技術士の勉強をしようと思って過去問を見ていたんだけど、水力発電だとか火力発電なんかの問題も出るらしい。
まったく知らな～い。
でも、勉強しなければいけない。
だから、その問題を解く前に、発電システムというか、日本のエネルギー事情を学んでおこうと思う。
まず、日本の電力事情。
火力がほとんどで、７８％が火力発電（ＬＮＧ３７％、石炭２８％、石油４％、その他９％）
続いて水力発電は８％
続いて太陽光は７％
続いて原子力で５％
後はその他（バイオマス、風力、地熱）で３％くらい。
電力構成はこんな感じ。
いわゆる自然エネルギーというのは、火力と原子力を抜いたもの。
なので、日本は１８％くらいが自然エネルギーという感じ。
これは各国バラバラ。
オーストリアやデンマークは８割近くが自然エネルギー。
でも、オーストリアとデンマークでは、それぞれ水力発電と風力がメインとなるなど、種類は違う。
この火力だと何が問題なのか？
もちろん、ＣＯ２排出もあるけど、水力とか太陽光と決定的に違うのは、ＬＮＧや石炭を輸入しなければいけない、ということ。
ここにかかる費用が年間３０兆円近い、という。
ここを火力発電以外に電力生産をシフトできれば、日本はエネルギーを生産するコストが下がることになる。
何をするにしても、電気は必要な時代、エネルギーコストがかかるということは、国民も全てのものにおいて海外より高いコストを払わなければいけないし、グローバル社会においては、世界と戦うにおいて、産業界にとっても不利になる、ということ。
では、火力発電からどんな発電方式が良いのか？
とりわけ、ベース電源といわれる、安定供給できる電力としては、現段階では、原子力と水力に軍配があがる。
自然的で良さげなイメージのある太陽光や風力というのは、こちらでコントロールできない電力なので、現時点ではベース電源にはならない。
太陽光に至っては、昼間に使わざるを得ない。
もっとも、蓄電技術が発展していけば、太陽光にも、太陽光だけに光が当たる、とは思う。
なので、蓄電技術が進めば太陽光の電源構成比率は高まってくるのは間違いない。
水力発電に関しては、日本の水系については発電施設は概成している、と言われている。
しかし、オーストリアは６割近くが水力発電なんだけど、どうやっているんだろう。不思議。
日本は、それなりに降雨量も多く、急峻な山あいにダムを建設してきて、水力発電の生産量がもっと多くても良さそうな気もするけど。
後、発電システムを簡単にメモっておく。
まず、基本はタービンを回す。
タービンが回れば磁石が回るようになっている。
磁石の周りにはコイルが設置されており、磁石が回転するときにＮ極とＳ極が入れ替わる。
これによって、電磁誘導が起こり、誘導電流と呼ばれる交流電流が発生する。
基本、火力も水力も原子力もこれ。
後は、タービンを何で回すのか、の違い。
ダムの水を放流したときの水の力を使えば水力発電。
火力はＬＮＧや石炭を燃やしてボイラーを温め、蒸気を発生させる。
蒸気の液体から気体に変わるときの数千倍に体積が膨らむパワーを利用してタービンをまわす。
これは蒸気機関車と同じ仕組み。
原子力も基本は同じ。
ウランを核分裂させたときに発する熱で原子炉（ボイラー）を温め、蒸気を利用する。
基本は蒸気機関を発明？改良したワットの時代の技術を使っている。
建設業に身を置くぼくとしては、やはり水力発電については、しっかり調べたい。
スマートシティとも関わるので、水力だけでなくエネルギー関連のことについてはしっかりと調べてメモりたい。