では、どうすれば良いのか? 7
2009年2月22日 寺岡克哉
以前のエッセイ361で考察しましたが、
日本で使っている化石燃料のすべて、
つまり、
石油、石炭、天然ガスから得ているエネルギーのすべてを、
太陽電池で賄(まかな)うとすれば、
43900平方キロメートルの面積が必要になります。
それは、
日本の国土(378000平方キロメートル)の、11.6%にもなり、
かなり大きな面積であるのは違いありません。
しかしエッセイ362で考察しましたように、これくらいの面積なら、
「やる気」になれば、太陽電池を設置することは可能でしょう。
しかしながら、
せまい国土を、太陽電池に使うのはちょっと・・・
と、感じる人もいるかも知れませんね。
ところが一方、じつは日本は、
国土がせまいけれど、その10倍以上もの「領海」を持っており、
その面積は、なんと4479358平方キロメートルにもなります。
だから、
もしも、海上に太陽電池を設置することができれば、
それだけ、せまい国土を使わないで済むようになるでしょう。
今回は、そのような「海上太陽光発電」について、考えてみたい
と思います
* * * * *
まず、
海上に太陽電池を設置するためには、
「海に浮かぶ島」を人工的につくることが、考えられるでしょう。
そのような人工の浮島を、「メガフロート」と呼んでいます。
この「メガフロート」は、国土のせまい日本にとって、おそらく魅力的な
構想なのでしょう。
それは、まったくの夢物語などではなく、
まずは海上空港への応用を考えて、1995年ごろから、実際に研究開発
が進められて来ました。
そして2000年には、長さ1000メートル、幅120メートルの、メガフロート
(浮島)が実際につくられ、
YS11という飛行機をつかって、離陸や着陸の試験が行われています。
このような実証テストによって、
4000メートル級のメガフロートをつくり、空港に利用することは、
いまの技術で「実現可能である!」という、結論が得られています。
だから、4000メートル四方くらいの浮島をつくることは、
「やる気になれば出来る!」と言ってよいでしょう。
ちなみに、
そのようなメガフロートは、「造船技術」によって作られます。
まずはじめに、長さ300メートル、幅60メートルくらいの小さな
ユニットを、造船所で必要な数だけつくります。
(小さなユニットと言っても、それは造船所で作ることができる、
最大級の大きさです。)
そして次に、それらのユニットを、船で引っぱって沖へ運んでいき、
海上でつなぎ合わせることによって、大きな面積にするのです。
このようにして作られる、メガフロートの耐用年数は、およそ100年
ていどだと言われています。
* * * * *
さて、
そのような人工の浮島、つまりメガフロートによる、海上太陽光発電
については、
いくつかの研究機関によって、実際に研究開発が進められてい
ます。
たとえばスイスの、
CSEM(Centre Suisse d’Electronique et de Microtechnique)
という民間研究所では、
直径5000メートルの、円形のメガフロートを、
つよい日差しが期待できる場所(アラブ首長国連邦)に、
建設する計画を進めています。
これは太陽熱を利用するもので、じつは太陽光発電とすこし違うの
ですが、
しかしながら、2010年代の実用化を目指して、
そのような直径5000メートルもの浮島をつくる計画が、
実際に進められているのです。
* * * * *
また日本でも、
経済産業省、環境省、NEDO(新エネルギー・産業技術総合開発機構)
が中心となって、
風力発電、
太陽光発電、
海水を、淡水化する施設、
水を電気分解して、「水素」を製造する施設
などを、メガフロート(浮島)の上に、建設する計画が検討されています。
このような海上の沖で行われる、太陽光発電や風力発電は、
陸まで電線を引くのではなく、
海水を電気分解して、まず「水素」をつくり、
その水素を、船で陸に運んでから、燃料電池などで発電するという
方法が、取られるようになるでしょう。
そうすれば、
曇りの日や、風の弱い日などの、「天候による発電量の不安定さ」や、
「太陽電池は、夜に発電することが出来ない!」という弱点などを、
克服することが出来るからです。
また、海上の沖に、水素の貯蔵施設があるため、
地震や津波などの、「自然災害による影響」が小さく、
もしも万が一、
事故や災害が発生したとしても、周辺への被害が少なくて済みます。
* * * * *
ところで、
九州大学のチームも、メガフロートをつかった海上発電の、
さらに具体的な研究開発を、おこなっています。
こちらは、
風車を載せた、あるていど大きな、少数の浮島と、
太陽電池を載せた、たくさんの小さな浮島を、
つなぎ合わせた構造になっています。
それら全体の大きさは、長さ2000メートル、幅800メートルほどで、
太陽光と風力を合わせた、システム全体の発電能力は30万kw。
1kwあたりの建設コストは7万〜14万円で、
一般的な原子力発電所の、1kwあたり20万円より安くなっています。
このような低コストが実現できたのは、
「炭素繊維強化プラスチック製コンクリート」という、新素材の開発に
成功し、
それを、浮島(メガフロート)の材料として、使えるようになったから
です。
この、新開発されたコンクリートは、
強度が高く、さびにくく、耐用年数が100年以上もあるため、
コストが大幅に削減できるようになったそうです。
* * * * *
以上から、
(風力も含めて)海上太陽光発電は、まったくの夢物語などでは
なく、
「やる気になれば出来る!」ことが、分かって頂けたのではないか
と思います。
これは例えば、宇宙太陽光発電などに比べても、ずっと実現可能で
あるのは、言うまでもありません。
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