とあるバハイ教徒の日記:第二支部

神の存在証明と地球温暖化防止

宇宙太陽光発電の実現可能性について

自然エネルギーというと、現在普及が進んでいるものに太陽光発電がある。

太陽光発電は地球温暖化防止のための技術としては優れているものの、短所も色々とある。

第一の短所は発電量が不安定である点である。太陽光は天候に大きく左右され、また夜間は出力がゼロになる。

第二の短所は発電施設に多くの面積を必要とする点である。これは変換効率によっても変わるが、現時点では太陽光発電の発電施設には大きな面積が必要である。

第三の短所は発電コストが高い点である。太陽光発電は発電時のエネルギーコストはゼロであるが、設備導入コストが他の発電方法と比較すると高いため、発電に要するコスト全体で比較すると他の発電方法と比較して高くなってしまう。

これら3点の短所を克服するため、現在、技術開発が急速に進んでいるが、それでもこれらの短所が完全に解決されるかどうかは現在では予測不能である。

ここで新たな太陽光発電の提案が出されている。それは「宇宙空間で太陽光発電を行い、それを地上にマイクロ波かレーザーで送電する」というアイディアである。これは「宇宙太陽光発電」と名付けられている。

この技術の詳細はwikipedia記事 https://ja.wikipedia.org/wiki/宇宙太陽光発電 にまとめられているので、関心のある方は読んで頂きたい。

宇宙太陽光発電は地上での太陽光発電の3つの短所を解決出来ると考えられている。

まず、第一の短所である発電量の不安定さであるが、これについては、ほとんど1年中24時間発電できる。

第二の短所である発電施設の面積については、宇宙空間なので、地上は受電アンテナの施設のみで問題ない。ただ、日本では土地が少ないので、受電アンテナは海上に建設するのが有力な選択肢になるとされている(この点では第二の短所は完全に解決されたとは言えない)。

第三の短所である発電コストについては、京都大学の篠原真毅氏の見解 http://www.mugendai-web.jp/archives/6252では8.5円
/kwhであり、化石燃料や原子力とも十分対抗できる価格水準である。

このように、宇宙太陽光発電は従来の太陽光発電の持つ短所をかなり解決するものであると期待できる。そして、あまり知られていないが、実はこの宇宙太陽光発電の開発において世界をリードしているのが日本なのである。

ただ、宇宙太陽光発電には特有の短所もある。それは発電装置の打ち上げと宇宙ゴミ(スペースデブリ)の問題である。

発電装置の打ち上げに関していうと、1万tから2万tの物資を打ち上げることになり、1回50t(スペースシャトルの搭載貨物量の倍)を打ち上げるとしても、300回以上の打ち上げが必要になる。これを考えると、宇宙太陽光発電には超大型の宇宙往還機が必要となり、それが実現するのはかなり遠い将来になりそうだ。

また太陽電池に宇宙ゴミが当たって性能が劣化して行くことも考えると、宇宙ゴミの当たった箇所の修復技術なども必要となる。

したがって、http://yujimiyako.blog.fc2.com/blog-entry-22.html で紹介した加速器駆動未臨界炉、また http://yujimiyako.blog.fc2.com/blog-entry-30.html で紹介したトリウム溶融塩原子炉、 http://yujimiyako.blog.fc2.com/blog-entry-11.html で紹介したエネルギー消費を1/10に減らす技術と比べるとハードルがより高いと言える。

ただ、技術革新には何が起きるか分からない事もあるので、宇宙太陽光発電の技術開発を続けることはある程度の合理性を持つと言えるだろう。

例えば、この宇宙太陽光発電の技術開発から派生して生まれた技術として、マイクロ波による携帯電話のワイヤレス充電がある。これはアメリカでベンチャー企業が開発を進めている技術で、受電アンテナを埋め込んだ携帯端末をポケットに入れて、マイクロ波スポットに移動すると勝手に携帯電話に充電されるという技術である。また、携帯電話以外でもマイクロ波送電で無線充電出来る機器が色々あると考えられる。

結論として、「宇宙太陽光発電は実現のハードルは高いが、技術開発は続けるべし」ということになる。

なお、地球温暖化防止は技術のみでは解決されない(我々のマインドの変化も必要)という事は念を押して記して置く。

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