脱原発実現の肝となる技術

今日は久しぶりに再生可能エネルギー技術の記事を書こうと思う


先日、発送電分離の方針が経済産業省有識者会議「電力システム改革専門委員会」が

5年後から7年後に実施する方針を打ち出した。

なぜ発、送電分離が必要なのか?

発送電分離のメリットとしては新規事業者の参入で競争が生まれ、電気料金値下げにつながるからだ

現状、送電網は電力会社の独占状態だ

だから、使わせないことも可能だ

実際、太陽光発電風力発電などの再生可能エネルギー技術で発電して送電しようとしても

電力会社が送電線を使わせないというような事もあったようだ。

たとえ使わせたとしても、利用料を高くしてしまえば、

実質的に使わせない(高くて売電しても採算が合わないようにする)ことも可能だ

だから発送電分離は重要なのだ

でも7年後??

4年後だったんじゃないの?

何で7年もかかるの?


その理由はどうやら送電網システムの改変に時間がかかるとの事らしい


でも送電網システムなんて既に出来上がっているんじゃないの?


そりゃ、送電利用料の計算するシステムは、新たに必要だろうけど、

これだけ脱原発が叫ばれているなかで7年は長すぎない?

どうも、いわゆる「利権」が絡んでいるような気がする


実際、僕の友人でヘリのパイロットがいるんだけれど

彼曰く

山間部などを走る高圧送電線などを敷設するときは

その敷設作業はヘリを使うのだが

某電力会社は「A航空」1社にしか発注しないそうだ


他のヘリ会社がどんなに優秀な(「A航空」より優秀な)敷設技術を持っていても

「前例のない」航空会社には発注しないそうなのである。

だから「独占状態」なのだそうだ。。

本当はこういう利権の排除に7年もかかるんじゃないの?って思うのだ

話は少し戻して、僕自身は発送電分離は重要だとおもうけど

「発電」と「送電・蓄電」会社に分離すべきだと思っている

つまり送電会社は蓄電事業も行うのだ

なぜなら、本当に脱原発を実現し、再生可能エネルギー技術による

発電に移行するためには蓄電技術は不可避だからである

例えば、原発一基による発電能力は約100万Kwだと言われている

あの日本一のダムの黒部ダムの発電能力でも33万Kwである

つまり、原発一基で黒部ダム4つ分の発電能力があることになる。


これはスゴイ発電能力だ

それに引き替え、今をときめく?太陽光発電、特にソフトバンクの孫さんが

ぶち上げたメガソーラープロジェクトのいわゆる広大な敷地が必要な

「メガソーラー」なんて、たかがメガワット(1000kw)である


原発一基に対抗するためにはこのメガソーラー(1000kw)が1000も必要なのだ


しかも不安定ときている、太陽光発電は天気に左右される、風力発電も同じ


常時一定の風が吹いているわけではない

電力供給が不安定ということは非常に大きな問題を起こす

電力供給が不安定なことは製造業のモノ作りの現場では大変な問題を引き起こす

僕は以前某大手化学メーカーである生産プラントの開発技術者だったので分かるんだけど

電力供給が不安定だと生産プラントを一時的に止めなけばならない事態が発生するのだ

なぜなら生産のための機械(プラント)が不安定では一定の品質のモノづくりができなくなるのだ

もし瞬停(瞬間停電)なんか起こってしまうと、それはもう一大事である

そもそも大きなプラントを立ち上げ、安定生産状態にするまでは相当な時間がかかってしまうのだ

(生産ラインによっては2日、3日かかる)

そうなると大赤字になりかねない

だから電力の安定供給を産業界が望むのは理解できる

再生可能エネルギー技術による発電では到底不可能と言えると思う

で、

必要になってくるのが蓄電技術である

しかも超大容量且つ著寿命な蓄電技術が必要になる

そんな蓄電池さえあれば、発電自体が非力で不安定であっても

その蓄電池にどんどん貯め込んでおけば、

その蓄電池からなら安定供給できるからだ


この点については資源エネルギー庁も認識しており、


NAS電池の開発と普及を進めようとしています。



こういった蓄電池に必要な要件は携帯電話や自動車のバッテリなどのような

ポータビリティやエネルギー密度ではありません。


求められるのは下記の2点です。


1.大容量で安全であること


2.大容量で長寿命であること。


さらに言えば低コストであることです。




しかし従来のバッテリーは大型化すれば大型化するほど火災事故や爆発などの危険性が伴います。


特にハイブリッドカーなどの次世代蓄電池として注目を集めているエネルギー密度の高いリチウムイオ

ン電池などに10メガワット以上蓄電しようとしたら

その蓄電池の近隣には住民が住めないほど危険になってしまいます。

なぜなら金属リチウムは空気中で自然発火するほど酸化されやすい金属なので火災が起こると

そこら中が火の海になる可能性があるのです。

そこで資源エネルギー庁が注目しているのがNAS電池というものです。

NASバッテリとは、マイナス極にはナトリウム(Na)が、プラス極には硫黄(S)が特殊セラミックスで仕切られて存在しています。

NAS電池に電気を通すとナトリウムイオンが発生し、硫黄との化学反応により放電が起こります。

充電する場合はその逆で、ナトリウムイオンの受け渡しにより放電、充電が行われるというものです。

このNAS電池は従来の鉛蓄電池に比べてエネルギー密度が約3倍高く体積・重量が3分の1程度とコンパクトであり、

且つ期待寿命は15年(4500サイクル)という特徴を持っているため資源エネルギー庁も最有力としています。


まず安全性について

NAS電池はリチウム日本電池ほど危険ではありませんが、


電極に使用しているナトリウム金属は極めて活性が高

く水に反応して爆発を起こすため爆発火災危険があります。

実際に今年(2011年)9月21日日本ガイシが製造し、


三菱マテリアル株式会社の筑波製作所に設置されたNAS電池が火災を発生しています。

この火災原因未だに不明なのだそうです。

このNAS電池。。

特許はなんとあの東電が持っているのです。

未だに火災原因が不明なのも頷けるのような気がするのは僕だけか?

たぶんこの事故によって日本におけるNAS電池の採用は


大幅に後退してしまう(当面採用を見送らざる得ない状況)でしょう。


しかしこのNAS蓄電池よりも長寿命で安全性も高いバッテリーが存在します


それが以前にもこのブログで紹介したレドックスフローバッテリー(蓄電池)というものです。

これはもともとアメリカのNASAが開発した蓄電システムです。

これはイオンの酸化還元反応を溶液のポンプ循環によって進行させて充電と放電を行う流動電池です。

現在実用化されているのはバナジウムイオン電池です。

両極にバナジウムイオン電解液を満たしただけのものです。

$俺はまだ生きている!脳出血で半身不随になった元IT系社長の中途障害者としての生き方-redox


このバッテリーの大きな特徴は従来の鉛蓄電池のように鉛が「溶けた」鉛イオンが移動するわけではないということです。

両極の電解液の電荷の差から「電子だけ」が移動するのです。

そのため鉛イオンが溶けて移動する鉛蓄電池のように両極の電極の鉛が腐食して電極が3年4年でヘタるようなことがないのです。

世界の実績では18年で3%の劣化だそうで、事実上なんと30年能力維持できるという優れものです。

この電池の最大の長所は 安全性と安全性と長寿命です。

■長寿命
まず、電極がバナジウムイオン溶液なので鉛蓄電池のように鉛の電極が3年でヘタるようなことはなく

世界の実績では18年では3%の劣化だそうで、事実上なんと30年もの長期間能力を維持できるという優れものです。

■安全性
安全性から言えば両極が電荷の違うバナジウムイオン電解液だけなので他のバッテリのように化学反応を行わないため、発電や発火・爆発
などは絶対起こりません。(これは電池の仕組みを知っている人なら共通認識だそうです)

■環境にやさしい
利用し終えたバッテリー液(バナジウム電解質溶液)は廃棄する必要がなく、完全にリサイクルできるのです。

これほど優れた蓄電池なのでアメリカではGE、日本でも大手電力会社や民間化学企業などの大手企業が

実用化に向けて改良に向けて開発に着手したそうです。

しかし残念がら途中で開発がストップしてしまいました。

その理由は

日本では資源エネルギー庁の方針がNASバッテリーの開発に傾いたため、開発助成金が滞ったためだと聞いています。

そうしたという理由もありますが、

技術的な問題としてもバナジウムイオン電解液の安定した精製技術の開発が非常に難しく

研究開発設備だけでも莫大なコストがかかえるという面がたからだそうです。

ところがこのバナジウムイオン溶液の安定した精製方法を既に開発に成功している会社が中小企業既に

存在しているのです。4月にその企業に訪問して来ましたがやはり中小企業であるがゆえに研究開発資

金に苦労しているようでした。しかし小規模ではあっても住友電工や関電でさえ断念した精製方法を既

に開発に成功しているのです!

このレドックスフローバッテリーの仕組みであれば学校のプールでさえ有効活用できるのです。

しかこのレドックスフローバッテリーは、出力セルの枚数を増やすだけで理論的にはいくらでも大きな

出力の電力の充放電ができるというのです。

学校のプールを利用したレドックスフローバッテリーのイメージ
$俺はまだ生きている!脳出血で半身不随になった元IT系社長の中途障害者としての生き方


上記の図は学校のプールを利用したイメージ図ですがこのように各市町村の小学校に蓄電池として常備することも可能なのです。


理論的には1000世帯の家庭が10日間過ごせるレベルの超巨大なレドックスフローバッテリーを作ることも可能だそうです。


もちろんコストはかかりますが。。

でも何よりこれだけ巨大にしても「安全」であるというところがスゴイのです。

この巨大レドックスフローバッテリーを全国各地に配置するという施策を打ち出せば、

これは一大国家プロジェクトとなり、

あのニューディール政策ならぬ、オバマ大領も就任前に打ち出していた

グリーンニューディール政策」のような巨大公共事業になると思う


実は去年の11月にあの中国の習近平総書記の兄弟(姉[カナダ国籍])の会社から

1000億規模のオファーが僕に来たのはこの電池技術なのだ

中国は今、この技術が喉から手が出るほど欲しいのだ

なぜなら中国の方が日本よりも再生可能エネルギー技術を必要としているからだ

昨今話題になっている中国からの飛来が懸念される微小粒子状物質「PM2.5」の

ように中国は今、大気汚染が深刻である

だからこれ以上、石炭や石油を燃やす火力発電を増やすのは難しくなってきている

かとって原発はお隣の日本でも、かつてはロシア(旧ソ連)でも

悲惨な取り返しのつかない事故を起こしている

だから、きっと中国は今、この技術が喉から手が出るほど欲しいのだ

その情報収集(産業スパイだったかも知れない)に必死なのだと思う




日本は政権が民主党から自民党に代わって、

安部総理は経済政策として公共事業の増加を打ち出しているけれど、

いくら経済があるからと言って、

不必要な(不必要とは言わないまでも、必要以上の)道路や施設の公共事業をあすることは


経済の「一時的な」カンフル剤にななるだろうけど、そもそも不必要なモノを作ってしまったのだから、

そこから先の「更なる需要」が見込めないため尻すぼみになってしまうのではないかと感じる

でもこのき巨大蓄電池なら、脱原発再生可能エネルギーを利用というために

将来に渡ってした必要不可欠なモノであるから

そこには更なるあらたな需要が生まれ、あらたな需要が生まれるということは、

そこには新たな競争やあらたな産業が生まれるのではないかと思うのだ

僕の知人も言っていたけど

今回のいわゆるアベノミクスの目玉のインフレターゲットは非常に危険な賭けだと思う

ヘタをすれば、インフレがインフレを生み、それこそデフレスパイラルならぬ、

インフレスパイラルによってハイパーインフレにもなりかねないという

こういった金融施策だけで今の日本の経済不況が持ち直すとは僕にも思えない


やはりモノ作りを重視した実体経済対策が重要だと思う

それには再生可能エネルギー技術の促進政策はもってこいだと思うんだけどな。。

久々に書いた、僕が今思う再生可能エネルギー技術に関する記事でした。