-------- --:--
上記の広告は1ヶ月以上更新のないブログに表示されています。
新しい記事を書く事で広告が消せます。
←読んだ甲斐があったと思ったら、ここをクリック願います
(少しだけのときは片方、かなりのときは両方)

2009-06-05 00:02
 地球は、外部との物質の交換は殆どしないけれど、エネルギーの交換はする閉じた系・・・と考えられますので、
物理の基本法則 ; エネルギー保存則と、エントロピーの法則
から必然的に導ける事は、
 地球で半永久的に利用できる持続可能なエネルギーは太陽エネルギーしかないと言う事になりましょう。だから、石油エネルギー時代のあとは、広義の(風力やバイオマスを含めた)太陽エネルギーの時代になるしか道はないでしょう。この事は以前【代替エネルギーの条件】で論じました。しかし、太陽光発電や風力発電、バイオマスエネルギーは、現在、様々な環境問題を引き起こしています。資源の大量消費=浪費 や廃棄物の処理の問題もシビアです。科学技術で改善して効率化を図っているとは言いますが、技術には限界があります。太陽エネルギーは、拡散して不安定なものですから、これを捕捉して使えるようにする為には、多くの仕事と資源の投入が必要です。
 現在、太陽光発電はブームになっています。しかし、屋根の上に置いた太陽光パネルでは、たとえ屋根の上全部にパネルを敷き詰めたとしても、現在の家庭のエネルギー需要は全然まかなえません。・・だとすると、太陽光発電を使うとしても、どのように使うかも考える必要があるでしょう。電気エネルギーは高品位で2次、3次の贅沢なエネルギーです。【電気エネルギーの正しい使い方】に書いたように、電子機器や照明など電気エネルギーならではの用途に限定して使わなければ、エネルギーの浪費につながります。暖房などは、パッシブソーラー・・・つまり、太陽熱を受けて、逃がさないように蓄熱する仕組みで十分でしょう。・・パッシブ・ソーラー・・受身のソーラーシステム・・・なんて表現をしなくても古代より為されていた事です。現在のほうが蓄熱素材がしっかりしていて、より効率的に蓄熱出来るでしょう・・・しかし反面、素材に人工物質や地下資源を用いて、資源の浪費や環境汚染に繋がっているでしょう。
太陽光で発電しても使うのは夜、・・・と言う事が多いでしょう。特に照明機器はそうなるでしょう。・・・つまり、蓄電システムも必要になります。蓄電システムは、更なる資源の無駄遣いで、環境汚染の原因にもなります。
 一般に太陽光発電のEPT(・・Energy Payback Time・・・そのエネルギー産出システムが、ライフサイクルで投入されるエネルギーを、そのシステムでどれくらいの期間で算出できるか・・・という時間・・・つまり、エネルギー的に元を取れるまでの時間)は、技術の進歩で1~3年にまでなったと言われていますが、それは机上の空論に近く、それより遥かに時間がかかるでしょう。何故なら、天気の不安定やパネルの汚れなどによる変換効率の低下だけではなく、太陽光発電にしても風力発電にしても、後出しじゃんけんのように、後から後から、出力平滑化用の蓄電装置が必要です、(大規模の場合)揚水発電所も必要です・・・とコスト 及び投入エネルギーは膨れ上がるばかりです。それに伴ってEPTも長くなるのは明らかです。途中でもっと効率のよい太陽光発電システムに「エコ替え」なんて言ったら、さらにエネルギーと資源の投入が増える一方です。EPTは出せない・・・つまりエネルギーをペイバックする前に太陽光発電は壊れてしまう可能性も大きいでしょう。「エコ替え」したばっかりに、交換前のシステムは、(コスト的には勿論、エネルギー的にも)元を取れなかった・・・つまりEPTは出なかった・・と言う例は枚挙に暇がないでしょう。

太陽光や風力の利用を否定はしません。否定どころか、先に述べたように、太陽光エネルギーが唯一の持続可能な石油代替エネルギーです。しかし、代替方法が太陽光発電・・・と言うところに疑問を感じます。
太陽エネルギーの捕捉方法として、発電して高品位の贅沢な電気エネルギーにする必要があるのでしょうか?・・・・発動であれば、風車や水車のほうが遥かに効率的でしょう。

 それに何より光合成と言う完璧なシステムを持った植物があるのに、太陽エネルギーの捕捉の為に科学技術を結集する必要があるのでしょうか・?・・光合成に関しては、このサイトのテーマでもあり、これまでにも何度も言及していますが、光合成の素晴らしさについては、何度でも言及する価値がありますので、次回もう一度しっかり描かせて戴きます。




  参考文献

温暖化は憂うべきことだろうか ; 近藤邦明
新石油文明論 ; 槌田敦
熱学外論 ; 槌田敦
エントロピーの法則 ; ジェレミー・リフキン


因みに近藤邦明氏は、太陽光発電に対してはきっぱり否定しています。・・・そのスタンスに大体共鳴しています。

近藤邦明氏のサイト <『環境問題』を考える> の 
     【太陽光発電電力高値買取に反対する】
をご覧下さい。定量的な事に関してもしっかり言及されています。
スポンサーサイト
←読んだ甲斐があったと思ったら、ここをクリック願います
(少しだけのときは片方、かなりのときは両方)

【2009/06/05 00:02】 | 太陽エネルギー トラックバック(0) |


Anthony
オール電化とIH推進が、嫌~~~~




>オール電化 はエネルギーの浪費
雑草Z
    Anthonyさん

 オール電化がクリーンだと言うのは、使うときの話で、発電所では決してクリーンではありませんね。
 オール電化なんて言ってると脱原発も出来ませんね。
以前記事に致しました。
【オール電化住宅】
http://zassou322006.blog74.fc2.com/blog-entry-52.html

IHに関しては、関心がなかったので良く分かりません。悪しからず・・まあ、注意しなければならないでしょうね。


結局電気が必要?
BEM
結局太陽光発電というのは太陽エネルギーを電気に換えるだけの話ですよね。
その太陽光発電のパネルというのも日本製はかなり効率が向上しているとはいえ、やっぱりロスはありますよね。
太陽からの熱をそのまま湯沸かしに使ったり、反射の熱でタービンを回して発電するというのもありますが、いかんせん曇っていてはNGという不安定なものではありますが、北海道や北国の大雪を融かすエネルギーと言うのは凄いものだと感じます。

こんな時間にパソコンに向かっていながらなんですが、やはり省エネルギーは真っ先にしなければいけないことですよね。
夜型から朝方にというのはいつも直さなきゃ。と反省する毎日なんですが、なかなか直りません(^^;

電気に換えると無駄が大きい
雑草Z
BEMさん

 いつもコメント有難う御座います。

>やっぱりロスはありますよね。

エネルギーは、変換するとき、蓄えるときに大きくロスします。太陽光発電も例外ではありませんね。・・・わざわざ高品位の電気エネルギーに変換、蓄電して、発熱装置として使うのは愚の骨頂かと思います。

>いかんせん曇っていてはNGという不安定なもの

そうですね。それから埃がたまっても効率は悪くなりますね。高緯度地方や雪国では難しいと思います。・・・日本では、九州南部や沖縄なら可能性もあるかも知れません・・・。

>やはり省エネルギーは真っ先

全くその通りだと思います。エコだなんだ言っても、日本でもまだまだエネルギーは湯水のごとく無駄遣いしていると思います。節約だけで半減も簡単に出来ると思います。


Anthony
IH は、高出力だけど、そのぶん電力を使う。

鍋全部を熱するという、効率の悪さ!


その上、電磁波がエグイ。

僕は、IH機器の近くに寄るだけで頭痛がする。健康被害でいえば、携帯電話どころでは、ないよ。



調理に電力を使う??
雑草Z
    Anthonyさん

 IHに関する情報及びご意見有難う御座います。
IHに関しては、先にも書いた通り、関心がなかったので良く分かりませんが、調理に電気エネルギーを使うと言う発想は基本的に間違っていると思います。

太陽電池革命か
地下水
次の研究で太陽電池も有望である事がわかります。
 岡山大学の池田直教授の希土類含有酸化鉄の太陽電池への応用は驚異です。
 「1平方メートル当たりの製造コストが数百円という世界に類を見ない安価な太陽電池を作りたい。光吸収率は既存のシリコン製太陽電池の百倍から千倍で、雨天や夜間でも赤外線からの発電が可能になる。2015年までの実用化を目指す。」(2011年10月山陽新聞発表、岡山大HP確認)
 これが実現したら原発を撤廃する力になるかもしれませんのでアシストしたいのです。基本が酸化鉄ですから形状が選べる可能性があり、ガラスの危険性も減るかも知れません。



あさぎまだら
わたしは山形なので、ソーラーは夏以外には無駄だと考えております。
我が家にはよく屋根にソーラーを取り付けないかといったセールスが参りますが、取り付けた時点ではいいのかもしれませんが、もちろんそれは手入れというもの(掃除)が大切で・・・。サービスとして業者が毎年やってくださるなら話は別ですが、以後は個人の手入れ次第という問題が発生します。
我が家は3階建てなので、掃除をするにも櫓を立てなければならないために一生取り付けたままになってしまうんですよ。
休耕田ももちろんあちこちにありますが、そこへ太陽パネルを設置した場合、草木も生えない土地に至ってしまうといった農家の懸念があるようです。


Re:太陽電池革命か
雑草Z
    地下水さん

 いつも当該の記事まで遡ってのコメント、感謝致します。

もしも、岡山大学の発表の通り

>1平方メートル当たりの製造コストが数百円という世界に類を見ない安価な太陽電池
>光吸収率は既存の シリコン製太陽電池の百倍から千倍で、雨天や夜間でも赤外線からの発電が可能になる。

であれば、素晴らしい技術ですね。問題になるのは、希土類含有酸化鉄の希土類を資源として確保出来るか、採掘時に環境負荷が大きくないかと言う事くらいになりましょうか?

特に

>雨天や夜間でも赤外線からの発電が可能

の部分が画期的に感じます。ただ、赤外線でどの位発電出来るかが鍵でしょうね。

非常に疑問に感じる部分は、

>光吸収率は既存の シリコン製太陽電池の百倍から千倍

と言う部分です。この表現からすれば、既存のシリコン製太陽電池は、光吸収率は1%未満だった事になりますね?光吸収率をどのように定義しているかにも因りますが、今までの技術はそんなに酷い技術だったのでしょうか?

 近藤邦明氏著 『誰も答えない!太陽光発電の大疑問』
には、
「今後、太陽光発電パネルにどのような技術的な改良、あるいは技術革新が為されたとしても、実行発電効率が飛躍的に改善される事はない」
とあります。また近藤邦明氏は別な著書で、
「エネルギー技術において、利用するエネルギーと捕捉手段が決まれば最大効率、つまり技術の上限は定まります。」
と、言及していますが、全くその通りだと思います。
つまり、現在ある太陽光発電システムが、物理的な最大効率の1%未満で無ければ、岡山大学の池田直教授の太陽電池革命はあり得ない事になりますね。

 そこの部分どうなんでしょうか?近藤邦明氏にも見解を頂きたいところです。

当方は、植物による光合成が、光のエネルギーの最高の有効利用法であると考えています。

Re:Re:太陽電池革命か
地下水
 済みません確かに岡山大のHPにしては変な話です。現行でも発電で20%で光吸収率はそれ以上なので、5倍も吸収率が上がれば100%を超えてしまいます。山陽新聞が書き間違えたのでしょうか。
 思うのは、光吸収率は書き間違いで、単位厚さ当たりの光吸収係数が百倍から千倍で、厚さを百分の1から千分の1にできると言う事の様ですね。(^^;

 私も福島周辺の農地や緑地の除染が最優先だと思いますし、植物を吟味して外国の乾燥地帯を緑化し、樹種を吟味して穀倉地帯に縞模様に植林し、また鉄理論で磯焼けから海藻を再生して、地球の緑の量を増やすのが、太陽エネルギーの最良の活用法だと思います。


Re:
雑草Z
    あさぎまだらさん

またコメント頂き有難う御座います。

 屋根一面にソーラーパネルを付ければ、そのソーラーパネルでずっとその一家で使う電気が全て賄え、家の電源を送電線から外せる・・と言うのであれば、ソーラーシステムも大したものですが、現在のように電球何個か分の発電がやっとでは、ソーラーパネルも資源の浪費ですね。
 おっしゃるように、ソーラーは手入れも大変でしょうね。パネルの上に埃が付いても発電能率は下がるでしょうし、雪が覆えば役に立たないでしょう。
それならパッシブソーラー(他の動力を使わずにダイレクトに、若しくは自然に循環するシステムで太陽熱を利用する方法)のほうがよっぽどいいですね。「パッシブソーラー」なんて言葉を使わずに、「太陽熱の直接の有効利用」と言えば十分です。
 太陽光発電のシステムを家に取り付けた人の中には、数年毎に能率のいいシステムに買い替える方がいますが、買い替える前のシステムは元を取れずに(お金だけの意味ではなく、エネルギー収支的にも)資源の無駄使いをした事になりますね。自己満足で終わってしまいます。
 まあ、各家庭も電気の無駄遣いを控える事ももっと必要でしょう。
 余談ですが、震災復興などと被災地各地でクリスマスの夜のイルミネーションを備え付けているのは頂けません。

 休耕田に太陽光発電を導入するのは私も反対です。来るべき食糧難に備えて、農地にすべきです。休耕田に太陽光発電を設置するくらいなら、放っておいて、草をぼうぼうに生やして置いた方がまだましでしょう。

Re:Re:Re:太陽電池革命か
雑草Z
>単位厚さ当たりの光吸収係数が百倍から千倍で、厚さを百分の1から千分の1にできると言う事

了解です。

>植物を吟味して外国の乾燥地帯を緑化し、樹種を吟味して穀倉地帯に縞模様に植林し、

そうですね。樹種、植物の種類の吟味は非常に大切ですね。その森林が豊かに育つかどうかの鍵ですね。やはり、豊富な種類の植生が必要でしょうし、森林の成長に合わせた植生の移り変わりも大切ですね。最初の植生がしっかりすれば、森は自分で育って行くのでしょうね。

>また鉄理論で磯焼けから海藻を再生して、

磯焼けは非常に深刻な問題ですね。海の生態系の破壊の前兆だと思います。鉄理論とはどのような理論でしょうか?

>地球の緑の量を増やすのが、太陽エネルギーの最良の活用法だと思います。

そうですね。私もそう思います。太陽は自然で十二分に我々に恵みを与えていますね。 太陽無しで人類も他の生物も生存出来ません。あまりにも人工的になり過ぎた科学技術には頼らず、自然の循環に沿った生き方を考えるのがまともな科学の在り方でしょう。


太陽光発電の変換効率について
近藤邦明
■雑草Zさんのご指名なので、掲題の件について少し書かせていただきます。

■太陽光発電に限らず、エネルギー利用技術を考える上で重要なのは熱学の基本法則です。まず第一にエネルギー保存の法則です。太陽光発電が受け取るエネルギーは勿論可視光線領域を中心とする太陽放射です。ただし、気温は絶対零度では無いので地球大気からの二次的な放射(これは赤外線領域)があります。

■夏の地表面における南中時では全天からの(大気放射を含む)放射強度は1000W/㎡程度です。真夏の南中時という最も条件のよい時の発電効率が、3kWシステムでは名目どうり3kWだとします。3kWシステムの受光面積を24㎡とすると、発電効率は
3kW÷(1000W/㎡×24㎡)=3000W÷24000W=0.125=12.5%
程度です。

■太陽放射を受ける物体は高温になります。乾燥した物体表面では真夏の南中時には表面温度は目玉焼きが出来る温度になるといいます。60℃~70℃程度にはなるようです。太陽光発電パネルでも同様です。つまり、太陽光発電パネルは太陽放射を受け、その放射エネルギーは電気に変換されると同時にパネル温度の上昇を引き起こしているのです。物体の表面温度と表面からの放射強度Sはステファン・ボルツマンの法則から近似的に次のように計算出来ます。

S=σT^4(W/m^2) ここにσ=5.67×10^-8(W/m^2・K^4)、T(K)絶対温度

■太陽光発電パネルの表面温度をT=65℃=338Kだとすると表面放射強度はS=740W/m^2、T=70℃=343KだとするとS=785W/m^2になります。

■仮に太陽光発電パネルの受けた太陽放射が電気とパネル表面からの放射だけで全て消費されると仮定すると、エネルギー保存の法則から発電能力の理論的な上限値はT=65℃のときは1000-740=260W/m^2(発電効率26%)、T=70℃のときは1000-785=215W/m^2(同21.5%)になります。

■実際には更に大気への熱伝導による放熱によるエネルギー損失も加わりますから、変換効率は更に低下します。大まかに言って、どのような技術開発を行ったとしても実際の運用環境で変換効率が20%を超えることは在り得ないというのが常識的な判断です。つまり、現行の発電能力が2倍になることはありません。

■ここでの試算は、太陽光発電パネルの形式がシリコンであろうがそれ以外の材料であろうが関係ありません。つまり、太陽光発電パネルの温度を何らかの方法で低下できない限り、この限界を超えることはできないのです。逆に太陽光発電装置に何らかの冷却装置を加えれば、太陽放射に対する発電効率を多少上昇させることは可能ですが、冷却装置の駆動に必要なエネルギーと発電効率の上昇分が相殺されてしまえば元も子もないのです。

■実験室的な環境でいくら発電効率を上げてもそれは無意味です。その実験環境を作るために一体どれだけのエネルギーが消費されているのか?という視点が必要です。雑草Zさんが言われるとおり、エネルギーの種類とその利用法が決まってしまえば、利用可能なエネルギー量の理論的な上限値は定まってしまうのです。後はシステムの運用時の発生エントロピーを出来るだけ減らして理論効率に如何に近づけるかというのが技術改良の限界なのです。

■確かに発電効率には限界があるものの、パネル製造プロセスの改良はあるかもしれません。ただし、太陽放射などに曝される過酷な外気環境での利用を考えれば、パネルを薄くすることは耐用年数の低下に直結しますので、総合的に見て得策かどうか、疑問の残るところです。


太陽光発電の変換効率について
雑草Z
    近藤邦明さん

 本当に登場されて解説のコメント戴きまして恐縮です。感謝致します。期待した以上の厳密な技術評価ですね。発電能力の理論的な上限値までしっかり示して頂き脱帽です。さらにパネル製造プロセスまで言及して頂き、完璧な解説です。当方にはここまで書く事は到底出来ません。
 大局的なことは理解しましたが、細かい部分で考えなければならないところが色々ありますが、今は外出中ですので、後ほど改めてじっくり読ませて考えさせていただきます。

>冷却装置の駆動に必要なエネルギーと発電効率の上昇分が相殺されてしまえば元も子もない

冷却のエネルギーは発熱以上にかなりなものですから、相殺よりもマイナスになる見込みが高そうです。
 
 太陽光発電に限ったことではありませんが、このような大局的なものの見方をせずに、近視眼的にテクノロジーを考える技術屋が多いから、似非技術が蔓延して、環境問題は深刻になる一方なのでしょうね。エネルギー産出比(近藤邦明さんは、 ”EPR”という言葉より”エネルギー産出費”という言葉を好まれましたよね?)が1以下のどうしようもないエネルギー産出システム(現状の太陽光発電や風力発電がそれでしょうね。)までもが出回っている現状は酷いものです。
 技術屋さんはこの手の事は”常識”とすべきことですが、実際にはここまで考えられる技術屋さんがあまりいないことが大きな問題ですね。 

紅葉の森が藻場を育む
地下水
 鉄理論は御存知かと思いますが身近には、「紅葉の森が藻場を育む」といえます。落葉が土壌に入って発酵分解してフルボ酸になり、土中の鉄分を溶出して地下水に入り、伏流水となって磯に注いで、海藻を育てる大切な栄養分になります。
 大きくは世界三大漁場である三陸沖に、アムール河からの栄養分が親潮の下に乗って遥々流れ着き、黒潮とぶつかってわき上がり、衛星から見ても緑の渦が見える程大量の植物プランクトンを育む事です。

 紅葉の森が刈り取られてしまった為に、磯焼けした藻場に海藻を再生する為に、海底に鉄屑を沈める実験がなされており、再生成功の実験結果が報告されています。本当は紅葉の森を再生させるのが良いのです。
 海洋には陸の鉄分が海流や黄砂で届かない、鉄分の不足した、植物プランクトンの育たない、海の砂漠がありますが、この南氷洋や太平洋北東部に鉄分を浮く様に撒いて、プランクトンを育てる計画がなされています。確かに一部の実験では一時期特定の植物プランクトンは大量に生まれたのですが、その植物プランクトンが大好きな、大量に発生した特定の動物プランクトンに食べられて、その後直ぐにマリンスノーになったのでしょうか、それを食糧にする稚魚の成育までは観測されていません。
 身近には、使い捨てカイロの使用後の鉄分と、ポットの洗浄剤の使用済みの液を混ぜて反応させて、フルボ酸鉄を作り、藻の少ない川辺にまいて、藻場を再生する事が行なわれているそうです。しかしこれも上流に紅葉の森を再生するのが本当です。

Re:太陽光発電の変換効率について
地下水
 なる程この輻射の式を使うと、50℃に抑える事ができても38%は超えないのですね。東大の荒川先生の理論値80%の量子ドット型太陽電池のシュミレーションも大変怪しいですね。短時間の光電変換率だけで、温まった後の輻射を考慮していないし、さらに発電効率でも無いと言う事ですね。
 発表者が長時間太陽光の下で運転したあとの発電効率を必ず併記する様にガイドラインを決めないといけませんね。

 また、50℃に抑えられた、100倍集光無焦点フレンネルレンズを付けて、その下の太陽電池を200℃に抑える事ができても、
(1000*100*0.38 - (5.67 * (10^(-8)) * ((273 + 200)^4))) / (1000*100)*100 = 35、つまり35%の発電効率を超えることは無いと言う事ですね。太陽電池の面積が百分の1ですけども、熱過ぎて寿命が縮まりそうなので、あまり得は無いでしょうけれども。これは大同特殊メタルとシャープが組んだ試みでした。

 また地上の太陽光では、92℃で0%でこれ以上温度が上がる事は無いのですね。

Re:紅葉の森が藻場を育む
雑草Z
 『鉄理論』という言葉、若しくは書物の存在は知りませんでした。
ちょっとネットで調べてみましたが、鉄が地球の中心の元素で生態系の中心になるというような理論ですね。確かに、核融合も核分裂も鉄原子の方向へ進む最も安定した元素で量も非常に多いですね。・・地球の重量の30%もあるそうですね。・・これだけ多ければ、大地の多くを占める訳で、影響が大きいのも当然ですが、地下水さんのおっしゃるように

>本当は紅葉の森を再生させるのが良い
>上流に紅葉の森を再生するのが本当です。

の通りだと思います。

ただ単に鉄元素にだけ着目して、それだけを投入するのはリスクも大きいと思います。

>海底に鉄屑を沈める
>南氷洋や太平洋北東部に鉄分を浮く様に撒いて、プランクトンを育てる計画
>使い捨てカイロの使用後の鉄分と、ポットの洗浄剤の使用済みの液を混ぜて反応させて、フルボ酸鉄を作り、藻の少ない川辺にまいて、藻場を再生する事

この辺りは、逆効果で環境破壊になる可能性も高いと思います。今までの数々の軽率な環境再生事業の失敗も、生態系全体の循環を考えずに一つのテーマばかりに拘った結果でしょう。

内容は全然違いますが、二酸化炭素温暖化説は二酸化炭素削減にだけ拘って、二酸化炭素の地下貯留だとか原発推進だとかどうしようもない事をしてきた事を想起しました。『低炭素社会』なんて言葉は愚の骨頂の代表かと思います。



情報提供
近藤邦明
雑草Z さま

■鉄についての情報提供だけ。既にご存知かもしれませんが、槌田敦さんの次の著書をお読みでなかったらご覧ください。

■誰も言わない環境論③
「地球生態学」で暮らそう
2009年10月、ほたる出版

■希少栄養素としての鉄の重要性について説明があります。

鉄系太陽電池について
guyver1092
 面白そうな情報でしたので、検索してみました。どうも100倍と言うのは赤外線の吸収量のようです。

http://hardware.slashdot.jp/story/11/01/13/0723209/%E9%9B%A8%E5%A4%A9%E3%82%84%E5%A4%9C%E9%96%93%E3%81%A7%E3%82%82%E7%99%BA%E9%9B%BB%E5%8F%AF%E8%83%BD%E3%81%AA%E9%85%B8%E5%8C%96%E9%89%84%E5%8C%96%E5%90%88%E7%89%A9%E3%81%AE%E5%A4%AA%E9%99%BD%E9%9B%BB%E6%B1%A0

もともとこの波長域は吸収がほとんど無いようですので100倍、1000倍でも十分ありうることだそうです。ただし赤外線を電気に変換するのは効率が悪いそうですので、発電能力と言う点では実用性が無いと言ってもよいようです。

Re:情報提供
雑草Z
    近藤邦明さま

情報提供有難う御座います。
『「地球生態学」で暮らそう』は、
近藤邦明さんのHP<『環境問題』を考える>
でも取り上げていらっしゃいますし、持っています。読んだのはかなり以前で内容はあまり覚えていませんでした。鉄の事に関しては、キレート鉄の事が印象に残っていました。それは(良い意味で)金太郎飴状態の槌田敦さんの書物の中で、キレート化合物に関しては、初めて目にして印象深かったからです。しかし、本書が鉄に関して詳しく書かれている印象は持っていませんでした。
 
 家に戻ってきて早速本日鉄の事に関する記述部分を読み返してみました。
地下水さんがおっしゃられていたような、
>「紅葉の森が藻場を育む」
のような内容も確かに書かれていました。
海に鉄粉だけ撒いても沈澱してしまって効果が無く、キレート鉄の状態が必要である事もしっかり言及されていました。
槌田敦さんは、「キレート鉄の水溶液を注げばいい」のような事も書いていらっしゃいますが、キレート鉄は腐食土や堆肥の中に多く含まれているから、やはり森からの伏流水が大切だと述べていますね。

「地球生態学」で暮らそう
は、槌田敦さんのの最も新しい主張も盛り込まれていますね。不耕起の有機農法に関しても描かれていて、これも従来の槌田さんの書物にはなかった部分かと思います。
色々興味深い内容ですので、もう一度読み直してみようと思います。ご紹介有難う御座いました。


Re:鉄系太陽電池について
雑草Z
    guyver1092さま

 調べて頂き、情報の提供有難う御座います。なるほど、
>もともとこの波長域は吸収がほとんど無いようですので100倍、1000倍でも十分ありうること

なのですね。赤外線のエネルギー密度は可視光線よりも更に低いようですから、

>雨の日や夜間でも発電が可能

だとしても、ごく微量で使いものにはならないでしょうね。

>赤外線を電気に変換するのは効率が悪いそうですので、発電能力と言う点では実用性が無いと言ってもよい

の通りでしょうね。赤外線を吸収して電気エネルギーに変換してくれるのなら、二酸化炭素による吸収を予防し、温暖化を防げるかも知れませんね。(笑)・・・でも、これよりもお馬鹿と思えるようなレベルの「対策」が為されているのが二酸化炭素地球温暖化対策です。

『誰も答えない!太陽光発電の大疑問』
雑草Z
    地下水さん、読者の皆さま

 太陽光発電の可能性を探りたいのであれば、近藤邦明氏著のこの書物が最適かと考えます。大局的な考察がしっかり為されていますし、技術評価も他の本の追随を許さないくらいしっかり誤魔化しなくされています。電力会社や政府等の「大本営発表」の技術評価に惑わされずにニュートラルにここまでしっかり独自に技術評価している書物は他にはないと思います。それは先の近藤邦明様のコメントを読んで頂ければお分かりでしょう。地下水さんなら、近藤邦明氏の数学的にも厳密な論理を御理解頂ける事でしょう。

・・かく言う私も本書を読んだのは最近です。何故なら、近藤邦明氏の前の著書
「温暖化は憂うべきことだろうか、CO2温暖化脅威説の虚構」
に既に太陽光発電の技術評価はしっかり書いてあり、更に読む必要性を感じなかったからです。しかし、
「誰も答えない!太陽光発電の大疑問」
は、太陽光発電に関する技術評価に留まらずに、色々な観点から深く掘り下げて記述しています。さらに太陽光発電以外に原子力などに関してもかなり深く掘り下げて技術評価やその虚構性をしっかり論じています。・・この内容を知っていたら、私はもっと早く本書を読んでいた事でしょう。
 私は本書のタイトルが、読者層を太陽光発電に関して懐疑的な者だけに限定してしまって損していると感じています。 本書はもっと包括的に日本のエネルギー政策全般に関しても鋭く踏み込んでいる名著です。
地下水さんに限らず、エネルギー政策を考えるみなさんに広くお勧めの一冊です。

日向ぼっこ
地下水
 冬ですね。でも晴れた昼間に縁先のサッシを閉めてカーテンを全開にすると、サンルームができて、ジリジリと暑いくらいになります。まるで真夏の砂浜に寝そべって居る様な心地良さです。
 赤外線を吸収する保温材があれば、そして夕暮れに室外と断熱する事ができたら、夜も温かかもしれません。太陽電池よりも、エアコンよりも温かくて効率が良いと思いました。

Re:日向ぼっこ
雑草Z
>晴れた昼間に縁先のサッシを閉めてカーテンを全開にすると、サンルームができて、ジリジリと暑いくらいになります。

南向きの部屋は確かにそうですね。私の家ではそのような場所で洗濯物を乾かしています。乾燥機なんてエネルギーの無駄遣いの典型だと思います。
 冬の太陽高度は低いので、部屋の奥までも差し込みますね。

>赤外線を吸収する保温材があれば、そして夕暮れに室外と断熱する事ができたら、夜も温かかもしれません。

このように他のエネルギーを使わずに太陽熱をダイレクトに使用する事を「パッシヴソーラー」等と言いますが、昔からある技術ですよね。

>太陽電池よりも、エアコンよりも温かくて効率が良いと思いました。

私もそう思います。これからはこのような技術を多様すべきですね。

Re:Re:日向ぼっこ
地下水
 この間、売ってるソラーパネルを見てきましたが、紙みたいでした。薄っぺらのペラペラで、黒く印刷してあるだけみたいに見えました。こんな紙みたいなものなら、そんなに環境負荷にならないと思いました、屋根瓦にシールみたいに貼り付けたらよさそうに見えました。
 でもこの黒い紙みたいな空パネルは、何ぜだか高価なのです。これなら直ぐにでも全自動化工場で量産して廉価できるでしょうに変ですね。

Re:Re:Re:日向ぼっこ
雑草Z
 その、紙みたいなペラペラのソーラーパネル是非見て見たいと思います。

>こんな紙みたいなものなら、そんなに環境負荷にならないと思いました
>黒い紙みたいな空パネルは、何ぜだか高価


大雑把に言えば、コストは、作る時のエネルギー投入量や資源の消費量に大体比例するようですから、そのパネルを作るのに投入するエネルギーは大きいのかも知れませんね。
このソーラーパネルは費用対効果が破綻していないのでしょうか?・・気になるところです。

>直ぐにでも全自動化工場で量産して廉価できるでしょうに変ですね。

確かにこの辺り難しいですね。しっかり技術評価する必要がありそうです。信頼出来るのは、例によって、近藤邦明氏と言う事になりましょう。でも、先ずは商品の実体や制作法までをしっかり調べなければ分からないでしょうね。

Re:Re:Re:Re:日向ぼっこ
地下水
>コストは、作る時のエネルギー投入量や資源の消費量に大体比例するようですから

 それでも、ただボッてるだけだと思いました。何せ太陽電池の部分は、黒い紙みたいに薄っぺらですから、資源もエネルギーもちょっとだけですよ。
 今年は、セルベースで4割も製造原価が下ったそうです。太陽電池邑があって、今でも10倍位いはボッてると思いますよ。

 「低コストの新型太陽電池の基板を手にする南教授(左)と宮田教授(金沢工大)は、従来のシリコン製に比べ100分の1の費用で製造できるとしている。」という話も出てきました。

 

Re:Re:Re:Re:Re:日向ぼっこ
雑草Z
その薄っぺらな太陽光パネルが、エネルギー産出比や費用対効果も十分に大きな数字で有効ならいいですね。

>太陽電池の部分は、黒い紙みたいに薄っぺらですから、資源もエネルギーもちょっとだけ

同じ原料なら、より質量の小さいものの方が資源もエネルギーも小さくなるでしょうが、原料が違えば、一概に比較は出来ませんね。鉱物資源は含まれている割合が小さければ、少量得るのに大量の鉱物を製錬しなければなりませんね。材料に希少な物質とか高価なものは使われていませんか?

太陽電池邑とか、風力発電邑とか、自然エネルギー邑のようなものは形成されているでしょうね。原発邑の輩達が移住し始めているとも言いますから呆れます。
 今10倍くらいボッていれば、国際競争に負けてしまうので、シェアを確保するまでは、逆にダンピングする可能性もありますね。

>従来のシリコン製に比べ100分の1の費用で製造できるとしている

従来のシリコン製の太陽光パネルと同じ性能で、同じくらい長持ちで、より軽いのならば、100分の1の費用で製造できるのならば画期的ですね。本当に出来るか?・・が問題です。

地下水さま
guyver1092
 シリコン系の太陽電池セルの製造コストについての疑問のようですので、検索してみました。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B1%E3%82%A4%E7%B4%A0
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%BD%E3%83%BC%E3%83%A9%E3%83%BC%E3%82%B0%E3%83%AC%E3%83%BC%E3%83%89%E3%82%B7%E3%83%AA%E3%82%B3%E3%83%B3
 太陽電池セルを作るためには酸化ケイ素から酸素を取り除く必要がありますが、鉄よりも酸素との結びつきが強く、鉄と同じ方法では酸素を取り除けません。この段階でそれなりのコストがかかっているようですね。ここから結晶シリコンの純度は6N(99.9999%)~7N(99.99999%)程度まで純度を上げて、太陽電池に加工するわけですからペラペラの薄さとは言っても、それなりのコストはかかっているようです。ちなみに、鉄系太陽電池のコストが百分の一で出来そうと言うのは、最初の酸素を取り除く過程での必要エネルギーが桁違いに少ないからでしょうし、製造も塗りつけて終わりと書いてありましたからこの部分でも少ないのでしょう。

Re:Re:Re:Re:Re:Re:日向ぼっこ
地下水
 空想科学が現実になりました。「常温常圧で印刷する様に、シリコン太陽電池ができたら。」
 液体シリコンは安価にあります。高品質のシリコンインクを作れたら。
 昔のガスレーザーと違って今は、安価な半導体レーザーもあります。
 焼結はレーザーで精密に行なう事ができます。レーザーの波長を決めれば特定の電子ができるので、特定の物質の結合用電子対が作れます。半導体レーザーの出力はパソコンで安価に自動制御できます。

 と言う事で、北陸先端技術大学院大学の、下田達也教授が、真空プラズマによる焼結アモルファスシリコンよりも電子移動度の高い、シリコン膜を液体シリコンから作ってしまいました。おまけに試作の太陽電池も発表しました。

 真空プラズマ下での作製では、10%の原料しか膜にならず、さらに加工で原料が残るのは1%で、99%が捨てられています。真空にする設備や電力、プラズマの電力などを考えると、無駄が多過ぎ、もったいな過ぎて、高価になっていました。
 下田達也教授は、これを解消する新たな清作方法を作りました。時代が大きく進むと思います。

Re:Re:Re:Re:Re:Re:Re:日向ぼっこ
雑草Z
    地下水さん

 いつも新しい太陽光発電技術の御紹介有難う御座います。
 実用可能な謳い文句通りの素晴らしい技術であればいいいですね。
今回ご紹介の
液体シリコンから作った
>真空プラズマによる焼結アモルファスシリコンよりも電子移動度の高い、シリコン膜

に関して、当方は液体シリコン自体、どのようなものか知りませんので技術評価は出来ませんが、太陽光発電そのものの問題点をもう一度挙げてみます。
 近藤邦明著『誰も答えない!太陽光発電の大疑問』
にもありますように、
先ず、
①実行発電効率が飛躍的に改善される事はないでしょうから、家の屋根の上にパネルを置くだけでは、その家で使う電力は賄えないという点
②夜は発電出来ないから、夜も太陽光発電で発電した電力を使う場合、蓄電装置が必要になり、太陽光パネルがいくら安価で資源をあまり使っていなくても、蓄電装置にお金も資源も使う。
等です。②が技術で解決出来たとしても、家庭の電力を賄う為にどのくらいの面積が必要になるでしょうか?

兎も角、現在の時点で言える事は、現在の太陽光発電システムは、経済的にも資源的にも元を取れない浪費システムですから、設置はせずに待って、ご紹介のシステムなど安価なシステムが出来て、実績を見てから、導入を考えればいいですね。実用可能で、経済的にも資源的にも十分に元が取れるシステムと確証を得てから設置するのがいいでしょうね。


太陽電池モジュールのコストについて
guyver1092
 太陽電池はいくらまで価格が低下すると意味があるか計算してみました。

http://nsweb.cocolog-nifty.com/blog/2010/01/post-bd74.html

 実例を探したところ、上記のページを見つけました。この方は設置価格245万円、発電量3900kシステムで電力料金は22円ぐらいの地域とのことです。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%AA%E9%99%BD%E5%85%89%E7%99%BA%E9%9B%BB#.E7.B5.8C.E5.B9.B4.E5.8A.A3.E5.8C.96.E3.81.A8.E5.AF.BF.E5.91.BD

 このページから寿命を一応20年と仮定して電気を買う代わりに太陽電池を導入した場合、システム全体がいくらなら元が取れるか計算してみました。

3900 kWh×20年 ×22円/kWh=1716000円

 サンヨーのページを見ると、太陽電池システムは太陽電池モジュール、接続箱、パワーコンディショナーは最低限必要のようです。
 今回の考察は太陽電池パネルのコストがどこまで下がれば意味があるかですので、太陽電池モジュール以外の設備費を171万円から引いてみれば計算できます。接続箱は3万円から12万円、パワーコンディショナーは23万円から40万円ほどでした。平均の金額を引くと132万円となりこれを39で割ると、100W当たりの太陽電池モジュールのこれ以下でないとという単価が計算できます。
(1716000-390000)÷39=34000円

 経年劣化等考えると、現在の電気料金体系及び送電線システム上で意味がある金額としては100Wあたり3万円以下でないと意味がないように思います。ただし仮に太陽電池システムが全世帯、全事業所に普及した場合は、自然エネルギーの不安定さにより、送電システムが持たないでしょうから、バッテリーも考慮にいれる必要があるでしょう。

http://www.rakuten.co.jp/muden/

 完全独立型にする場合はバッテリーも100万円位はかかると考えたほうがよさそうですね。
バッテリーも計算に入れると

(1716000-1390000)÷39=8358円

 更に火力発電の代替となるほどのシステムとなると次のページから

http://www.iae.or.jp/energyinfo/energydata/data1012.html

上記ページから真ん中あたりの8円として

3900 kWh×20年 ×8円/kWh=624000円

この場合の100W当たりの単価はバッテリーなしで

(624000-390000)÷39=6000円

と現在の10分の1の価格でないと意味がないことになります。
 さらに独立システムにしようとするとマイナスとなり、成立しないことは明白です。
 あと、太陽電池の寿命ですが、薄膜の太陽電池は寿命が短い傾向と書かれていたので、薄膜太陽電池の場合更に低い額でないと意味がないように思います。



Re:太陽電池モジュールのコストについて
雑草Z
    guyver1092さん

 手間のかかる試算、有難う御座います。力作ですね。
コメント欄だけでは勿体ないので、独立した記事にしたいですね。

 実例の
>設置価格245万円、発電量3900kシステムで電力料金は22円ぐらいの地域 

は、石川県との事ですが、北陸の雪国で、電力自給率が69%も出来るのは、予想外にいい結果です。実例を書かれている方は、電力と電力量の単位等混同していますね。
 年間発電量3828kwh÷総出力3.5kw÷365日=3.00h
ですから、年間平均して一日あたり規定総出力の3時間分発電している事になりますね。天気の悪い日や太陽の高度、向きを考えれば、現実的な(悪くない)数字かと思います。

さて、guyver1092 さんの試算についてですが、
>寿命を一応20年と仮定して電気を買う代わりに太陽電池を導入した場合、システム全体がいくらなら元が取れるか

は、妥当な想定かと思います。

>100W当たりの太陽電池モジュールのこれ以下でないとという単価

34000円は、買電の電力が、しっかり効率よく使われたと仮定した場合の数値ですが、それはguyver1092さんもおっしゃるように先ず無理でしょうね。
近藤邦明著『誰も答えない!太陽光発電の大疑問』には、自家消費で余った電力を逆方向に流す「逆潮流」は、予測不能で、瞬時にこれに対応して発電電力量を調整するのは困難との事です。その結果、太陽光発電由来の余剰な電力は、送電線網の発熱やアース線によって無為に捨てられる事になるだろうとの事です。
 だから、guyver1092さんのおっしゃるように、
>自然エネルギーの不安定さにより、送電システムが持たないでしょうから、バッテリーも考慮にいれる必要がある

でしょう。そうするとバッテリー100万円位も計算に入れ、
8358円/100W と言う事になりましょうか。その場合彼の購入した総出力3.5Wのパネルで、
8358円/100W×35(100W)=292530円
パネルだけでアバウトに30万円以下と言う事ですね。実現不可能と言う数字ではないと思います。

>さらに独立システムにしようとするとマイナスとなり、成立しないことは明白です。

やはりこう言う結論になるのでしょうかね。

>薄膜の太陽電池は寿命が短い傾向と書かれていたので、薄膜太陽電池の場合更に低い額でないと意味がないように思います。

困難な事が色々ありますね。
電力会社が国からの命令で赤字覚悟で太陽光発電の高値買い取りをするならば、個人的には儲かるかも知れませんが、社会的なエネルギー供給と言う事を考える限り、今のところ太陽光発電は資源の浪費と言えましょう。
 結論として、太陽光発電の導入を考えるとしても、もっと飛躍的な技術革新があった後でないと自己満足になってしまうと言う事ですね。
 その技術革新は可能か?物理的に難しいか?ですね。
 





Re:Re:太陽電池モジュールのコストについて
guyver1092
 申し訳ありません。早とちりをしていましたね。彼のシステムは3.5kwですね。割り算は3.5とすべきですね。結論は大きくは変わらなくてホッとしました。
 中途半端なシステムだなとは思ったのですが、欲しい数字が並んでいたのであまり深く考えず文章を作ってしまいました。

Re:Re:Re:太陽電池モジュールのコストについて
雑草Z
 計算は問題ないと思います。
3.5kwは、企業の発表した製品の規格の出力電力と思われます。それに対し、3900kw と言うのは、彼の2009年1月~12月の年間発電実績3,828kw と 京セラのカタログで金沢での実績年間3947kw から、年間の実量を3900kwとしたのでしょう。(彼は電力と電力量を混同しているようですので、年間発電量は正しくはguyver1092さんが書きなおしたように3900kwhですね。)
 だから、
>100W当たりの太陽電池モジュールのこれ以下でないとという単価が計算
等の計算では、発電実績を用いて、39で割って然るべきだと思います。
 早とちりをしたのは私のお返事を受けての今回のコメントでしょう。(笑)紛らわしいお返事を書いて失礼致しました。
 guyver1092 さんの今回の試算は、非常に参考になりました。
飛躍的な技術革新で太陽光発電が有効になる日はいつでしょうか?その日が来るのでしょうか?
 屋根の上の小規模システムで、自分の家で使うと言う究極の地産地消という点が魅力なのですけどね。

コメントを閉じる▲
コメント
この記事へのコメント
オール電化とIH推進が、嫌~~~~


2009/06/06(Sat) 19:45 | URL  | Anthony #GCA3nAmE[ 編集]
>オール電化 はエネルギーの浪費
    Anthonyさん

 オール電化がクリーンだと言うのは、使うときの話で、発電所では決してクリーンではありませんね。
 オール電化なんて言ってると脱原発も出来ませんね。
以前記事に致しました。
【オール電化住宅】
http://zassou322006.blog74.fc2.com/blog-entry-52.html

IHに関しては、関心がなかったので良く分かりません。悪しからず・・まあ、注意しなければならないでしょうね。
2009/06/07(Sun) 19:38 | URL  | 雑草Z #SAV8FvZY[ 編集]
結局電気が必要?
結局太陽光発電というのは太陽エネルギーを電気に換えるだけの話ですよね。
その太陽光発電のパネルというのも日本製はかなり効率が向上しているとはいえ、やっぱりロスはありますよね。
太陽からの熱をそのまま湯沸かしに使ったり、反射の熱でタービンを回して発電するというのもありますが、いかんせん曇っていてはNGという不安定なものではありますが、北海道や北国の大雪を融かすエネルギーと言うのは凄いものだと感じます。

こんな時間にパソコンに向かっていながらなんですが、やはり省エネルギーは真っ先にしなければいけないことですよね。
夜型から朝方にというのはいつも直さなきゃ。と反省する毎日なんですが、なかなか直りません(^^;
2009/06/08(Mon) 01:21 | URL  | BEM #KyOwEUhE[ 編集]
電気に換えると無駄が大きい
BEMさん

 いつもコメント有難う御座います。

>やっぱりロスはありますよね。

エネルギーは、変換するとき、蓄えるときに大きくロスします。太陽光発電も例外ではありませんね。・・・わざわざ高品位の電気エネルギーに変換、蓄電して、発熱装置として使うのは愚の骨頂かと思います。

>いかんせん曇っていてはNGという不安定なもの

そうですね。それから埃がたまっても効率は悪くなりますね。高緯度地方や雪国では難しいと思います。・・・日本では、九州南部や沖縄なら可能性もあるかも知れません・・・。

>やはり省エネルギーは真っ先

全くその通りだと思います。エコだなんだ言っても、日本でもまだまだエネルギーは湯水のごとく無駄遣いしていると思います。節約だけで半減も簡単に出来ると思います。
2009/06/08(Mon) 21:31 | URL  | 雑草Z #SAV8FvZY[ 編集]
IH は、高出力だけど、そのぶん電力を使う。

鍋全部を熱するという、効率の悪さ!


その上、電磁波がエグイ。

僕は、IH機器の近くに寄るだけで頭痛がする。健康被害でいえば、携帯電話どころでは、ないよ。

2009/06/09(Tue) 22:06 | URL  | Anthony #GCA3nAmE[ 編集]
調理に電力を使う??
    Anthonyさん

 IHに関する情報及びご意見有難う御座います。
IHに関しては、先にも書いた通り、関心がなかったので良く分かりませんが、調理に電気エネルギーを使うと言う発想は基本的に間違っていると思います。
2009/06/10(Wed) 19:35 | URL  | 雑草Z #SAV8FvZY[ 編集]
太陽電池革命か
次の研究で太陽電池も有望である事がわかります。
 岡山大学の池田直教授の希土類含有酸化鉄の太陽電池への応用は驚異です。
 「1平方メートル当たりの製造コストが数百円という世界に類を見ない安価な太陽電池を作りたい。光吸収率は既存のシリコン製太陽電池の百倍から千倍で、雨天や夜間でも赤外線からの発電が可能になる。2015年までの実用化を目指す。」(2011年10月山陽新聞発表、岡山大HP確認)
 これが実現したら原発を撤廃する力になるかもしれませんのでアシストしたいのです。基本が酸化鉄ですから形状が選べる可能性があり、ガラスの危険性も減るかも知れません。
2011/12/21(Wed) 23:30 | URL  | 地下水 #4Fa3Cym6[ 編集]
わたしは山形なので、ソーラーは夏以外には無駄だと考えております。
我が家にはよく屋根にソーラーを取り付けないかといったセールスが参りますが、取り付けた時点ではいいのかもしれませんが、もちろんそれは手入れというもの(掃除)が大切で・・・。サービスとして業者が毎年やってくださるなら話は別ですが、以後は個人の手入れ次第という問題が発生します。
我が家は3階建てなので、掃除をするにも櫓を立てなければならないために一生取り付けたままになってしまうんですよ。
休耕田ももちろんあちこちにありますが、そこへ太陽パネルを設置した場合、草木も生えない土地に至ってしまうといった農家の懸念があるようです。
2011/12/22(Thu) 02:10 | URL  | あさぎまだら #-[ 編集]
Re:太陽電池革命か
    地下水さん

 いつも当該の記事まで遡ってのコメント、感謝致します。

もしも、岡山大学の発表の通り

>1平方メートル当たりの製造コストが数百円という世界に類を見ない安価な太陽電池
>光吸収率は既存の シリコン製太陽電池の百倍から千倍で、雨天や夜間でも赤外線からの発電が可能になる。

であれば、素晴らしい技術ですね。問題になるのは、希土類含有酸化鉄の希土類を資源として確保出来るか、採掘時に環境負荷が大きくないかと言う事くらいになりましょうか?

特に

>雨天や夜間でも赤外線からの発電が可能

の部分が画期的に感じます。ただ、赤外線でどの位発電出来るかが鍵でしょうね。

非常に疑問に感じる部分は、

>光吸収率は既存の シリコン製太陽電池の百倍から千倍

と言う部分です。この表現からすれば、既存のシリコン製太陽電池は、光吸収率は1%未満だった事になりますね?光吸収率をどのように定義しているかにも因りますが、今までの技術はそんなに酷い技術だったのでしょうか?

 近藤邦明氏著 『誰も答えない!太陽光発電の大疑問』
には、
「今後、太陽光発電パネルにどのような技術的な改良、あるいは技術革新が為されたとしても、実行発電効率が飛躍的に改善される事はない」
とあります。また近藤邦明氏は別な著書で、
「エネルギー技術において、利用するエネルギーと捕捉手段が決まれば最大効率、つまり技術の上限は定まります。」
と、言及していますが、全くその通りだと思います。
つまり、現在ある太陽光発電システムが、物理的な最大効率の1%未満で無ければ、岡山大学の池田直教授の太陽電池革命はあり得ない事になりますね。

 そこの部分どうなんでしょうか?近藤邦明氏にも見解を頂きたいところです。

当方は、植物による光合成が、光のエネルギーの最高の有効利用法であると考えています。
2011/12/22(Thu) 19:16 | URL  | 雑草Z #SAV8FvZY[ 編集]
Re:Re:太陽電池革命か
 済みません確かに岡山大のHPにしては変な話です。現行でも発電で20%で光吸収率はそれ以上なので、5倍も吸収率が上がれば100%を超えてしまいます。山陽新聞が書き間違えたのでしょうか。
 思うのは、光吸収率は書き間違いで、単位厚さ当たりの光吸収係数が百倍から千倍で、厚さを百分の1から千分の1にできると言う事の様ですね。(^^;

 私も福島周辺の農地や緑地の除染が最優先だと思いますし、植物を吟味して外国の乾燥地帯を緑化し、樹種を吟味して穀倉地帯に縞模様に植林し、また鉄理論で磯焼けから海藻を再生して、地球の緑の量を増やすのが、太陽エネルギーの最良の活用法だと思います。
2011/12/22(Thu) 20:12 | URL  | 地下水 #4Fa3Cym6[ 編集]
Re:
    あさぎまだらさん

またコメント頂き有難う御座います。

 屋根一面にソーラーパネルを付ければ、そのソーラーパネルでずっとその一家で使う電気が全て賄え、家の電源を送電線から外せる・・と言うのであれば、ソーラーシステムも大したものですが、現在のように電球何個か分の発電がやっとでは、ソーラーパネルも資源の浪費ですね。
 おっしゃるように、ソーラーは手入れも大変でしょうね。パネルの上に埃が付いても発電能率は下がるでしょうし、雪が覆えば役に立たないでしょう。
それならパッシブソーラー(他の動力を使わずにダイレクトに、若しくは自然に循環するシステムで太陽熱を利用する方法)のほうがよっぽどいいですね。「パッシブソーラー」なんて言葉を使わずに、「太陽熱の直接の有効利用」と言えば十分です。
 太陽光発電のシステムを家に取り付けた人の中には、数年毎に能率のいいシステムに買い替える方がいますが、買い替える前のシステムは元を取れずに(お金だけの意味ではなく、エネルギー収支的にも)資源の無駄使いをした事になりますね。自己満足で終わってしまいます。
 まあ、各家庭も電気の無駄遣いを控える事ももっと必要でしょう。
 余談ですが、震災復興などと被災地各地でクリスマスの夜のイルミネーションを備え付けているのは頂けません。

 休耕田に太陽光発電を導入するのは私も反対です。来るべき食糧難に備えて、農地にすべきです。休耕田に太陽光発電を設置するくらいなら、放っておいて、草をぼうぼうに生やして置いた方がまだましでしょう。
2011/12/22(Thu) 21:29 | URL  | 雑草Z #SAV8FvZY[ 編集]
Re:Re:Re:太陽電池革命か
>単位厚さ当たりの光吸収係数が百倍から千倍で、厚さを百分の1から千分の1にできると言う事

了解です。

>植物を吟味して外国の乾燥地帯を緑化し、樹種を吟味して穀倉地帯に縞模様に植林し、

そうですね。樹種、植物の種類の吟味は非常に大切ですね。その森林が豊かに育つかどうかの鍵ですね。やはり、豊富な種類の植生が必要でしょうし、森林の成長に合わせた植生の移り変わりも大切ですね。最初の植生がしっかりすれば、森は自分で育って行くのでしょうね。

>また鉄理論で磯焼けから海藻を再生して、

磯焼けは非常に深刻な問題ですね。海の生態系の破壊の前兆だと思います。鉄理論とはどのような理論でしょうか?

>地球の緑の量を増やすのが、太陽エネルギーの最良の活用法だと思います。

そうですね。私もそう思います。太陽は自然で十二分に我々に恵みを与えていますね。 太陽無しで人類も他の生物も生存出来ません。あまりにも人工的になり過ぎた科学技術には頼らず、自然の循環に沿った生き方を考えるのがまともな科学の在り方でしょう。
2011/12/22(Thu) 23:13 | URL  | 雑草Z #SAV8FvZY[ 編集]
太陽光発電の変換効率について
■雑草Zさんのご指名なので、掲題の件について少し書かせていただきます。

■太陽光発電に限らず、エネルギー利用技術を考える上で重要なのは熱学の基本法則です。まず第一にエネルギー保存の法則です。太陽光発電が受け取るエネルギーは勿論可視光線領域を中心とする太陽放射です。ただし、気温は絶対零度では無いので地球大気からの二次的な放射(これは赤外線領域)があります。

■夏の地表面における南中時では全天からの(大気放射を含む)放射強度は1000W/㎡程度です。真夏の南中時という最も条件のよい時の発電効率が、3kWシステムでは名目どうり3kWだとします。3kWシステムの受光面積を24㎡とすると、発電効率は
3kW÷(1000W/㎡×24㎡)=3000W÷24000W=0.125=12.5%
程度です。

■太陽放射を受ける物体は高温になります。乾燥した物体表面では真夏の南中時には表面温度は目玉焼きが出来る温度になるといいます。60℃~70℃程度にはなるようです。太陽光発電パネルでも同様です。つまり、太陽光発電パネルは太陽放射を受け、その放射エネルギーは電気に変換されると同時にパネル温度の上昇を引き起こしているのです。物体の表面温度と表面からの放射強度Sはステファン・ボルツマンの法則から近似的に次のように計算出来ます。

S=σT^4(W/m^2) ここにσ=5.67×10^-8(W/m^2・K^4)、T(K)絶対温度

■太陽光発電パネルの表面温度をT=65℃=338Kだとすると表面放射強度はS=740W/m^2、T=70℃=343KだとするとS=785W/m^2になります。

■仮に太陽光発電パネルの受けた太陽放射が電気とパネル表面からの放射だけで全て消費されると仮定すると、エネルギー保存の法則から発電能力の理論的な上限値はT=65℃のときは1000-740=260W/m^2(発電効率26%)、T=70℃のときは1000-785=215W/m^2(同21.5%)になります。

■実際には更に大気への熱伝導による放熱によるエネルギー損失も加わりますから、変換効率は更に低下します。大まかに言って、どのような技術開発を行ったとしても実際の運用環境で変換効率が20%を超えることは在り得ないというのが常識的な判断です。つまり、現行の発電能力が2倍になることはありません。

■ここでの試算は、太陽光発電パネルの形式がシリコンであろうがそれ以外の材料であろうが関係ありません。つまり、太陽光発電パネルの温度を何らかの方法で低下できない限り、この限界を超えることはできないのです。逆に太陽光発電装置に何らかの冷却装置を加えれば、太陽放射に対する発電効率を多少上昇させることは可能ですが、冷却装置の駆動に必要なエネルギーと発電効率の上昇分が相殺されてしまえば元も子もないのです。

■実験室的な環境でいくら発電効率を上げてもそれは無意味です。その実験環境を作るために一体どれだけのエネルギーが消費されているのか?という視点が必要です。雑草Zさんが言われるとおり、エネルギーの種類とその利用法が決まってしまえば、利用可能なエネルギー量の理論的な上限値は定まってしまうのです。後はシステムの運用時の発生エントロピーを出来るだけ減らして理論効率に如何に近づけるかというのが技術改良の限界なのです。

■確かに発電効率には限界があるものの、パネル製造プロセスの改良はあるかもしれません。ただし、太陽放射などに曝される過酷な外気環境での利用を考えれば、パネルを薄くすることは耐用年数の低下に直結しますので、総合的に見て得策かどうか、疑問の残るところです。
2011/12/23(Fri) 10:03 | URL  | 近藤邦明 #oIGQ13Pg[ 編集]
太陽光発電の変換効率について
    近藤邦明さん

 本当に登場されて解説のコメント戴きまして恐縮です。感謝致します。期待した以上の厳密な技術評価ですね。発電能力の理論的な上限値までしっかり示して頂き脱帽です。さらにパネル製造プロセスまで言及して頂き、完璧な解説です。当方にはここまで書く事は到底出来ません。
 大局的なことは理解しましたが、細かい部分で考えなければならないところが色々ありますが、今は外出中ですので、後ほど改めてじっくり読ませて考えさせていただきます。

>冷却装置の駆動に必要なエネルギーと発電効率の上昇分が相殺されてしまえば元も子もない

冷却のエネルギーは発熱以上にかなりなものですから、相殺よりもマイナスになる見込みが高そうです。
 
 太陽光発電に限ったことではありませんが、このような大局的なものの見方をせずに、近視眼的にテクノロジーを考える技術屋が多いから、似非技術が蔓延して、環境問題は深刻になる一方なのでしょうね。エネルギー産出比(近藤邦明さんは、 ”EPR”という言葉より”エネルギー産出費”という言葉を好まれましたよね?)が1以下のどうしようもないエネルギー産出システム(現状の太陽光発電や風力発電がそれでしょうね。)までもが出回っている現状は酷いものです。
 技術屋さんはこの手の事は”常識”とすべきことですが、実際にはここまで考えられる技術屋さんがあまりいないことが大きな問題ですね。 
2011/12/23(Fri) 14:14 | URL  | 雑草Z #SAV8FvZY[ 編集]
紅葉の森が藻場を育む
 鉄理論は御存知かと思いますが身近には、「紅葉の森が藻場を育む」といえます。落葉が土壌に入って発酵分解してフルボ酸になり、土中の鉄分を溶出して地下水に入り、伏流水となって磯に注いで、海藻を育てる大切な栄養分になります。
 大きくは世界三大漁場である三陸沖に、アムール河からの栄養分が親潮の下に乗って遥々流れ着き、黒潮とぶつかってわき上がり、衛星から見ても緑の渦が見える程大量の植物プランクトンを育む事です。

 紅葉の森が刈り取られてしまった為に、磯焼けした藻場に海藻を再生する為に、海底に鉄屑を沈める実験がなされており、再生成功の実験結果が報告されています。本当は紅葉の森を再生させるのが良いのです。
 海洋には陸の鉄分が海流や黄砂で届かない、鉄分の不足した、植物プランクトンの育たない、海の砂漠がありますが、この南氷洋や太平洋北東部に鉄分を浮く様に撒いて、プランクトンを育てる計画がなされています。確かに一部の実験では一時期特定の植物プランクトンは大量に生まれたのですが、その植物プランクトンが大好きな、大量に発生した特定の動物プランクトンに食べられて、その後直ぐにマリンスノーになったのでしょうか、それを食糧にする稚魚の成育までは観測されていません。
 身近には、使い捨てカイロの使用後の鉄分と、ポットの洗浄剤の使用済みの液を混ぜて反応させて、フルボ酸鉄を作り、藻の少ない川辺にまいて、藻場を再生する事が行なわれているそうです。しかしこれも上流に紅葉の森を再生するのが本当です。
2011/12/23(Fri) 14:53 | URL  | 地下水 #4Fa3Cym6[ 編集]
Re:太陽光発電の変換効率について
 なる程この輻射の式を使うと、50℃に抑える事ができても38%は超えないのですね。東大の荒川先生の理論値80%の量子ドット型太陽電池のシュミレーションも大変怪しいですね。短時間の光電変換率だけで、温まった後の輻射を考慮していないし、さらに発電効率でも無いと言う事ですね。
 発表者が長時間太陽光の下で運転したあとの発電効率を必ず併記する様にガイドラインを決めないといけませんね。

 また、50℃に抑えられた、100倍集光無焦点フレンネルレンズを付けて、その下の太陽電池を200℃に抑える事ができても、
(1000*100*0.38 - (5.67 * (10^(-8)) * ((273 + 200)^4))) / (1000*100)*100 = 35、つまり35%の発電効率を超えることは無いと言う事ですね。太陽電池の面積が百分の1ですけども、熱過ぎて寿命が縮まりそうなので、あまり得は無いでしょうけれども。これは大同特殊メタルとシャープが組んだ試みでした。

 また地上の太陽光では、92℃で0%でこれ以上温度が上がる事は無いのですね。
2011/12/23(Fri) 21:35 | URL  | 地下水 #4Fa3Cym6[ 編集]
Re:紅葉の森が藻場を育む
 『鉄理論』という言葉、若しくは書物の存在は知りませんでした。
ちょっとネットで調べてみましたが、鉄が地球の中心の元素で生態系の中心になるというような理論ですね。確かに、核融合も核分裂も鉄原子の方向へ進む最も安定した元素で量も非常に多いですね。・・地球の重量の30%もあるそうですね。・・これだけ多ければ、大地の多くを占める訳で、影響が大きいのも当然ですが、地下水さんのおっしゃるように

>本当は紅葉の森を再生させるのが良い
>上流に紅葉の森を再生するのが本当です。

の通りだと思います。

ただ単に鉄元素にだけ着目して、それだけを投入するのはリスクも大きいと思います。

>海底に鉄屑を沈める
>南氷洋や太平洋北東部に鉄分を浮く様に撒いて、プランクトンを育てる計画
>使い捨てカイロの使用後の鉄分と、ポットの洗浄剤の使用済みの液を混ぜて反応させて、フルボ酸鉄を作り、藻の少ない川辺にまいて、藻場を再生する事

この辺りは、逆効果で環境破壊になる可能性も高いと思います。今までの数々の軽率な環境再生事業の失敗も、生態系全体の循環を考えずに一つのテーマばかりに拘った結果でしょう。

内容は全然違いますが、二酸化炭素温暖化説は二酸化炭素削減にだけ拘って、二酸化炭素の地下貯留だとか原発推進だとかどうしようもない事をしてきた事を想起しました。『低炭素社会』なんて言葉は愚の骨頂の代表かと思います。

2011/12/25(Sun) 11:06 | URL  | 雑草Z #SAV8FvZY[ 編集]
情報提供
雑草Z さま

■鉄についての情報提供だけ。既にご存知かもしれませんが、槌田敦さんの次の著書をお読みでなかったらご覧ください。

■誰も言わない環境論③
「地球生態学」で暮らそう
2009年10月、ほたる出版

■希少栄養素としての鉄の重要性について説明があります。
2011/12/25(Sun) 12:28 | URL  | 近藤邦明 #oIGQ13Pg[ 編集]
鉄系太陽電池について
 面白そうな情報でしたので、検索してみました。どうも100倍と言うのは赤外線の吸収量のようです。

http://hardware.slashdot.jp/story/11/01/13/0723209/%E9%9B%A8%E5%A4%A9%E3%82%84%E5%A4%9C%E9%96%93%E3%81%A7%E3%82%82%E7%99%BA%E9%9B%BB%E5%8F%AF%E8%83%BD%E3%81%AA%E9%85%B8%E5%8C%96%E9%89%84%E5%8C%96%E5%90%88%E7%89%A9%E3%81%AE%E5%A4%AA%E9%99%BD%E9%9B%BB%E6%B1%A0

もともとこの波長域は吸収がほとんど無いようですので100倍、1000倍でも十分ありうることだそうです。ただし赤外線を電気に変換するのは効率が悪いそうですので、発電能力と言う点では実用性が無いと言ってもよいようです。
2011/12/26(Mon) 21:31 | URL  | guyver1092 #-[ 編集]
Re:情報提供
    近藤邦明さま

情報提供有難う御座います。
『「地球生態学」で暮らそう』は、
近藤邦明さんのHP<『環境問題』を考える>
でも取り上げていらっしゃいますし、持っています。読んだのはかなり以前で内容はあまり覚えていませんでした。鉄の事に関しては、キレート鉄の事が印象に残っていました。それは(良い意味で)金太郎飴状態の槌田敦さんの書物の中で、キレート化合物に関しては、初めて目にして印象深かったからです。しかし、本書が鉄に関して詳しく書かれている印象は持っていませんでした。
 
 家に戻ってきて早速本日鉄の事に関する記述部分を読み返してみました。
地下水さんがおっしゃられていたような、
>「紅葉の森が藻場を育む」
のような内容も確かに書かれていました。
海に鉄粉だけ撒いても沈澱してしまって効果が無く、キレート鉄の状態が必要である事もしっかり言及されていました。
槌田敦さんは、「キレート鉄の水溶液を注げばいい」のような事も書いていらっしゃいますが、キレート鉄は腐食土や堆肥の中に多く含まれているから、やはり森からの伏流水が大切だと述べていますね。

「地球生態学」で暮らそう
は、槌田敦さんのの最も新しい主張も盛り込まれていますね。不耕起の有機農法に関しても描かれていて、これも従来の槌田さんの書物にはなかった部分かと思います。
色々興味深い内容ですので、もう一度読み直してみようと思います。ご紹介有難う御座いました。
2011/12/30(Fri) 15:14 | URL  | 雑草Z #SAV8FvZY[ 編集]
Re:鉄系太陽電池について
    guyver1092さま

 調べて頂き、情報の提供有難う御座います。なるほど、
>もともとこの波長域は吸収がほとんど無いようですので100倍、1000倍でも十分ありうること

なのですね。赤外線のエネルギー密度は可視光線よりも更に低いようですから、

>雨の日や夜間でも発電が可能

だとしても、ごく微量で使いものにはならないでしょうね。

>赤外線を電気に変換するのは効率が悪いそうですので、発電能力と言う点では実用性が無いと言ってもよい

の通りでしょうね。赤外線を吸収して電気エネルギーに変換してくれるのなら、二酸化炭素による吸収を予防し、温暖化を防げるかも知れませんね。(笑)・・・でも、これよりもお馬鹿と思えるようなレベルの「対策」が為されているのが二酸化炭素地球温暖化対策です。
2011/12/30(Fri) 15:59 | URL  | 雑草Z #SAV8FvZY[ 編集]
『誰も答えない!太陽光発電の大疑問』
    地下水さん、読者の皆さま

 太陽光発電の可能性を探りたいのであれば、近藤邦明氏著のこの書物が最適かと考えます。大局的な考察がしっかり為されていますし、技術評価も他の本の追随を許さないくらいしっかり誤魔化しなくされています。電力会社や政府等の「大本営発表」の技術評価に惑わされずにニュートラルにここまでしっかり独自に技術評価している書物は他にはないと思います。それは先の近藤邦明様のコメントを読んで頂ければお分かりでしょう。地下水さんなら、近藤邦明氏の数学的にも厳密な論理を御理解頂ける事でしょう。

・・かく言う私も本書を読んだのは最近です。何故なら、近藤邦明氏の前の著書
「温暖化は憂うべきことだろうか、CO2温暖化脅威説の虚構」
に既に太陽光発電の技術評価はしっかり書いてあり、更に読む必要性を感じなかったからです。しかし、
「誰も答えない!太陽光発電の大疑問」
は、太陽光発電に関する技術評価に留まらずに、色々な観点から深く掘り下げて記述しています。さらに太陽光発電以外に原子力などに関してもかなり深く掘り下げて技術評価やその虚構性をしっかり論じています。・・この内容を知っていたら、私はもっと早く本書を読んでいた事でしょう。
 私は本書のタイトルが、読者層を太陽光発電に関して懐疑的な者だけに限定してしまって損していると感じています。 本書はもっと包括的に日本のエネルギー政策全般に関しても鋭く踏み込んでいる名著です。
地下水さんに限らず、エネルギー政策を考えるみなさんに広くお勧めの一冊です。
2011/12/30(Fri) 16:27 | URL  | 雑草Z #SAV8FvZY[ 編集]
日向ぼっこ
 冬ですね。でも晴れた昼間に縁先のサッシを閉めてカーテンを全開にすると、サンルームができて、ジリジリと暑いくらいになります。まるで真夏の砂浜に寝そべって居る様な心地良さです。
 赤外線を吸収する保温材があれば、そして夕暮れに室外と断熱する事ができたら、夜も温かかもしれません。太陽電池よりも、エアコンよりも温かくて効率が良いと思いました。
2012/01/08(Sun) 20:19 | URL  | 地下水 #4Fa3Cym6[ 編集]
Re:日向ぼっこ
>晴れた昼間に縁先のサッシを閉めてカーテンを全開にすると、サンルームができて、ジリジリと暑いくらいになります。

南向きの部屋は確かにそうですね。私の家ではそのような場所で洗濯物を乾かしています。乾燥機なんてエネルギーの無駄遣いの典型だと思います。
 冬の太陽高度は低いので、部屋の奥までも差し込みますね。

>赤外線を吸収する保温材があれば、そして夕暮れに室外と断熱する事ができたら、夜も温かかもしれません。

このように他のエネルギーを使わずに太陽熱をダイレクトに使用する事を「パッシヴソーラー」等と言いますが、昔からある技術ですよね。

>太陽電池よりも、エアコンよりも温かくて効率が良いと思いました。

私もそう思います。これからはこのような技術を多様すべきですね。
2012/01/09(Mon) 21:39 | URL  | 雑草Z #SAV8FvZY[ 編集]
Re:Re:日向ぼっこ
 この間、売ってるソラーパネルを見てきましたが、紙みたいでした。薄っぺらのペラペラで、黒く印刷してあるだけみたいに見えました。こんな紙みたいなものなら、そんなに環境負荷にならないと思いました、屋根瓦にシールみたいに貼り付けたらよさそうに見えました。
 でもこの黒い紙みたいな空パネルは、何ぜだか高価なのです。これなら直ぐにでも全自動化工場で量産して廉価できるでしょうに変ですね。
2012/01/10(Tue) 19:37 | URL  | 地下水 #4Fa3Cym6[ 編集]
Re:Re:Re:日向ぼっこ
 その、紙みたいなペラペラのソーラーパネル是非見て見たいと思います。

>こんな紙みたいなものなら、そんなに環境負荷にならないと思いました
>黒い紙みたいな空パネルは、何ぜだか高価


大雑把に言えば、コストは、作る時のエネルギー投入量や資源の消費量に大体比例するようですから、そのパネルを作るのに投入するエネルギーは大きいのかも知れませんね。
このソーラーパネルは費用対効果が破綻していないのでしょうか?・・気になるところです。

>直ぐにでも全自動化工場で量産して廉価できるでしょうに変ですね。

確かにこの辺り難しいですね。しっかり技術評価する必要がありそうです。信頼出来るのは、例によって、近藤邦明氏と言う事になりましょう。でも、先ずは商品の実体や制作法までをしっかり調べなければ分からないでしょうね。
2012/01/12(Thu) 21:59 | URL  | 雑草Z #SAV8FvZY[ 編集]
Re:Re:Re:Re:日向ぼっこ
>コストは、作る時のエネルギー投入量や資源の消費量に大体比例するようですから

 それでも、ただボッてるだけだと思いました。何せ太陽電池の部分は、黒い紙みたいに薄っぺらですから、資源もエネルギーもちょっとだけですよ。
 今年は、セルベースで4割も製造原価が下ったそうです。太陽電池邑があって、今でも10倍位いはボッてると思いますよ。

 「低コストの新型太陽電池の基板を手にする南教授(左)と宮田教授(金沢工大)は、従来のシリコン製に比べ100分の1の費用で製造できるとしている。」という話も出てきました。

 
2012/01/13(Fri) 09:47 | URL  | 地下水 #4Fa3Cym6[ 編集]
Re:Re:Re:Re:Re:日向ぼっこ
その薄っぺらな太陽光パネルが、エネルギー産出比や費用対効果も十分に大きな数字で有効ならいいですね。

>太陽電池の部分は、黒い紙みたいに薄っぺらですから、資源もエネルギーもちょっとだけ

同じ原料なら、より質量の小さいものの方が資源もエネルギーも小さくなるでしょうが、原料が違えば、一概に比較は出来ませんね。鉱物資源は含まれている割合が小さければ、少量得るのに大量の鉱物を製錬しなければなりませんね。材料に希少な物質とか高価なものは使われていませんか?

太陽電池邑とか、風力発電邑とか、自然エネルギー邑のようなものは形成されているでしょうね。原発邑の輩達が移住し始めているとも言いますから呆れます。
 今10倍くらいボッていれば、国際競争に負けてしまうので、シェアを確保するまでは、逆にダンピングする可能性もありますね。

>従来のシリコン製に比べ100分の1の費用で製造できるとしている

従来のシリコン製の太陽光パネルと同じ性能で、同じくらい長持ちで、より軽いのならば、100分の1の費用で製造できるのならば画期的ですね。本当に出来るか?・・が問題です。
2012/01/14(Sat) 04:20 | URL  | 雑草Z #SAV8FvZY[ 編集]
地下水さま
 シリコン系の太陽電池セルの製造コストについての疑問のようですので、検索してみました。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B1%E3%82%A4%E7%B4%A0
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%BD%E3%83%BC%E3%83%A9%E3%83%BC%E3%82%B0%E3%83%AC%E3%83%BC%E3%83%89%E3%82%B7%E3%83%AA%E3%82%B3%E3%83%B3
 太陽電池セルを作るためには酸化ケイ素から酸素を取り除く必要がありますが、鉄よりも酸素との結びつきが強く、鉄と同じ方法では酸素を取り除けません。この段階でそれなりのコストがかかっているようですね。ここから結晶シリコンの純度は6N(99.9999%)~7N(99.99999%)程度まで純度を上げて、太陽電池に加工するわけですからペラペラの薄さとは言っても、それなりのコストはかかっているようです。ちなみに、鉄系太陽電池のコストが百分の一で出来そうと言うのは、最初の酸素を取り除く過程での必要エネルギーが桁違いに少ないからでしょうし、製造も塗りつけて終わりと書いてありましたからこの部分でも少ないのでしょう。
2012/01/15(Sun) 20:23 | URL  | guyver1092 #-[ 編集]
Re:Re:Re:Re:Re:Re:日向ぼっこ
 空想科学が現実になりました。「常温常圧で印刷する様に、シリコン太陽電池ができたら。」
 液体シリコンは安価にあります。高品質のシリコンインクを作れたら。
 昔のガスレーザーと違って今は、安価な半導体レーザーもあります。
 焼結はレーザーで精密に行なう事ができます。レーザーの波長を決めれば特定の電子ができるので、特定の物質の結合用電子対が作れます。半導体レーザーの出力はパソコンで安価に自動制御できます。

 と言う事で、北陸先端技術大学院大学の、下田達也教授が、真空プラズマによる焼結アモルファスシリコンよりも電子移動度の高い、シリコン膜を液体シリコンから作ってしまいました。おまけに試作の太陽電池も発表しました。

 真空プラズマ下での作製では、10%の原料しか膜にならず、さらに加工で原料が残るのは1%で、99%が捨てられています。真空にする設備や電力、プラズマの電力などを考えると、無駄が多過ぎ、もったいな過ぎて、高価になっていました。
 下田達也教授は、これを解消する新たな清作方法を作りました。時代が大きく進むと思います。
2012/01/31(Tue) 21:38 | URL  | 地下水 #4Fa3Cym6[ 編集]
Re:Re:Re:Re:Re:Re:Re:日向ぼっこ
    地下水さん

 いつも新しい太陽光発電技術の御紹介有難う御座います。
 実用可能な謳い文句通りの素晴らしい技術であればいいいですね。
今回ご紹介の
液体シリコンから作った
>真空プラズマによる焼結アモルファスシリコンよりも電子移動度の高い、シリコン膜

に関して、当方は液体シリコン自体、どのようなものか知りませんので技術評価は出来ませんが、太陽光発電そのものの問題点をもう一度挙げてみます。
 近藤邦明著『誰も答えない!太陽光発電の大疑問』
にもありますように、
先ず、
①実行発電効率が飛躍的に改善される事はないでしょうから、家の屋根の上にパネルを置くだけでは、その家で使う電力は賄えないという点
②夜は発電出来ないから、夜も太陽光発電で発電した電力を使う場合、蓄電装置が必要になり、太陽光パネルがいくら安価で資源をあまり使っていなくても、蓄電装置にお金も資源も使う。
等です。②が技術で解決出来たとしても、家庭の電力を賄う為にどのくらいの面積が必要になるでしょうか?

兎も角、現在の時点で言える事は、現在の太陽光発電システムは、経済的にも資源的にも元を取れない浪費システムですから、設置はせずに待って、ご紹介のシステムなど安価なシステムが出来て、実績を見てから、導入を考えればいいですね。実用可能で、経済的にも資源的にも十分に元が取れるシステムと確証を得てから設置するのがいいでしょうね。
2012/02/01(Wed) 06:52 | URL  | 雑草Z #SAV8FvZY[ 編集]
太陽電池モジュールのコストについて
 太陽電池はいくらまで価格が低下すると意味があるか計算してみました。

http://nsweb.cocolog-nifty.com/blog/2010/01/post-bd74.html

 実例を探したところ、上記のページを見つけました。この方は設置価格245万円、発電量3900kシステムで電力料金は22円ぐらいの地域とのことです。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%AA%E9%99%BD%E5%85%89%E7%99%BA%E9%9B%BB#.E7.B5.8C.E5.B9.B4.E5.8A.A3.E5.8C.96.E3.81.A8.E5.AF.BF.E5.91.BD

 このページから寿命を一応20年と仮定して電気を買う代わりに太陽電池を導入した場合、システム全体がいくらなら元が取れるか計算してみました。

3900 kWh×20年 ×22円/kWh=1716000円

 サンヨーのページを見ると、太陽電池システムは太陽電池モジュール、接続箱、パワーコンディショナーは最低限必要のようです。
 今回の考察は太陽電池パネルのコストがどこまで下がれば意味があるかですので、太陽電池モジュール以外の設備費を171万円から引いてみれば計算できます。接続箱は3万円から12万円、パワーコンディショナーは23万円から40万円ほどでした。平均の金額を引くと132万円となりこれを39で割ると、100W当たりの太陽電池モジュールのこれ以下でないとという単価が計算できます。
(1716000-390000)÷39=34000円

 経年劣化等考えると、現在の電気料金体系及び送電線システム上で意味がある金額としては100Wあたり3万円以下でないと意味がないように思います。ただし仮に太陽電池システムが全世帯、全事業所に普及した場合は、自然エネルギーの不安定さにより、送電システムが持たないでしょうから、バッテリーも考慮にいれる必要があるでしょう。

http://www.rakuten.co.jp/muden/

 完全独立型にする場合はバッテリーも100万円位はかかると考えたほうがよさそうですね。
バッテリーも計算に入れると

(1716000-1390000)÷39=8358円

 更に火力発電の代替となるほどのシステムとなると次のページから

http://www.iae.or.jp/energyinfo/energydata/data1012.html

上記ページから真ん中あたりの8円として

3900 kWh×20年 ×8円/kWh=624000円

この場合の100W当たりの単価はバッテリーなしで

(624000-390000)÷39=6000円

と現在の10分の1の価格でないと意味がないことになります。
 さらに独立システムにしようとするとマイナスとなり、成立しないことは明白です。
 あと、太陽電池の寿命ですが、薄膜の太陽電池は寿命が短い傾向と書かれていたので、薄膜太陽電池の場合更に低い額でないと意味がないように思います。

2012/02/07(Tue) 22:30 | URL  | guyver1092 #-[ 編集]
Re:太陽電池モジュールのコストについて
    guyver1092さん

 手間のかかる試算、有難う御座います。力作ですね。
コメント欄だけでは勿体ないので、独立した記事にしたいですね。

 実例の
>設置価格245万円、発電量3900kシステムで電力料金は22円ぐらいの地域 

は、石川県との事ですが、北陸の雪国で、電力自給率が69%も出来るのは、予想外にいい結果です。実例を書かれている方は、電力と電力量の単位等混同していますね。
 年間発電量3828kwh÷総出力3.5kw÷365日=3.00h
ですから、年間平均して一日あたり規定総出力の3時間分発電している事になりますね。天気の悪い日や太陽の高度、向きを考えれば、現実的な(悪くない)数字かと思います。

さて、guyver1092 さんの試算についてですが、
>寿命を一応20年と仮定して電気を買う代わりに太陽電池を導入した場合、システム全体がいくらなら元が取れるか

は、妥当な想定かと思います。

>100W当たりの太陽電池モジュールのこれ以下でないとという単価

34000円は、買電の電力が、しっかり効率よく使われたと仮定した場合の数値ですが、それはguyver1092さんもおっしゃるように先ず無理でしょうね。
近藤邦明著『誰も答えない!太陽光発電の大疑問』には、自家消費で余った電力を逆方向に流す「逆潮流」は、予測不能で、瞬時にこれに対応して発電電力量を調整するのは困難との事です。その結果、太陽光発電由来の余剰な電力は、送電線網の発熱やアース線によって無為に捨てられる事になるだろうとの事です。
 だから、guyver1092さんのおっしゃるように、
>自然エネルギーの不安定さにより、送電システムが持たないでしょうから、バッテリーも考慮にいれる必要がある

でしょう。そうするとバッテリー100万円位も計算に入れ、
8358円/100W と言う事になりましょうか。その場合彼の購入した総出力3.5Wのパネルで、
8358円/100W×35(100W)=292530円
パネルだけでアバウトに30万円以下と言う事ですね。実現不可能と言う数字ではないと思います。

>さらに独立システムにしようとするとマイナスとなり、成立しないことは明白です。

やはりこう言う結論になるのでしょうかね。

>薄膜の太陽電池は寿命が短い傾向と書かれていたので、薄膜太陽電池の場合更に低い額でないと意味がないように思います。

困難な事が色々ありますね。
電力会社が国からの命令で赤字覚悟で太陽光発電の高値買い取りをするならば、個人的には儲かるかも知れませんが、社会的なエネルギー供給と言う事を考える限り、今のところ太陽光発電は資源の浪費と言えましょう。
 結論として、太陽光発電の導入を考えるとしても、もっと飛躍的な技術革新があった後でないと自己満足になってしまうと言う事ですね。
 その技術革新は可能か?物理的に難しいか?ですね。
 



2012/02/08(Wed) 22:56 | URL  | 雑草Z #SAV8FvZY[ 編集]
Re:Re:太陽電池モジュールのコストについて
 申し訳ありません。早とちりをしていましたね。彼のシステムは3.5kwですね。割り算は3.5とすべきですね。結論は大きくは変わらなくてホッとしました。
 中途半端なシステムだなとは思ったのですが、欲しい数字が並んでいたのであまり深く考えず文章を作ってしまいました。
2012/02/08(Wed) 23:29 | URL  | guyver1092 #-[ 編集]
Re:Re:Re:太陽電池モジュールのコストについて
 計算は問題ないと思います。
3.5kwは、企業の発表した製品の規格の出力電力と思われます。それに対し、3900kw と言うのは、彼の2009年1月~12月の年間発電実績3,828kw と 京セラのカタログで金沢での実績年間3947kw から、年間の実量を3900kwとしたのでしょう。(彼は電力と電力量を混同しているようですので、年間発電量は正しくはguyver1092さんが書きなおしたように3900kwhですね。)
 だから、
>100W当たりの太陽電池モジュールのこれ以下でないとという単価が計算
等の計算では、発電実績を用いて、39で割って然るべきだと思います。
 早とちりをしたのは私のお返事を受けての今回のコメントでしょう。(笑)紛らわしいお返事を書いて失礼致しました。
 guyver1092 さんの今回の試算は、非常に参考になりました。
飛躍的な技術革新で太陽光発電が有効になる日はいつでしょうか?その日が来るのでしょうか?
 屋根の上の小規模システムで、自分の家で使うと言う究極の地産地消という点が魅力なのですけどね。
2012/02/09(Thu) 06:56 | URL  | 雑草Z #SAV8FvZY[ 編集]
コメントを投稿
URL:

Pass:
秘密: 管理者にだけ表示を許可
 
トラックバック
この記事のトラックバックURL
この記事へのトラックバック
上記広告は1ヶ月以上更新のないブログに表示されています。新しい記事を書くことで広告を消せます。