砂漠嵐の問題

メガソーラと呼ばれる産業用の太陽光発電では、環境に応じた形の対策が必要になります。
その一つに砂漠地帯での太陽光発電が有ります。
砂漠地帯では、砂嵐となり、太陽光パネルでもある太陽電池への影響が懸念されます。

 

 

太陽光パネルと言うのは、半導体素子で出来ているもので、複数のセルが集まって1つのモジュールを作り出しています。
一つ一つのセルに対して太陽の光が照射されることにより、起電力が生まれ電気エネルギーとして取り出すことが可能になります。
しかしながら、砂漠地帯での風は砂を運び、その砂が太陽光パネルの表面を覆ってしまう事で発電が出来なく可能性が出てくるのです。

 

 

また、砂漠地帯と言うのは、高温になりやすい環境でもあります。
昼間と夜間との温度差がとても激しいわけですが、太陽光発電を可能にする日中の気温は50度も60度も言われており、この気温が太陽電池の発電効率を下げることになるのです。

 

 

太陽光パネルと言うのは、高温度になることで発電量が低下してしまいます。
日本の中でも夏場の時期は屋根の上の温度は80度を超えるとも言われており、夏時期の発電量は少なくなる傾向にあるのです。
このことからも、砂漠地帯では様々な影響が在ると言う事なのです。

政治的駆け引きに利用されないか

この計画は、超伝導ケーブルで地球を取り囲み、24時間地球のどこかで太陽光発電が行われて安定した電力供給を可能にする「ジェネシス計画」が現実的になりつつあり、その具体的取組として2010年より日本とアルジェリアの大学の共同プロジェクトとして始動しました。学術会議G8+で2009年の日本学術会議の提案した計画によるものです。
 

しかし、太陽“光”発電では日本は先端を行っていますが、太陽“熱”発電の計画が2009年7月にすでにドイツ主導で欧州大手12社が集まって始動しており、欧州需要の15%を供給できるとしています。また2010年にも、ドイツ主導で北海の洋上風力発電と余った電気を北欧で揚水発電用に使うという計画が8カ国共同で進み、電力の安定供給や市場競争、異なるエネルギー源の統合を実現しようとしています。
 

日本は2011年7月に超伝導ケーブルを一般電力網につなぎ、テストを始めました。しかし需要も資金もあり動きの軽い欧州と比べ、アフリカの各地に電力を供給しようという計画です。また、アルジェリアといえば2013年1月のガス施設の日本人人質事件が記憶に新しいです。エネルギーやそこから生まれる富は政治に勝った者に付いてくるという風潮が感じられます。
 

サハラ砂漠から欧州へのルートは、カスピ海からのパイプラインと同じようにもめると思われ、日本がそこに入っていけないとすると、南の方へと向かうでしょうが、サハラ南縁は人口過疎で中央政府の統治や国境管理がおよびにくいと言われています。ひとたび紛争が起こればパイプラインが狙われてきたように、発電設備や超伝導ケーブルが破壊される可能性もあります。

研究開発費が必要

製品が市場に投入されるには、研究を通して様々な仮説を打ち立て一つ一つ検証し、実用レベルまで開発しなければなりません。

 

市場に出ている商品は様々な課題を乗り越えてきた兵たちであることは言うまでもありません。

 

太陽光発電パネルもそれに当たります。

 

材料原価のみを見て「それにしては高い」とご判断される方も中にはいらっしゃるかも知れませんが大切なことは、様々な検証を積み重ねた結果得られた材料選定であることを見落とされがちです。

 

氷山の一角とよく表現されますが商品の形事態は、氷山の水面上の部分にすぎず、水面下には様々な技術的なノウハウがギッシリと詰まっているため開発に裏打ちされた水面下の部分が、市場の厳しい風にも耐え続けられているものです。

 

ところで、太陽光発電のメリットは「家が利益を生み出す」というところが一番大きいです。法律で決められている中に「各家庭で自然エネルギーで発電された電気を電力会社は定められた単価でかいとらなければならない」という国からのお墨付きがあることです。

 

「買わなければならない」と決められた商品はまずありません。「太陽光で発電した電気は必ず買ってもらえる」これはものすごいことで絶対的なメリットと言い切っても過言ではありません。

どのようにして電気を送るのか

超電導ケーブルは、金属や金属酸化物などを低温にしたときに電気抵抗がほぼゼロに等しくなる超電導の現象を用いた送電線のことです。

 

ケーブルのコアの部分である導体を超電導状態に保つために、安定した状態で超低温か超高温に保つ必要があります。

 

現在では、このケーブルは実用化されていませんが、省エネルギーの観点から、環境負荷の軽減を実現できるものとして注目が集まっています。

 

現在利用されている電気抵抗が最も低い銅製のケーブルであっても電気抵抗を持っているので、送電するときに約5%の電力を消耗しています。

 

超電導のものに置き換えると、送電時の電力の消耗を大幅に削減できることになります。

 

超電導の場合、冷却で2%分が必要なので差し引きすると3%分浮かせることが出来ます。

 

冷却しなければならないので空中架電には向いていませんが、地中送電には向いています。

 

都市中心部では空中架電が使用できないため、地中送電が現在でも多用されています。

 

しかし、地中の送電用配管には余裕がないため、もう一度配管工事をしなければならないなどの問題もあります。

 

さらに、超電導のものは銅線よりも希少な元素を使うのでコスト面を抑える対策が考えられています。

サハラ砂漠で世界のエネルギーをまかなう?

今世紀の人類に与えられている課題は、安定的に供給されるエネルギーについてです。

 

現在、人類は地下資源として埋蔵されている石油や天然ガスなどの化石燃料を電力の供給のためのエネルギー源として頼っていますが、その量には限りがあります。また、近い将来、まだ社会的なインフラが整備されていない国々にも電力などが供給されるようになった場合、地下に埋蔵されている化石燃料が枯渇してしまうおそれがあります。また、地下資源の埋蔵量の減少によってその価格が高騰し、その結果として電力が安定的に供給できなくなってしまうことも十分に考えられます。

 

そこで将来のエネルギー事情に変化をもたらしてくれるものとして、アフリカの砂漠での太陽光発電の大規模な計画が進められています。アフリカのサハラの砂には、太陽光発電には欠かすことのできないソーラーパネルに使用されるシリコンの原料となるシリカという物質が大量に含まれています。そこで考えられているのがサハラの広大な土地に太陽光発電所を建設し、作り出された電力でシリコンを生産していくといった計画です。作られたシリコンを使用してさらに太陽光発電をつくり、ゆくゆくはサハラの土地で発電された電力を世界中に供給しようというのです。”

地球のエネルギー資源

戦後、地球のエネルギー資源は石油に依存してきました。

近年では新興国が興隆し化石燃料の消費が膨大な量になってきたことからエネルギー資源戦略の見直しが求められるようになってきました。

 

産油国である中東では、化石燃料に依存した国家運営を見直し、原発政策を推進するように方向転換し始めました。

 

これによって有効に化石燃料を使えることが出来るようになります。化石燃料を手に入れる度に戦争を仕掛けてきた米でもエネルギー政策に変化が訪れています。米国内で天然ガスが採掘できるようになったことから、化石燃料への依存から脱却しつつあります。

 

ただ、LGPなどの採掘によって新たな環境問題が表面化しつつあります。次に、我が国においても国家のエネルギー戦略に変化が訪れました。

 

原発事故以降、石炭による火力発電が主力となっていましたが、日本海近海において膨大なメタンの塊であるメタンハイドレートがシンクタンクによって発見されたことから石炭と新たな再生エネルギー、そして原発の併用を試験的に行っています。

 

このように、地球のエネルギー資源は技術革新によって新たな資源が登場しています。これは資源革命とも言えるほど新たな政策転換がもたらされました。

世界のエネルギー供給状況

近年中国やインドなどの新興国を中心に、石油や天然ガスなどの化石燃料の需要が非常に高まっています。そのため、産出量に限りのある化石燃料の価格は高騰しています。また、化石燃料はどこの国でも産出されるわけではなく、一部の限られた国でしか産出されないため、日本のような資源を輸入に頼らざるを得ない国では化石燃料の輸入価格の高騰によって電力価格に影響がすぐ現れてしまうという弱点があります。

 

また、世界的に電力などのインフラが整備されていくことで、これまでは電力を必要としていなかった人たちが電力を使用するようになり、その結果として電力の需要と供給のバランスが取れなくなってしまうことが予想されます。

 

増え続けるエネルギーの需要に対して、新たな取り組みとして大規模な太陽光発電の計画が進められています。その計画ではアフリカの広大な砂漠に太陽光パネルの生産工場と太陽光発電所を建設し、そこで作られた太陽光パネルを使ってさらに太陽光発電所を建設していきます。やがて広大な土地にはたくさんの太陽光発電所が建ち並ぶこととなり、そこで作られた電力は世界中の国々に供給されることになるのです。
この計画が軌道に乗った場合、世界の電力事情は大きく変貌を遂げることでしょう。

世界のエネルギー需要

世界のおよそ3分の1の国々の人たちは、依然として社会的なインフラが整備されていない環境に暮らしているといわれています。将来的にはこのような国々にも社会的なインフラが整備されて、先進国の人たちと同様の生活を送るようになるのでしょうが、そうなると世界のエネルギー事情は大きく変わることとなります。
現時点で世界の主な資源となっているのは化石燃料ですが、これには埋蔵されている量に限りがありますし、産出できる量にも限度があります。仮に、全世界が同じような生活水準になった場合、需要は増え資源は大きく不足することが予想できます。
そのような事態を避けるための手段として、大規模な太陽光発電の計画が進んでいます。この計画では広大な土地を有するアフリカの砂漠地帯に太陽光発電所とソーラーパネル工場の建設を目指しています。砂漠の砂からソーラーパネルの原料を取り出して生産し、その生産されたソーラーパネルで太陽光発電所を建設していきます。それを繰り返して砂漠一面に太陽光発電所群を建設し、発電された電力を世界各国に供給しようというのがこの計画の目的です。
砂漠地帯には十分な日射量があり、また天候も安定しているため、この計画が成功すれば世界の電力の需要に応えられるだけの非常に安定したものとなるはずです。野菜と女性

計画のポイント

野菜06

 

アフリカ大陸の北部には、広大な土地でもあるサハラ砂漠が有ります。
このサハラ砂漠は、世界最大級とも呼ばれており、東西5400キロメートル、南北1700キロメートルと言う広さを持つ地域でもあり、アフリカ大陸の約3分の1を占めると言われています。

この場所に太陽光発電設備を建設することで、アフリカに新しい産業を作り出せるとしており、これにより雇用を生み出すことが可能になります。
更に、アフリカの生活水準を向上させることが可能になるとしているのです。

サハラ砂漠には砂と言うものが大量にあるわけで、この砂と海水を利用することでウェハーやソーラーパネルを製造することが出来るとしています。
また、砂漠と言う場所の日射量は多くあることからも、太陽光発電に向いている環境でもあるのです。
太陽光発電は、光のエネルギーを電気エネルギーに変換をして電力を生み出すと言う仕組みにあることからも、1日の日射量により発電量が左右されるのです。

尚、発電された電力は、超伝導電線を利用して世界各国に送電することでアフリカの利益にも繋がり、活性化が行われるとしています。
更に、貧困地域に送電を行う事で生活水準を向上出来ると言うメリットがあるのです。