再生可能自然エネルギー利用のボトルネック解消法

再生可能エネルギーは電力を直接供給するには発電量が不安定で向いていない。
だからダメだという短絡的な話が目に付くので、こうすれば解消するという方法の提案です。

風や太陽の光が不安定でまる一日以上使えない日があるのも事実です。

巨大な電池を作るとか、各家庭に小型のバッテリーを配置するという案もありますが、エネルギーロスが大きい上にイニシャルコストとランニングがかかり、経済的な魅力が小さくなります。なによりも自然エネルギーの活用とは背景に環境保護という２１世紀に適した思想があります。バッテリーは数年から十年程度で廃棄され、重金属含め強いアルカリを使うなど環境に良い要素はほとんどありません。

ではあきらめて、電気が使える時だけうまく使って生活していくのか。
一見正しそうですが信号が突然止まれば人命に関わります。手術室はじめ病院でもどれほどの命が危険にさらされるかわかります。自宅で呼吸の補助装置を使う方も増えています。
そういうところだけ保護すると言う人がかならず出ますが、ではエレベーターに閉じ込められたらどうなるでしょう。
突然エスカレーターが止まってしまったら。
あるいは突然照明が消えたら。
電気が突然消えても問題がない利用方法は案外少ないものです。

なので、自然エネルギーを利用する上では、不安定なエネルギー源を安定したエネルギー源に買える必要性がとても大きいのです。

では、前置きはこのくらいにして解決策を


１．発電した電力を使い水を電気分解する。

最も簡単なのは、発電した電力を使い水を電気分解してしまうことです。
できるのは水素と酸素です。

水素と酸素があればそのままクリーンな燃料になりますし、燃料電池として発電用に使うこともできます。エコキュートなどガスから直接発電するシステムが実用的な商品になっていますので、スマートグリッドなどということなく、自宅で直接発電することも可能です。

水素ガスの供給は怖そうに感じますが、都市ガスやLPGガスとして日本では長年ガスをそのままエネルギー源として活用を続けていて、技術的にも運用面でも安全性はかなり高くなっています。

すべてを電気分解に使うのではなく一定量まではそのまま電力として送電する。
一定量を超えたものは、電気分解に利用する。
電気分解は電力発生地で行ったほうが送電ロスがありませんがコントロールは難しくなり、かつ、ガスの長距離輸送というリスクの増大をうみます。
その場での電気分解と消費地での電気分解を弾力的に活用すれば送電ロスを減らし、発電した電力のロスも大幅に低減可能です。

※じつは再生可能エネルギーに限定せず現行発電システムでも取り入れるべきだと考えています。火力発電も消費の負荷変動への追従は難しい、あるいは、エネルギー効率が落ちるので一定出力で発電できるよう電気の貯蔵システムが必要です。




2.植物培養工場を作り光源にする。

再生可能エネルギーの海外での注目株は植物を栽培し、アルコールを作ることです。
日本では国土が狭く生産コストが極端に海外に比べ高いため、あまり考えられていません。
しかし、LEDを光源にして工場で植物を生産した場合、生産効率が飛躍的に高まることはすでに実験設備段階で実証済みです。

植物は日が陰ったり照ったりする日照の変動には追従する能力を当然持っています。
余剰電力を植物の工場生産用の照明電力として使用し、アルコールなど燃料を生産する。

LED照明で効率的に照明してあげると育成期間も短くなり、また室内での栽培のため一年間で生産できる回数が路地栽培では一回（一毛作）のところ４～５回以上も生産可能（二毛作以上）に効率化できるため国土の狭さも払拭できます。

燃料にしてしまえば火力発電でも燃料電池でも消費地近くで効率的に発電することができ、発電能力の変動（不安定さ）という問題は解消できます。
また、エネルギーが貯蔵可能になります。

※もともと人類は太陽光を植物の栽培に使い穀物などの形に変換して蓄え利用してきました。




昨日の孫正義さんらが参院の部会に参考人として出席されたのは画期的なことでした。
ただ、このままでは自然エネルギーは良さそうだけれど、電力の安定供給という観点からみると無理だよね。あるいは産業や医療機関、交通機関などでの事故を防止するためにも上限を厳しく定めるべきだと、原発事故の悪夢が多少でも薄まればすぐに方向が偉ててしまうであろうと危惧しています。

実際問題として、毎日あたりまえのように夜があり太陽光で発電できるのは平均しても半日未満。冬場は雪に覆われる地域も多く融雪したとしても太陽光は長時間雪雲に閉ざされています。日本全国梅雨があり秋にも長雨の期間があります。夏から秋にかけては大規模な台風に襲われ一昼夜以上太陽光発電も風力発電もできないような状態になりやすい国土であり、かつせまく、さらに平地はごくわずかしかありませんから広大な土地が必要な自然エネルギー利用は向いていません。

しかし、向いていないから諦めるというのでは人間はビタミンCといった大量に必要なビタミンを哺乳類の中で自分の体で作れないとても特殊な数少ない存在なのでそもそも生存に向いていないといった考え方をするようなもので、向いていなければ諦めるというのであれば、地震や津波台風に襲われる日本は、そもそも人が住むのに向いていませんから日本を捨てるしかなくなってしまいます。

ということで、できない理由を並べ立てるのではなく、具体的な解決策の一つを提示してみました。