2014年12月7日 科学・技術 タグ: TED, 再生可能エネルギー, 原発問題, 太陽光発電
なぜ太陽光発電だけにできないのか？－アレクサンドロス・ジョージ・シャラランビーデス
アレクサンドロス・ジョージ・シャラランビーデス氏が、従来の発電設備より費用が安く持続可能なのにもかかわらず、太陽光発電だけに切り替えられない理由として、「ミー散乱」と呼ばれる現象によって太陽の光が雲によって集められ、ソーラーパネルに届く太陽エネルギーが50％以上増えて「ソーラーパネルを壊すおそれがあること」、ソーラーパネルの場合には「余った太陽エネルギーを保存する経済的な方法がまだ見つかっていないこと」だと解説しています。
（所要時間：約5分）
動画の内容 （全文書き起こし）
発電をすべて太陽光発電に切り換えるメリットはいくつかあります
多くの場合安く電力が作れ いずれなくなる石炭のような 天然資源を必要とする いままでの発電と比べて明らかに持続可能です
ではなぜいまある発電所を太陽光発電に換えないのでしょうか
それは太陽光発電を安定して利用できない ある要因があるからです
雲による遮蔽です
太陽の光が地球に向かうとき その一部が地球の大気で吸収され 一部は反射して宇宙に戻っていきますが それ以外は地球の表面に届きます
地球の表面に届いた太陽光は 直接日射といいます
雲に遮られた太陽光は 散乱日射といいます
建物などに 反射して太陽光発電システムに届く光は 反射日射といいます
雲が太陽光と発電にどのように影響を与えるかを考える前に 太陽光発電の仕組みを見てみましょう
第一のタイプとして ソーラータワーがあります
中央のタワーと周りを取り囲むたくさんの鏡から構成され 太陽を追跡して直接日射をタワーの一点に集めます 海が大好きな人のようです
太陽の光から作られる熱はとても大きいので 水を沸騰させ蒸気にしてタービンを回し 電気を作ることができます
しかし太陽光発電というときは 普通ソーラーパネルによる 発電を指します これが一番よく利用される太陽光発電です
ソーラーパネルでは太陽光の光子がパネルに当たり電子が解放されて電流を発生させます
ソーラーパネルはすべての種類の太陽光を利用できますが ソーラータワーは直接日射しか利用できません
ここで雲が重要な要素となります
太陽発電の種類と 太陽との位置関係によって 作り出される電気の量は増減します 積雲が数個太陽の前にあるだけで ソーラータワーによる発電は 直接日射によるので ほとんどゼロになる場合があります
ソーラーパネルの場合でも発電量は減りますが すべてのタイプの太陽エネルギーを利用できるので それほど低下はしません
いずれの方式でも 雲がどこにあるかが重要です
反射あるいは 特にミー散乱と呼ばれる現象によって太陽の光は雲によって集められ ソーラーパネルに届く太陽エネルギーは50％以上増えることがあります この増加分を考慮しないとソーラーパネルを壊してしまうかもしれません
なぜ問題なのでしょうか
雲が屋根のパネル上空を通り過ぎただけで この授業が見れなくなるのは困りますよね
ソーラータワーでは溶融した塩や 油の入った巨大なタンクで余った熱を蓄えて必要なときに利用することができます
このように変動する太陽エネルギーを管理し 電気が安定して作り出せるようにします
しかしソーラーパネルの場合には 余った太陽エネルギーを保存する経済的な方法がまだ見つかっていません
従来型の発電所は まだここで必要になります
太陽光発電による変動を抑えるため 不足する電力を従来型の発電によっていつでも補えることが必要だからです
ではなぜ従来型の発電所を主なエネルギー源としてではなく ただ予備電力として利用することが出来ないのでしょうか
それは火力発電や原子力発電所で作業員がノブを回して空の雲の量に応じて発電量を制御することができないからです 応答時間が遅すぎるのです
その代り 太陽光発電の変動をカバーするために 従来型の発電所による電力が常にある程度発電されているべきです
晴れた日には予備の電力は無駄になるかも知れません けれども空が曇ってきたら電力が不足分を埋めてくれます
それが現在我々が常に一定量の電力を確保するために行なっている方法です
このような理由で多くの研究者が 雲の動きや発達を 人工衛星の写真や空を観測するカメラで予測して 太陽光発電所からの発電量を最大にし エネルギーの無駄を最小にしようとしています
これが実現すれば どのような天候でも このビデオを太陽光発電だけで楽しむことができます
でも天気が良ければ 様々な種類の雲を観察するために 外に出かけたくなるかも知れませんね
引用元：TED-Ed
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