最近よく話として挙がっている発電方法のベストミックスですが、原子力や水力、火力や新エネルギーをまぜこぜにして使うこの技術的な理由とはなんでしょうか?もしよろしければわずかなヒントでもよろしいですから教えてください。お願いします。

A 回答 (5件)

で、実は相当知られていないのですが、各発電方式の


特色からもベストミックスが決まっちゃいます。
で、特色とは「発電コスト」と「制御の難易度」なんで
すね。

1.水力(貯水式・自流式)
  発電器の頭に水車を付けて回します。
  で、出力増減は水の量を変化させる(ちょうど蛇口
  を開閉するように)だけですから、出力変化への対応
  は非常に簡単ですし、ダム式の場合は水を貯めるのも
  容易です。
  また、自然に出てくる水ですから、燃料のコストは
  ありません。(ダム建設コストも、建設以後15年
  も経てばペイ出来ています)
2.火力
  ボイラで蒸気を作り、発電機に繋いだタービンを回
  して発電します。
  ボイラ自体は蒸気の増減に対して急には追従できま
  せん。(多すぎる時は蒸気を大気に捨てるという
  裏技もありますが....)
  また、燃料コストや設備コストが高いので、単純
  発電コストは高くなります。
3.原子力
  火力のボイラを原子炉に置き換えただけです。
  原子炉も蒸気量の急変には対応できませんから
  制御性には劣りますが、燃料代が比較的安いので
  見かけの発電コストは安くなります。


で、制御性から見ると「水力>原子力>火力」となります
から、原子力や火力をベースにして水力で変化を吸収する
のがベストミックスになります。
また、コストから見ますと「水力>原子力>火力」となり
ますから、水力・原子力をベースにして火力で変化を吸収
するのがベストミックスになります。

そして、実は電力会社はその時々の需給状態や燃料単価
年間の燃料引き取り契約量(一定量以上引き取らないと
ペナルティマネーの支払い義務が生じます)を見合わせて
各発電所を制御します。


まとめると、「一般的にセキュリティ面からのベストミ
ックスが世間には流布しているが、内実はコスト(経済
面)や制御面(純技術面)からのベストミックスも存在
して、電力会社はそれらを(良い意味で)上手く使い分
けている」ということですね。
ですね。
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これは以下の二つの側面があります。


 1.エネルギーセキュリティの問題
 2.各発電方式の特色に依存する問題


エネルギーセキュリティとは「どのくらいの量が安定して
供給されるか?」です。

水力は純国産エネルギーですが、国土の狭い日本では
立地が非常に限られます。 よって、安定供給面ではメ
リットが大きいですが量的には疑問符がつきます。

火力は立地場所が相当自由ですが、燃料産出国が政情不
安定な場合が多い、もしくはシベリアの様に開発コストや
輸送コストに疑問がありますので、「現在の量的には不満
はないが、将来的にも安全か?は疑問」となります。

原子力は立地が相当不自由ですが、原子燃料は先進国でも
産出されますし、なにより質量あたりの発熱量が石油など
と比較して桁違いに大きいので、相当な量の備蓄が容易
(敷地面で。環境面ではまた別の話。)です。


こうやってみると、ベースとして常に存在する水力や
備蓄することで純国産にできる原子力がベースになると
安定度は高まって来ますし、変動分の対応は火力がやる
ってことに必然としてながれます。

 追伸
  各発電方式の特色はまた別発言で。
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電力需要の日内変動、季節変動も大きな理由です。


原子力発電はフル運転が効率的です。
火力発電(特に石炭火力)は急には変動に追いつきません。
水力発電は急な変動にも対応できます。
昼は足りなくて、夜は余るということで、余った夜間電力を安く売ったり、
夜、ポンプでダムの上に水をくみ上げて、昼間発電に使う(揚水発電所)なんていうのもあります。
このような諸事情からいろんな発電方式が混用されているわけです。
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この回答へのお礼

なるほど、わかりました。
余った電力は蓄えられなければ、捨てられるんですよね。
あと、なぜそれぞれの発電はそのような特性を持っているのか
わからないのですが、もしよろしければ
お願いいたします。
質問ばかりで申し訳ありません。

お礼日時:2001/09/21 22:36

そうですね


「安定供給するためにリスクを分散させる」
これもありですね

他にも
「需要の変動に対応するため」 ってのも有ります
原子力発電は常に定常の発電量をKeepすることに適していて
こまめに供給量に対し発電量を変動させることには適していません
したがって
その他の火力や水力などの発電で需要の変動に対応させます
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この回答へのお礼

ありがとうございます。
では、なぜ原子力発電は定常発電に適していて
火力発電は変動可能なのでしょうか?
水力は電力の出力変動が容易なのはまだ
わかります。
システム的には原発も火力発電も熱で水を沸かす点では
同じように思えるのですが.............
もしよろしければお教え下さい。

お礼日時:2001/09/21 22:32

水力に頼りすぎると、雨が降らないといけないし、


火力は、原油産油国や原油価格の変動、
原子力は、世間体^^;
など1つに頼ると不安定なものになりかねないです。
リスク分散させることにより、
価格の安定性や、供給の安定性を向上させているのではないでしょうか?
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この回答へのお礼

なるほど、供給の安定性という部分ですか。
ありがとうございます。
確かにリスク分散という部分はありますね。

お礼日時:2001/09/21 22:20

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再生可能エネルギーと水力発電が別カテゴリで
書かれているデータをよく目にするのですが、
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再生可能エネルギーカテゴリに含まれない水力発電とはなんですか?

よろしければ回答お願いします。

Aベストアンサー

諸説出ていて、なんだかなぁ~と感じながら。
まずは純粋な回答部分のみ。

>再生可能エネルギーと水力発電が別カテゴリで
>書かれているデータをよく目にするのですが、

ご覧になられたデータが、再生エネルギーの中から一部の水力を切り出して表示しているなら、それは九分九厘『EDMCエネルギー・経済統計要覧』のデータを引用しているから.....です。

この資料は毎年出されるんですが、そこでは再生エネルギーも種類ごとに分類していますし、何より「水力のうち、1万kW以下の小水力」については他の水力と別の扱いをしています。


>再生可能エネルギーカテゴリに含まれない水力発電とはなんですか?

揚水式の水力発電です。
確かに「発電に利用するエネルギー」としては水力に分類されますが、エネルギーの生まれる元は「電力エネルギーを利用して位置エネルギーを稼ぐ」ですから、再生エネルギーに分類しません。

「水の力を使った蓄電池」という分類になるんです。(←ここが重要)


>どうして別で書かれているのですか?

水力は、発電技術(および一部の法律)の上から、設備容量(出力)によって5種類に分類されています。
大昔はマイクロ水力が無くて4種類でした。今ではマイクロ水力の下にもう一つカテゴリーがあるようです。

 ・大水力:10万kW以上
 ・中水力:1万~10万kW
 ・小水力:1000kW~1万kW
 ・ミニ水力:100kW~1000kW
 ・マイクロ水力:100kW以下

中および大水力というのは、一般の方のイメージにある「ダムを持った大きな水力発電所」と思ってください。
代表例は黒部渓谷などにある発電所ですね。

日本はアメリカや中国と違って、短時間で十分なエネルギーを得られる(&四季を通じて水量が余り変化しない)河川がありませんので、一度ダムに水を貯めておいて十分なエネルギー(=水量)が溜まったころに発電を行うこととなります。

大水力はダムが相当大きいので、1年を通じた水量変化(雪解けの6月ごろは多く雪が降る2月ごろは少ない)をある程度吸収できます。
中水力は大水力よりダムが小さいので、1週間程度の水量変化(雨が降るか降らないか)程度の水量変化しか吸収できません。

小水力以下は基本としてダムを持ちません。
正確に言うと、小さな水槽に水を貯めてそこから水車に水を誘導するって構造はもちますが、この水槽は「日間以上の水量変化を吸収する=調整機能と言います」を目的に作られる物ではありません。
一般的には「自流式水力」などと呼ばれます。

一端まとめ。
「小水力というのは、ダムを持たない、それゆえに発電量が小さい水力である。」と考えられると結構です。


この点が別分類の大きなポイントになります。

ダムがあるということは、当然ながら大規模な環境影響があるわけですから、関連法規、例えば電気事業法だとか環境影響評価に関わる諸法令等の規制も厳しくなります。
となると、中~大水力は、発電を専門に行う電力会社以外には手をつけられない物となります。

ところが再生エネルギーの一つの狙いとして「どんな小さなエネルギーでも貪慾に回収して利用しようよ!」という点がありますし、小水力は「その土地(河川)を管理している一人一人が自ら発電する」(≒電力会社が大規模な用地買収しなくても発電所が作れる。)という性質の物です。

おまけに、小水力に比べて中~大水力は、年間の発電量も桁違いに大きいので、小水力を別分類で把握して行かないと、これから伸びていく量が明確に把握できないってデメリットが出るんです。

よって、冒頭で紹介した資料では、小水力以下を切り分けて数値把握しているんですね。

ちなみに。
小水力以下(特にマイクロ水力以下)については、ダムも無い等々のことから設置に関する法令等の規制も緩やかですし、各種の法(RPS法等)で公的助成も行われています。



蛇足ですが、余りに影響が大きな事なので少し。


Q:揚水は原子力が無くなれば不要になるのか?
A:決してそんなことはありません。

電力ってのは瞬間瞬間で、それこそ秒単位で需要が変化しますが、火力発電他の「蒸気タービンを使った発電」では、需要の変化速度に追従出来ないんです。

追従出来なければ、当然ながら家庭の周波数などに影響が出るし、電圧にも影響が出る。
となると、これらを守る保護装置が働く。
結果として発電所が保安停止して大停電となります。(架空の話ではありません。NY大停電の際も、揚水発電があれば大停電を回避出来たのでは?という考察も残っています。)

この変化を最もうまく吸収できるのが水力ですが、出てくる水をわざわざ絞ったり増やしたりするのは非常に危険ですし経済的にも不利になります。
ダム河川の下流を見ればわかりますが、水量をいきなり増減されると、それこそ人身災害に繋がりますしね。
また、今後小水力が普及した場合「電気が余ってるから貴方の所の水力を止めて!」と言われても誰も応じませんよね?
(そらそうです、儲けの元である設備を止めたくないですもん。)

火力でも同じです。
火力も、最も効率の良い出力帯というものを持っていますから、出来るだけそこで発電したいとなります。
となると、急な出力変化にも追従出来て蓄電池効果も持つ水力は、今後も火力発電のために必須となります。

纏めると。
原子力のためだけに揚水が存在する訳でもない。
御質問者様の見られた水力には揚水は含まれていない。


Q:世界のエネルギーは水力だけで賄えるか?
A:賄えません。

各国のエネルギー使用量に占める水力の割合をBP統計から見ます。
世界で最も水力の比率が高いブラジルで4割弱、世界で最も水力の立地点に恵まれていると言われるカナダで3割弱。
そらぁ「これから水力をどんどん増やして云々」等の架空の話もあり得ますが、トップランナーでもこんな状況ですし、中国アメリカなんて大消費者となると10%にも満たない。

世界平均で7%程度です。
だからこそ、EUでは「風力も取り組もう」「原子力はEUとしては否定しない」としている訳です。
好き嫌いを抜きにして、現実を見つめるとするなら、原子力を軽々に否定は出来ない、それこそプロセスをしっかりと考えた先に「見えたら良いな」程度の物が現時点の脱原発です。

諸説出ていて、なんだかなぁ~と感じながら。
まずは純粋な回答部分のみ。

>再生可能エネルギーと水力発電が別カテゴリで
>書かれているデータをよく目にするのですが、

ご覧になられたデータが、再生エネルギーの中から一部の水力を切り出して表示しているなら、それは九分九厘『EDMCエネルギー・経済統計要覧』のデータを引用しているから.....です。

この資料は毎年出されるんですが、そこでは再生エネルギーも種類ごとに分類していますし、何より「水力のうち、1万kW以下の小水力」については他の水力と...続きを読む

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>映像用DVD化できないのでしょうか

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