんぜんエコでない。

(4)なにより、核廃棄物の最終処分技術が成立していない。（実際、完璧に安全な処分方法は宇宙に捨てるしかないが、非現実的だ。）

といって、政府や財界が新規のガス権益の確保にもっともっと力をいれるべきだと言っていますが、ガス会社側からの一方的な意見のような気もします。（上記は会食後、自分なりに整理した内容です。）

知人から一方的に聞いた意見ですので、その是非等につき、ご意見賜り色々教えていただければと思います。

よろしくお願いします。

回答No.9

ytrewq

セラミックを使い、高温で動作する燃料電池とはSOFC（固体酸化物型）のことだと思います。
SOFCは日本でも以前から実証実験が行われており、高効率が特徴です。
しかし、家庭用としては不向きです。
高温で動作するということは、低温の停止状態から高温の運転状態までに時間がかかります。また、高温を維持する必要があり、頻繁に停止、運転を繰り返す用途では効率が落ちますし、装置の寿命が短くなります。
家庭用燃料電池としてはPEFC(固体高分子型）が主流です。

燃料電池や、シェールガスも近年開発が進んだものですが、エネルギー分野の「近年」というのは10年単位のことです。
電気やガスなどのインフラを必要とするものが、普及するには10年単位くらいの時間スパンで考える必要があります。　今年、原発に問題が生じたからと言ってすぐに代替えになるというものではありません。

原発の代替えとして、天然ガスは有望ですが、日本ではこれまでのエネルギー政策のなかで、ガスに関して欧米に大きく後れを取っていることがあります。

欧米では天然ガスの供給インフラとしてパイプラインが張り巡らされているので、一般家庭でも全国で天然ガスが使えます。
日本の天然ガスは国内ガス田以外はLNG（液化天然ガス）として輸入しています。
（ガスのままだと、体積が大きすぎて船などで輸送できない）
天然ガスは-160℃という超低温にしなければ液化できません。LNG化のためのエネルギー損失は大きく、大規模化によって、損失を減らすようにしています。このためLNG受け入れ施設が全国どこにでもあるというわけではありません。

日本は東北や北海道のガス田周辺と東京湾岸以外ではほとんどガスパイプラインが整備されていません。（千葉県袖ケ浦に世界最大のLNG受け入れ施設があり、パイプラインで東京ガスや東京湾岸のガス発電所に天然ガスを供給している）このため、全国で天然ガスが使える地域はこれらパイプライン周辺と、LNG受け入れ施設の周辺だけです。
したがって、天然ガスを家庭で使うことができるのはおもに、大都市に限られます。ほかは石油を主な原料として製造されたLPガスが使われています。

(1)発電のコストについては、電力会社の団体である電気事業連合会が発表している数値が広く引用されていますが、あくまでも電力会社が現在のコストとして計算したものです。
電力会社が負担していないコストは含まれませんから、日本の社会全体として考えるならば、当然違う値になります。
http://www.enecho.meti.go.jp/denkihp/bunkakai/cost/denjiren/4.pdf

(2)ウラン燃料は石油やガスなどの鉱物資源と異なり、その費用に含まれる採掘コストはそれほど高くありません。　天然ウランを濃縮し、燃料にするまでの加工費用が圧倒的です。　このため、天然ウランの採掘国には産油国のように多額の「ウランマネー」が入るということはありません。
今後、途上国などでウラン燃料の需要が増加するとしても、ウランの濃縮工場を持っているところが価格決定権をもつことになるでしょう。ウラン濃縮ができる国は限られています。日本は青森県にウラン濃縮工場を持っています。

(3)発電所の出口から、需要家の入り口までの電力損失は3～5%程度です。これを大きいと考えるか、それほどでもないと考えるかは立場によって、異なります。批判的な立場をとる人たちは、具体的な数値を示さずに「相当」などという言葉を使いますので、惑わされないようにしてください。

(4)ご指摘のように、原子力利用の大きな問題の一つが放射性廃棄物の処理です。
原子力発電環境整備機構の研究施設が北海道にあって、地下に廃棄物を保存する方法を研究しています。しかし、研究レベルでも実際の放射性廃棄物を持ち込むことは認められていませんし、まして、実際の処分場については候補地さえも決まっていません。
http://www.numo.or.jp/
原子炉運転で発生する使用済み核燃料だけでなく、今後原発を廃止にした際に発生する大量の放射性廃棄物をどうするか、決まっていません。結局は原発を廃止した跡地に暫定的に保管するしかないでしょう。

お礼

皆さん、ありがとうございました。　色々と勉強になりました。（いかに自分が無知だったかとういうこともわかりました。）しかしこの問題、このサイトでもいろいろと質問という形で投稿があろうかとおもいます。そのときは皆さんの回答をもとに勉強したいと思います。

回答No.8

藻黒 知恵蔵（@ameru1999）

1～4　まともな意見だと思います。

発電は、なんとかなるのかもしれないけど電力会社の送配電設備を利用しなくてはいけません。

その利用料を電力会社はどうするかでしょうね

回答No.7

Mumin-mama

（１）～（４）は確かに。そうです。
http://www.youtube.com/watch?v=j-IShEHvPd0

アメリカ製の発電機については知りませんが、
日本製でも色々優秀なのがあるようです。http://matome.naver.jp/odai/2130431791991816401/2130432005691864503

＞今現在も企業や家庭で自家発電の建築ラッシュが起きていそうな気もするのですが・・・。

今までは経済産業省が再生エネルギーの発展を原発を守るために握り潰してきました。　再生エネルギーの許可は何十もの許可書が要るそうで、最後の難関は経済産業省内の安全保安員の許可だそうです。
企業や地方ではすでに、取り組んで成功しています。　ただ、電力会社の発電と送電を分離し、再生エネルギーでの発電を一定のコストで電力会社に買ってもうシステムを国が準備しないと、余剰電力を売りたくても売れず、採算が合わず、潰れてしまう危険性があります。

それでも、すでに、色々取り組みが行われています。
http://www.youtube.com/watch?v=wqXtPT3FKRI
http://www.youtube.com/watch?v=xUqbKSKVyGk
http://www.youtube.com/watch?v=LrYXGx5trgs
http://www.mec.co.jp/j/csr/environment/special01/index.html
http://www.maekawabio.org/aurantio.pdf

回答No.6

4490180

原子力発電の燃料であるウランは日本では採掘できないため、100％輸入に頼っています。これを有効に活用するためプルサーマルや高速増殖炉の開発が進められてきました。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%97%E3%83%AB%E3%82%B5%E3%83%BC%E3%83%9E%E3%83%AB

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%AB%98%E9%80%9F%E5%A2%97%E6%AE%96%E7%82%89

　しかし高速増殖炉については、実証炉の「もんじゅ」が建設されただけで営業運転に至っておりません。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%82%E3%82%93%E3%81%98%E3%82%85

　高速増殖炉の安全性に疑問を持つ有識者もおり、新たな高速増殖炉の建設は今となっては難しいのではないでしょうか。また、少子高齢化により日本の人口は減少していくのは確実で、電力需要も減っていくと思われます。

http://www.stat.go.jp/data/kokusei/2010/kouhou/useful/u01_z19.htm

http://www.youtube.com/watch?v=fn9t3mXn664

　さて、燃料電池の件ですが

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%87%83%E6%96%99%E9%9B%BB%E6%B1%A0　

http://www.gas.or.jp/fuelcell/index.html

http://www.tokyo-gas.co.jp/pefc/

　上記を読めば、ガス関連企業が燃料電池の実用化に力を入れていることが分ります。現段階ではコスト面等の問題から、まだ、あまり普及しておりません。

　原子力発電に代わるものとして、ガスタービンを使用したコンバインドサイクル発電が注目を浴びると思います。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B3%E3%83%B3%E3%83%90%E3%82%A4%E3%83%B3%E3%83%89%E3%82%B5%E3%82%A4%E3%82%AF%E3%83%AB%E7%99%BA%E9%9B%BB

http://www.fepc.or.jp/learn/hatsuden/fire/combined_cycle/index.html

　熱効率が高く、燃料に都市ガスや天然ガスが使えます。

　脱原発を目指すなら、ガス関連企業にはチャンス到来といったところではないでしょうか。

　知人が話されたことは間違ってはおりませんが、セールストークだと受けとっておきましょう。

回答No.5

noname#141946

シェールガスにしてもこれからはエネルギー資源を海外に頼る事には外国戦略的にも反対です。実は日本は純粋に世界有数の軍事力を保有しています。特に海上における戦力は世界第二位と言われます。しかし仮に憲法が改正されてもエネルギーを海外に依存する限り外交面ではその利権を持つ国に従属するしかありません。その点で日本で発見された石油を産む藻類のオーランチオキトリウムはそれらを心配をしなくてもいい手段として有効です。また既存の火力発電所の設備がそのまま使える上、原油相場に左右される事もありません。ただ管首相の元ではオーランチオキトリウムの開発には反対です。彼は石油抽出プラントの開発企業に外国資本の参入を認め兼ねません。

回答No.4

mekuriya

電力危機は日本だけではありません。中東産油国など資源が有り余っている国は例外ですが、世界中のどの国だって電力危機なのです。夏、暑いときに冷房を使いたいと考えるのは日本人だけではありません。中国人だってインド人だって同じなんです。日本人は自分のことしか考えない悪い癖がある。それが戦前、戦争に突き進んだ理由です。困っているのはお互い様なんだと気づいていれば、あんなことにはならなかった。世界のどの国も電力需要が減り続けている国などひとつもない。誰だって便利な生活をしたいと考えている。むかしむかしおじいさんは山に柴狩りに行き、おばあさんは川に洗濯に行った。そういう日本は今は電気で冷暖房し、洗濯機を使っている。そういう風に変わってきている。それは日本だけでなく、世界のどの国もそうです。

燃料電池とガス発電が有望だというなら、どうして電力不足に苦しむ国々がそこに目をつけない理由がありますか？米国で産出するといっても米国は日本の植民地ではありません。今は安いといっても将来に渡って安い保証など何一つない。

かつて日本では多くの炭鉱で石炭を採掘し、石炭が主力のエネルギー源でした。しかし爆発事故や落盤事故が相次ぎ、採掘コストが上昇し、海外の石油の方が安くなった。それで日本は国策で石炭から石油に主力のエネルギー源を切り替えました。エネルギー革命です。ところがそこにオイルショックの激震がやってきた。中東産油国がいきなり石油の代金を5倍に引き上げるというのです。そんな無茶な！しかし、日本はもう石油無しでは生きられない体になっていて産油国のいいなりになるしかなかった。日本経済は大混乱に陥った。これって麻薬中毒になって売人のいいなりになるしかなかったのと同じです。

将来、ガスショックが起きないという保証はありますか？同じ失敗を繰り返すのでは歴史に学ばない馬鹿と笑われる。

原発推進が国策だったといわれるけど決してそうではない。オイルショックで一極依存の危険性を学んだ日本はエネルギー源の多様化を推進した。原発は多様なエネルギー源のひとつであることに過ぎないのです。原発推進ではない。石炭、石油、天然ガス、水力、原子力、多様なエネルギーを推進した。それは、それぞれの欠点を相互に補う為であり、それぞれの特性を活かし、リスクを分散する為です。

私は、この日本の方針は間違っていないし、今後もエネルギー源の多様化を推進すべきだと考えています。その観点で、エネルギー源の一つとして燃料電池とガス発電を導入することには賛成です。しかし決して依存度を高めすぎてはいけない。

私には「政府や財界が新規のガス権益の確保にもっともっと力をいれるべきだ」という弁は戦前、松岡洋右が「政府や財界が新規の満州権益の確保にもっともっと力をいれるべきだ」と主張していたことを連想させられます。松岡洋右は満鉄総裁でした。

それはそうかも知れないが、のめりこみすぎてもいけない。日本全体が一つの方向にわき目も振らずに突き進んでしまうのは危険です。

ガス権益の確保といったところでまさかアメリカを植民地にできるわけもない。

今後の新エネルギーの方向性について、拙速な議論で多数決で結論を急ぎ、日本全体がわき目も振らずに突き進むようなやり方には反対です。それでは戦前のやり方と同じです。

燃料電池とガス発電だけでなく、地熱発電、小型水力発電、風力発電、太陽光発電、バイオマスどれも同じです。
それぞれ試験地区を選定して、実証実験すべきです。発電量、安定性、コストなどなど地道にデータを取る。乗り越えるべき課題を探る。思わぬ落とし穴がないか検証する。また利害関係者の弁を盲信してはいけない。彼らは決してマイナス情報を出さない。

今はどの発電方法が優れているとか劣っているとか議論する段階ではなく、どういうアプローチで最適解に到達すべきかを検討する段階です。自称専門家や利害関係者の弁を鵜呑みにしてしまったことが原発問題を招いた原因だったのではないでしょうか。

発電量、安定性、コストだけではない。地球温暖化問題、環境問題、地域住民との利害対立など、エネルギー政策には多くの問題が関わってきます。派閥抗争をしていても仕方が無いのであって、もっと広い視野で透明性のある議論も必要だと感じています。

回答No.3

noname#194317

個人的には今の電気一辺倒は問題で、もっとガスは活用されるべきだと思っています。ただし燃料電池さえあれば、ご家庭用に限ったとしてもそれで全ての電力需要をまかなうのは難しいのが現実です。また、ガス会社の宣伝文句にもちょっと「ん？」って思うところがあります。震災の後にエネファームを検討したんですが、これではかかる費用に引き合わないと判断して却下しました。

実は、さかんにCMが流れているエネファーム（家庭用燃料電池）の発電量は、750Wしかありません。つまり1台では一般家庭の電力を供給するにも足りません。晴天時の昼間は太陽電池を期待できるとしても、夜間は1台だと心許ないので、2～3台並べてやっとどうかなというレベルです。でもそうするとエネファーム1セットで￥276万だそうなので、これを3セットと太陽電池で￥1千万コース…これではそう簡単には普及しないでしょう。1セットだけでも、けっこういい車が買えるくらいの値段ですし。

それと燃料電池は、発電時に出る排熱でお湯を沸かしています。冬はこれを使って暖房できるのでいいんですが、夏場にお湯の需要は少ないので、お湯のやり場をどうしようかと言う問題に突き当たります。タンクがあってためておけるものの、いっぱいになったらそれで発電も止めないといけない。お湯を捨てて対応した場合は、夏場の水不足や温排水の増加といった別の問題を引き起こします。

またこのお湯の話は、エネファーム公式サイトに載っている、エネルギー効率の算出方法にも関わってきます。

http://home.tokyo-gas.co.jp/enefarm_special/merit/energy.html

この解説では効率は、火力発電37％、エネファーム81％と圧倒的な差になっています。しかしエネファームの効率の数値は、お湯を全て使った場合のものであることを忘れてはいけません。それに火力発電の効率も、37％というのは一時期話題になった休眠発電所のもの、つまり昔ながらにボイラーを焚いて発電したときの典型値です。現在のガスタービン複合型火力発電の効率は50％以上、最新鋭機では60％程度。また送電ロスの量は数％と言われているので、ここまで悪い値ではないでしょう。

よって、今ある燃料電池で全てが解決するなんてのは楽観的に過ぎるし、問題点の洗い出しも足りないと私は思っています。ただし進む方向としては悪くないとも思います。今すぐみんなで突撃するには早すぎると言うだけで。

燃料電池にしても小型ガスタービンにしても、廃熱の扱いで効率が全然違ってきます。廃熱の温度が高いほど再利用しやすくなりますが、だからと言ってご家庭に発電所級の1400度なんて廃熱を出すものを置くのは不許可でしょうから、低温の廃熱をお湯を沸かす以外に活用できる技術開発が肝になるでしょう。吸収式冷凍機（昔から存在：ただし小型化は困難）を活用する程度なら、今すぐできます。今後有望っぽいものとしては、水よりも低い温度で沸騰する液体を蒸発させてタービンを回す、バイナリー発電ですかね。これを温泉街に置けば発電できるんじゃねという話もあるなど、徐々に動き始めています。

どこかの国の政治家も、この辺の手当てをきちんと進めながら脱原発という議論をして欲しいんですけど、そんなつもりは（あるいは発想自体が）ないみたいですしね。

回答No.2

noname#141946

はじめまして、原子力発電はCO2を全く出しませんし発電効率も現在のところ一番です。ガスを使った燃料電池もいいのですが地震が起きた場合、復旧に時間がかかります。手っ取り早い方法は火力発電の復活ですが化石燃焼には限りがありますし、何しろ大量のCO2を排出してしまいます。さらに海外にエネルギーを依存しなくてはなりません。そこで去年沖縄で発見された、オーランチオキトリウムという石油を産む藻類が注目されています。琵琶湖の3分の1程の休耕田があれば日本は石油を全く輸入しなくても良くなりさらに輸出も出来るようになります。また石油を造る段階でCO2を吸収するのでいくら発電に使用してもCO2の排出は差し引きゼロになります。さらに既存のインフラがそのまま使えるので大規模な産業転換も必要ありません。ただもう少し開発が進むまであまり表だった話はよくないでしょう。原油やバイオ燃料（とうもろこし）に投資している人から見たら死活問題です。ただ脱原子力、脱中東の切り札としては間違いない技術です。

回答No.1

misawajp

実験室レベルでは実現、実証プラントで運転試験が始まった程度（各種方式のうちの一部で）

実用化するには、解決しなければならない問題が多々あります

その知人の話は、金に糸目さえつけなければ近い将来に可能な程度の話

燃料電池など　十数年以上前から、試作に成功とか実機試験に入ったとか発表されています

また数年前にはノートPC用の燃料電池の試作に成功、2・3年で製品化等の発表がなされています　が　現時点で商品化されたものは見当たりません

知人の話は、ガス会社に都合のよい話だけをいいとこどりしています

ただし　ガス等のエネルギー権益の確保に関することは、お話の通りです