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フライホイールで電気を貯める方法とは？
- フライホイールは夜に回転させて昼間に発電する使い方をすることができるが、規模が小さいとまだ問題がある
- フライホイールは容量的には難しいが、たくさん用意すれば役に立つかもしれない
- フライホイールを使用した規模の小さい電力貯蔵システムの実例がある
- 自然環境・エネルギー
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フライホイールの場合は、持続時間に問題があります。UPSや瞬発的補助には使えるのですが、じゃあ1時間バックアップしてね、と言われた途端に困ってしまう。なので夜間蓄電して…という用途には不向きです。全くの無負荷で回していても、軸受の摩擦抵抗だけでどんどん回転エネルギーは失われていきますから。それに蓄積できるエネルギーを増やすためにはより高速で回転させるか、重量を重くする必要がありますが、このいずれもが軸受の転がり抵抗の問題がより深刻になる方向になってしまいます。実は工業用大型UPSでは今すでに問題になっていて、少しでも空気抵抗を減らして転がり抵抗を減らす足しにしようということで、真空容器内でフライホイールを回転させているほどです。 転がり抵抗を減らす定番はボールベアリングですけど、10トン単位のものになるとボールベアリングでは支え切れませんので、ローラーベアリングになります。当然、ボールベアリングよりは転がり抵抗は大きいので、効率が悪化します。さらに重くなって100トンを超える世界になると、もはや転がり軸受では無理で、太古の滑り軸受に逆戻りです。柔らかい金属で軸に合わせて丸くくり抜いて作ったブロックに油をポンプで押し込み、油膜の上で浮くような形にして回転させます。さらに転がり抵抗が増大するし、高速回転も無理です。ということで、実用フライホイールを重くするには機械的障害があり、簡単にはいきません。地震で軸受が歪んで止まっちゃいました…なんてことになったら出来の悪い冗談なので、そっちの対策も必要です。いろいろ考えないといけないことが多いんですよね。
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- foobar
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エネルギー蓄積装置の利用を考えるときには、蓄えたエネルギーがどれくらいの時間保持できるか、を考える必要があります。 通常のフライホイールだと、蓄えたエネルギーが数十分程度の時間で摩擦や空気抵抗により消失するので、夜間蓄えて昼に放出、という用途には向きません。 真空中でピポット軸受を使ったようなタイプだと、数十時間くらい保つものもあるようですが、今度は重量の制限で蓄えられるエネルギーをあまり大きくできません。 真空中で磁気浮上させた巨大なフライホイールなら揚水発電の代用になるようなものも可能、という研究もあったようですが、その後話が出てきていないようです。
お礼
回答ありがとうございました。 宇宙空間に設置…したらそれ自体が回ってしまうか…。 打ち上げコスト的に無理なのでしょうけど。 やはりすでに実験されているのですね。 参考になりました。
- misawajp
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エネルギーを考えてください フライホイールに貯められるのは、フライホイールをその速度まで加速するエネルギーだけです 取り出せるのは効率100％でも加速に要した電力だけです 加速するのに何kWのモータを何秒間運転すれば良いか調べることです 最大に期待しても数分間、極少量ずつ取り出しても１時間程度でしょう（手回しで加速して液晶時計を動かすだけなら１日くらいは可能かも知れません） エネルギー量に注目すれば小学生でも計算できる範囲です
お礼
回答ありがとうございました。 私みたいなバカは皆様にお尋ねするばかりで申し訳ないです。 小学生は頭良いですもんね。
お礼
回答ありがとうございました。 月に設置したらどうだろうなんて思いましたが…無理そうですね。 小さい物は容量も小さいけど実用。深夜電力を貯めるには小さすぎるという事なのですね。