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汚染地にメガワット太陽光発電所が完成 シェブロン

 かねてより報じられていたシェブロングループによる、アメリカのニューメキシコ州にある廃鉱石汚染地への太陽光発電所の建設が完了し、4月12日に竣工式が行われました。北米の各メディアが報じています。

 この発電所は、シェブロンの子会社、シェブロン・マイニングと、兄弟会社シェブロン・テクノロジー・ベンチャーズにより、ニューメキシコ州のクエスタ村の近くにあるモリブデン鉱山の約8ヘクタールの土地に建設されました。

 発電容量は1メガワット(1000kW)で、一般的な太陽光発電パネルではなく、レンズで太陽光を集めてセルに光を当てる、集光型太陽光発電方式を採っており、太陽追尾装置173機が設置されました。この太陽光発電所の発電された電気は地元電力会社に販売され、ニューメキシコ州の300世帯分の電力が賄うことになります。

 今回のプロジェクトは、汚染地での再生可能エネルギー発電の実験的プロジェクトだということです。プロジェクトを通じて、本格的な実現可能性について様々な調査がなされるようです。

 そして、今回のプロジェクトはシェブロンにとって3つ目の廃鉱石汚染地プロジェクトとなります。ワイオミング州カスパーの古い精錬所の土地には風力発電所を、また、カリフォルニア州のベーカーズフィールドの精錬所跡地には太陽光発電所を建設しています。

 アメリカでは汚染地に再生可能エネルギー発電所を建設する構想は、最近多くなってきているようです。

 また、連邦政府は、ニューメキシコ州からネバタ州での太陽光発電を後押ししています。この地域では晴天日数が300日もあるというのが大きな理由です。


 この話を聞くと、日本では誰もが福島第一原子力発電所のことを連想してしまいますよね。原子炉の鎮静化に成功したとしても、廃炉にして放射線量が正常化するには、数十年~百年は掛かるとのことです。その間は広大な原発敷地内がずっと立入禁止となり閉鎖地域になるわけですが、もし太陽光発電所として発電ができるのであれば、非常に良い汚染地利用法になります。

 また、福島原発は、日本でも日照時間の長い地域にあり、年間で約1,850時間の日照時間があります。

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ソーラーパネル不要の太陽光発電でコストが激減か

 ソーラーパネルを使うことなく太陽光発電を実現することで、太陽光発電の設備コストを劇的に下げることになる画期的な発見がされました。

 論文誌である応用物理ジャーナル(Journal of Applied Phiyics)に、ミシガン大学のステファン・ランド教授と博士課程学生のウイリアム・フィッシャーさんが発表した論文で、4月15日に明らかになったものです。

 光には電気的特性と磁気的特性がありますが、学者の間では、その磁気的特性は無視できる程に小さいと考えられてきました。ところが、光がガラスなどの絶縁体の中を通ると、従来考えられていたよりも1億倍の磁気効果をもたらすことが発見されたというものです。そして、この磁気効果は強い電場を形成し、そこから電力を取り出すことができるというものです。

 この発見を応用すると、現在の太陽光パネルで使われている半導体や電荷分離吸収層などが不要になります。また、太陽光パネルは光を吸収するとかなりの熱が発生しますが、この方法だと熱の発生は非常に少なくなります。光を吸収する代わりに、磁気モーメントとしてエネルギーを得ることになります。

 実用化への問題そしては、光の密度を1千万ワット/cm2にしなければならないということです。これに対して太陽光の光密度は1ワット/cm2にも満たないのです。これを克服するための新素材として透明セラミックが良いと考えているとのことです。集光して透明セラミックを使えば1千万ワット/cm2より低い密度でもうまく行くと考えているようえす。

 太陽光をレンズで光ファイバーに集めるという単純なシステムをイメージしているようです。

 この夏には、先ずレーザー光線で、続いて太陽光で電気を取り出す実験をする予定だとのことです。色々な種類のガラスやセラミックの改良素材により、発電効率10%くらいを実現できるとしています。これは、ほぼ現在実用化されている太陽光パネルと同じくらいの効率ということになります。

 今のところ実用化に向けて克服が難しい問題は無いとのことですが、実用化には10年くらい掛かるだろうとのことです。


 この技術は前にご紹介した 光吸収率が現在の100~1000倍の太陽電池 のように、単位面積当たりのエネルギー吸収量が多くなったり、発電効率が良くなるということではなく、太陽光発電の設備コストを劇的に下げるということのようです。安価なガラスレンズや光ファイバーなどを使い、半導体などに比べて、製造過程も全然少なくて済むので、太陽電池部分のコストは劇的に下がることでしょう。

 一般家庭だと、屋根の上に、おそらくガラスレンズがいくつか並ぶか、凹面鏡がいくつか並んだような形になるのでしょう。設備の大きさや発電量は今のシステム同じくらいですが、太陽光発電システムの1kWあたり50万~60万円という現在の価格が、太陽電池部分で10万円、パワーコンディショナーなどのその他部分で10万円で、システム合計20万円/kWくらいになるのではないでしょうか?

太陽光など再生可能エネルギーによる発電容量が原子力発電を上回る

 2010年に、世界全体での太陽光発電や風力発電などの再生可能エネルギーによる発電容量が、原子力発電による発電容量を初めて上回りました。

 これは、「世界原子力産業現状報告年鑑」の執筆者である、マイケル・シュナイダー氏が4月13日にベルリンでの記者会見の中で発表したものです。

この発表の中で、2010年の世界の発電容量について、
  風力 193GW
  小規模水力発電 80GW
  バイオマス・ゴミ燃料 65GW
  太陽光発電 43GW
となり、合計で381GWとしています。

 一方で、2010年の世界の原子力発電の容量は375GWで、初めて再生可能エネルギーによる発電容量が、原子力による発電容量を上回りました。

 また、2010年の再生可能エネルギーによる発電量(大規模水力発電を除く)は、原子力発電による発電量を下回っているとしています。しかし、そう遠くない将来に再生可能エネルギーによる発電量が原子力発電による発電量を上回ると予想しています。(発電容量とは瞬間的に発電する能力のことで、発電量は1年間などの一定の期間に実際に発電した電力の総量のことです。太陽光発電などは夜間は発電できないので、発電容量が大きくても、実際の発電量は小さくなります。)

 この傾向は東日本大震災による福島第一原子力発電所の事故が起こる前からはっきりと現れており、今回の事故によりこの傾向はさらに強まるだろうと予想しています。

 この20年間で、原子力の発電容量は370GWに対して、年間平均増設容量は2GW程度で2005年以降は減速傾向にあります。

 同じ期間に風力発電は年間増設発電容量は10GWであり、近年大きく加速し、2009年は37GW、2010年には35GWでした。太陽光の発電容量も同様に急激に増設されています。

 太陽光発電も全体の発電容量からすると微々たるものだという気がしていましたが、具体的数字でこのように示されると、世界全体の発電容量としても太陽光発電はかなり期待できるようになってきたことを感じます。

 世界の太陽光発電容量についての数字は、太陽光発電の発電能力について も参考にしてください。

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