第2弾 「再エネ100%」に、なんでできひんの? まだまだ疑問ばっかりやわー!! 再エネの太陽光や風力発電って、 自然の力を使うから 枯れることないし、クリーン やし、 しかも安全やんな。 それやったらなんで、 ぜ~んぶ再生可能エネルギーにならへんの? "再エネを増やし過ぎるのには無理がある"って、 どゆこと? 「 再エネ」が増え過ぎたらあかんの? 前回、「再エネ賦課金」のご説明をしましたが、最後に私が申し上げた一言に…ギモン再び、という感じですよね。 そのギモン、ごもっともです。まず、再エネの種類について、おさらいしてみます。 うん、種類はもうわかってきてんで。 ちなみに、今の日本はこんな比率で電気がつくられています。 再生可能エネルギー・原子力・火力の比率 え、再エネ、少なっ ほとんど火力やん… そうなんです。石油や石炭、天然ガスといった 火力発電が8割以上を占めます。 また、太陽光、風力だけだと全体の1割未満です。再エネには、燃料の枯渇の心配がない、環境に優しいなどメリットがある一方で、 無視できないデメリットもあるんです。 再生可能エネルギー(太陽光・風力)の メリット / デメリット まとめ 確かに、太陽光と風力しか なかったら、雨の日や風がない日は、 電気つくれへんもんな。 昼間に発電して、 ためておくしかないな。 いや、残念ながら、 電気は基本的にためておけないんです。 確かに、「蓄電池」を購入しておうちの太陽光パネルで発電した電気を自分用にためておくことはできるのですが、四国全体で使う 大量の電気をためておくような大型の電池を設置するには莫大なお金がかかります。 えーー、そうなん? 電気は発電所でつくって どっかでためてるんやと思ってたわ。 そう思われている人もいると思います。でも、電気はためられないので、その瞬間瞬間で使う量とつくる量が同じでないとダメなんです。季節によって電気の使われ方は全然違うんですが、 電力会社は常にお客さまの電気の使用量を予想して発電量を24時間365日ぴったりと合わせています。 一日の電気の使われ方のイメージ(四国) うそっ!? スゴっ! じゃあ、晴れの日に急に雨降ったら どうすんの? 再生可能エネルギー 問題点 解決策. 太陽光発電できひんやん。 そういう時のために常に火力発電等を待機させています。 車に例えると、アイドリングのような状態ですね。そして、雨が降ったら火力発電を増やす、晴れたら火力発電を減らす、そんな調整をしています。太陽光や風力は火力のお手伝いがないと活躍できないのです。だから太陽光でクリーンな電気を増やすぞと思っても、 電気が簡単にためられて、火力のお手伝いがいらなくなるまでは再エネを100%にすることができない のです。 太陽光発電の出力変動のイメージ(春) なるほど~。 でも、どうしたらええの?
再生可能エネルギーの課題 再生可能エネルギーは、輸入に頼らない国産エネルギーで、しかも発電時にCO 2 を出しません。一方で、広い土地が必要、天候に左右されるなどさまざまな課題があります。 課題1. エネルギー密度 ※1 が低いため、大きな設備を必要とします 堺太陽光発電所と堺港発電所(火力発電所)との比較 堺港発電所の発電用設備は、堺太陽光発電所の約2分の1のエリアに設置。 ところがその出力は、堺太陽光発電所の200倍、発電電力量は約1, 300倍。単位面積あたりでは約2, 600倍以上 ※2 の発電電力量です。 ■堺太陽光発電所 太陽光発電用パネルは、青枠のエリアに設置 面積 約21万m 2 設備容量 1万kW 発電電力量 ※4 約1, 100万kWh/年 ■堺港発電所 発電用設備は、堺太陽光発電所の約2分の1のエリアに設置 約10万m 2 ※3 200万kW (40万kW×5台) 約140億kWh/年 ※1 単位面積あたりでどれくらい発電できるかを表しています。 ※2 (140億kWh÷約10万m 2 )÷(1, 100万kWh÷21万m 2 )≒2, 600倍 ※3 放取水口等主要設備を含む。燃料系統は堺LNG(株)より供給を受けているため、算定外です。 ※4 ここでの発電電力量は当社設備の実際の設備利用率に近い、エネルギー・環境会議 コスト等検証委員会報告書(2011. 再生可能エネルギー 問題点. 12. 19)に記載の設備利用率(太陽光12%、LNG火力発電80%)をもとに算出しています。 課題2. 天候など自然状況に左右され不安定であり、需要に合わせて発電できません 天候などによって出力が大きく変動する太陽光発電、風力発電が増えてくると、使い切れない電気を貯めたり、足りない電気を補うための取組みが必要になります。 電気は大量に貯めることが難しいので、使われる電気と常に同じ量を発電させるために、出力が変化しない原子力発電や、比較的容易に出力を変化できる火力発電、水力発電などの各電源を組み合わせてきめ細かく調整し、バランスをとっています。 安定的な供給・環境問題・発電コストといったそれぞれの側面で、各発電方法には様々な長所と短所があります。そのために、火力・水力などの発電、原子力発電、再生可能エネルギーによる発電をバランスよく組み合わせ、それぞれの特徴を最大限に活用した「エネルギーミックス」が重要となってきます。 エネルギーミックスについて詳しくはこちら 太陽光発電が大量に普及した場合の影響とは…?
再生可能エネルギーは、太陽光発電だけだと思っていませんか? 北陸電力株式会社 再生可能エネルギーの現状と課題（エネルギー・ミックス）. 実は、太陽光発電以外にも、再生可能エネルギーには様々な種類が存在します。 この記事では、そんな再生可能エネルギーの種類をご紹介するとともに、 再生可能エネルギーのメリットやデメリット(問題点)、 再生可能エネルギーの普及を支えている「固定価格買取制度(FIT)」などについてご紹介していきます。 再生可能エネルギーとは? 再生可能エネルギーとは、いずれ枯渇してしまう石油や石炭といった「化石燃料」とは異なり、 地球上のどこにでも存在していて、CO 2 を増加させず国内で生産可能なエネルギーのことを指します。 代表的な例で言うと、太陽光や風力、水力といった再生可能エネルギーがあります。 再生可能エネルギーの種類について詳しくは、以下の項目でご紹介します。 再生可能エネルギーの種類 再生可能エネルギーには、主に以下のような種類があります。 太陽光発電 太陽光発電とは、太陽の光エネルギーを電気に変換する再生可能エネルギーです。 太陽から降り注ぐ光を太陽光パネル(半導体素子)に当てることで、電気が発生する仕組みを利用しています。 変換効率は素材や用途(住宅用・産業用)で異なり、以下が現在の変換効率の目安となっています。 住宅用(シリコン単結晶パネル) 約16~21% 住宅用(シリコン多結晶パネル) 約15~16% 産業用(シリコン単結晶パネル) 約16~20% 産業用(シリコン多結晶パネル) 約15. 5~16.
1円/kWh、風力発電で2019年11. 1円/kWh程度となっていますが、今後2030年に向けて事業用太陽光発電で5. 8円/kWh、風力発電で6.
もう私わからんっ。 そうですね。実はいろいろ考えることがありますね。では、どうするのがいいのか。次回また一緒に考えたいと思います。
安定供給のための取り組み 日常生活や社会活動を維持していくためにはかせないエネルギー。ですが、日本はエネルギー自給率がとても低い国です。2018年の日本の自給率は11. 8%で、ほかのOECD諸国と比べると低水準となっています。10年ほど前の2010年には自給率が20. 3%あったのですが、さまざまな要因が重なり、現在の水準となっています。 主要国の一次エネルギー自給率比較(2018年) (出典)IEA「 World Energy Balances 2019」の2018年推計値、日本のみ資源エネルギー庁「総合エネルギー統計」の2018年度確報値。※表内の順位はOECD35カ国中の順位 大きい画像で見る 自給率が低い大きな原因は、国内にエネルギー資源がとぼしいことです。エネルギー源として使われる石油・石炭・液化天然ガス(LNG)などの化石燃料はほとんどなく、海外からの輸入に大きく依存しています。1970年代に起こった「オイルショック」をきっかけに、化石燃料への依存度を下げようとエネルギー源の分散が進みました( 「【日本のエネルギー、150年の歴史④】2度のオイルショックを経て、エネルギー政策の見直しが進む」 参照)。しかし、2011年に起こった東日本大震災の影響で国内の原子力発電所が停止し、ふたたび火力発電が増加しています。そのため、現在の化石燃料への依存度は85.
16〕、(C)大成建設・梓設計・隈研吾建築都市設計事務所共同企業体、パース・イメージ図は技術提案時のものであり、実際とは異なる場合があります) H形鋼と集成材を組み合わせたハイブリッド構造の部材は、ラチス材や下弦材として使用する( 図4 )。大成建設は屋根架構にハイブリッド構造の部材を使うことを想定し、木材がどれほど軸力負担に効果を発揮するかの実験を行っている。 「鋼材のみ」と「ハイブリッド材」の剛性を比較。その結果、ハイブリッド材ではラチス材で約10%、下弦材で約25%も鋼材のみに比べて剛性が高かった。木材は「繊維の束」であるため、繊維方向への剛性が高い性質があるためだ。 大成建設構造研究室木・鋼チームの森田仁彦チームリーダーは、「下弦材に使うカラマツの木材は剛性、耐力ともに高い特性がある」と話す。屋根架構に使う木と鉄の体積比率は木材1に対して鉄骨は0. 6。つまり、木材を使った部位は、より多く観客の目に映る。一方、重量比率は圧倒的に鉄骨が大きく、木材の約10倍となる試算だ。 中断面集成材が木材の主役 新国立競技場で使用される木材は一般的な「中断面集成材」(断面の短辺7. 5cm以上、長辺15cm以上)が主となる。JVでは屋根架構を設計する際、木材の特徴を出すために大断面集成材(短辺15cm以上、断面積300cm2(平方センチメートル)以上)も考えた。 しかし、大断面集成材は製作工場が限られる。施工サイドからも「大断面集成材は重いため施工に時間が掛かる」との声が上がった。 2016年12月から始まった新国立競技場本体工事の全体工期は36カ月。2018年2月から開始予定の屋根工事はプロジェクトを円滑進行する肝となる。そこで、日本全国の集成材工場やプレカット工場を活用できる中断面集成材を用いることにした。利用する集成材の最大寸法は、断面の短辺が12cm、長辺で45cmとなる。 木と鉄のハイブリッド構造では、性質の異なる2つの部材の一体化に接着剤を用いない。木材の剛性が引張と圧縮の両方に効くように、木材と鉄骨は部材の軸方向に引きボルトで接合する。部材はナットに緩み止めを用いた落下防止ボルトで取り付ける( 図5 )。屋根には強風などによる外力が繰り返して加わるため、屋根全体の品質向上のために落下防止ボルトを採用した。 図5 部材の軸方向に引きボルトで一体化することで、木材の剛性が引張と圧縮の両方に効くハイブリット構造とする。図4と図5の木材と鉄骨のハイブリッド構造図は、技術提案時のイメージ図となる(資料:技術提案書〔2015.
国産のスギやカラマツを使い、日本的な格子のデザインが特徴的な2020年東京五輪のメインスタジアムである「新国立競技場」。2016年12月に本体は着工し、完成予定は2019年の11月を予定しています。徐々にその外郭が見え始め、いよいよ2018年2月からは、デザインの特徴ともなっている「庇」部分の工事に着手します。実物大の模型も話題にのぼった、その完成イメージを見ていきましょう。 2020年東京五輪メインスタジアム(新国立競技場)の概要 2020年東京五輪のメインスタジアムとなる国立競技場は、約55年以上前に開催された1964年(昭和39)の東京五輪のメインスタジアムとして使われていたことはよく知られています。当時はアジアで初のオリンピック開催地として、国際的にも広くアピールし、高度経済成長と共に更なる発展のきっかけともなっていたようです。 この国立競技場は、現在は取り壊され、同じ場所に新たに「新国立競技場」が2020年東京五輪メインスタジアムとして建設が進められています。新国立競技場は敷地面積約11万3000平方メートル、建築面積約7万2400平方メートル、地上5階、地下2階建てで高さ約47. 4メートルとなっています。この整備事業では、デザインや建設費など、都政を交えて様々な紆余曲折がありましたが、最終的には、建築家の隈研吾(くまけんご)さんのデザインが採用されることとなりました。隈研吾さんは、1964年の東京五輪で建築家の丹下健三さんが手がけた代々木体育館を見て建築家を志したそうです。ご自身が影響を受けた一大イベントに関わることになるということで、特別な想いもあったかもしれません。 新国立競技場の特徴とは? 新国立競技場のデザインにはどのような特徴があるでしょうか。近年の大型公共施設や商業施設は、どちらかというと「近代的、未来的デザイン」を多く採用している傾向がありますが、新国立競技場のデザインは日本の伝統的な建築を彷彿させる、優しくて繊細なモダンデザインに感じられます。 日本家屋に使われる、「木材」を重要なデザイン部分に用いており、外国人が見ても随所に「和」を感じることができるでしょう。中央のスタジアムの天井は「組子」をイメージさせるような、美しく組まれた構造体の木材があらわしになっているのも特徴のひとつです。また、大きく外側にせり出した「木の庇」も公共的な建築物としては個性的ですね。 庇の「実物大型模型」も登場?
16〕、(C)大成建設・梓設計・隈研吾建築都市設計事務所共同企業体、パース・イメージ図は技術提案時のものであり、実際とは異なる場合があります) 新国立競技場はスタンドのボリュームや屋根の勾配を抑えて最高高さを49.
(出典:) 最上部には風を導く大きなひさしがありますが、暑い時は観客席に涼しい風が入ります。逆に冬は冷たい風が上に逃げるよう計算されています。この他にも、霧を噴射するミスト装置を1、2階の入り口計8カ所に備え付けて、暑さ対策をしています。 新国立競技場の座席の色は人を多く見せるため 新国立競技場の座席は色が違います。複数色を使うことで、観客がたくさんいるように見せるトリック技術が使わています。一色だと、どうしても人がいないと「ガラガラ」を印象付けてしまうので、色を散りばめることで人の多さをイメージつけることができます。 (出典:) 人が誰も座っていないのに、人影に見えてきますね。これはすごい発想! 新国立競技場の屋根は一部がガラスになっている理由 新国立競技場の屋根の一部は色が違います。 (出典:) 画像左下部分です。中央奥の方はまだ工事が済んでいない段階の画像なので、現在は白い屋根が張られています。 前面にあるガラス屋根ですが、なぜ、一部をガラスにしているかというと、その理由は「芝生を育てるため」です。新国立競技場の下に植えるのは、人工芝ではなく、生の芝生のようです。 やはり、本物の「木」を使っている競技場なので、芝生も本物にしたかったのでしょう。正解だと思います。 新国立競技場のフィールド内で竜巻・つむじ風が発生する? いろいろな仕掛けがある新国立競技場ですが、競技場の中で竜巻やつむじ風が起きないのでしょうか?
2019年11月完成を目指して工事が進む新国立競技場。観客席を覆う長さ62mの片持ち形式の屋根架構は木と鉄のハイブリッド構造となる。5月から実大屋根鉄骨の作成準備を開始、作業手順や安全確保などを検証する。 2020年東京五輪のメーン会場となる新国立競技場。観客の頭上はスタンドに大きく張り出した屋根で覆われる。観客席からの眺めは、巨大な木造建築のようだ( 図1 )。 図1 木が頭上を覆う新国立競技場の観客席。片持ち形式の屋根は構造上は鉄骨造(S造)だが、木材と組み合わせる「ハイブリッド構造」により、変形を抑制する剛性を付与した(資料:技術提案書〔2015. 11. 16〕、(C)大成建設・梓設計・隈研吾建築都市設計事務所共同企業体、パース・イメージ図は技術提案時のものであり、実際とは異なる場合があります) プロジェクトを遂行する 大成建設 ・梓設計・隈研吾建築都市設計事務所共同企業体(JV)で意匠設計を担当した建築家の隈研吾氏は、「日本の木造の繊細さは巨大建築物であっても生かせる。新国立競技場に足を運んだ観客は、寺社仏閣に訪れたような感覚になるだろう」と語る( 図2 )。 図2 新国立競技場の内観イメージ。大断面集成材は加工する工場が限られるため、中断面集成材を使用する。断面の最大寸法は短辺12cm、長辺45cm。右は外観イメージ。外壁を覆うルーバーも105mm角の木材を断面方向に3分割して使う。一般的に流通する木材を活用することでコストを抑える(資料:技術提案書〔2015. 16〕、(C)大成建設・梓設計・隈研吾建築都市設計事務所共同企業体、パース・イメージ図は技術提案時のものであり、実際とは異なる場合があります) 片持ち形式の屋根架構のトラスは2本の上弦材と1本の下弦材、これらを立体的に連結するラチス材で構成される。長さは62mに達する。3層構造のスタンドをすっぽりと覆う大きさだ( 図3 )。屋根の自重はスタンド外周側にある2列の支持柱で支える。 図3 屋根架構の断面図。2本の上弦材と1本の下弦材をラチス材で立体的に連結する。ラチス材は上弦・下弦材の座屈止めとして働くとともに、屋根面のブレースとしての役割も担う。屋根は材料認定を受けた耐火構造。主要構造部であるトラスは鉄骨造であるため、耐火性能検証の対象となる部分はない。法的には、トラスに取り付けた木材は装飾であり、「天井」ではないとの扱いになる(資料:技術提案書〔2015.