棚田自然エネルギー勉強会

  

２００９年版自然エネルギー世界白書いよると、
（http://www.kantei.go.jp/jp/singi/t-ondanka/dai1/siryou5-1-2.pdf）

中国が、自然エネルギーに注力していることがわかる。

風力発電については、日本はトップ１０にも入らず、

インド・フランス・ポルトガルなどの後塵を拝している。


自然エネルギー全体（太陽光＋風力＋地熱＋バイオマス＋小水力）では、


中国　米国　ドイツ　スペイン　インド　日本　の順である。


日本の発電能力は、中国の１０％程度である。


日本は、比較的に自然エネルギー源に恵まれているのに、地の利を生かさないとは、もったいない。



  

トラフ式太陽熱発電システム
（例えば：http://matome.naver.jp/odai/2130102263958178001/2130103796858454003）


前々回は、太陽熱で温水（約７０℃）を作って、

これをウエハラサイクルに適用する場合について考えたが

これを一歩すすめて、トラフ式などの集光タイプも面白いかもしれない。

熱媒体を、水ではなくて、オイルにして３００℃程度に昇温して、

高温オイルで水を加熱し、水蒸気を発生させ、発電機のタービンを回すようにしてはどうだろうか？



棚田の耕作面（パネル設置面）は、水平であるので、

熱媒体（オイル）を対流させるための勾配は簡単につけることができる。

棚田には、送電線はないが、タービン発電機を棚田最上部に設置すれば、

ここだけに送電線を敷設すればよい。
（ウエハラサイクルでも同じ）




  

東京新聞によると、「石原慎太郎知事は、ガスタービンと蒸気タービンを組み合わせた天然ガス発電所を東京湾に設置する方針を庁議で示した」とのこと。
（http://www.tokyo-np.co.jp/article/national/news/CK2011072102000051.html）

脱原発とか反原発などとは言わない知事でも、実際には「原発」を東京湾に誘致することはないらしい。

ガスタービンコンバインドサイクル（ＧＴＣＣ）は、熱効率が良い（約５０％以上）。

資源節約・炭酸ガス低減・原発リスク回避の三拍子が揃っているので、是非実行して頂きたい。

電力の地産地消にも貢献できる。



（その他の参考記事）

http://www.zakzak.co.jp/zakspa/news/20110712/zsp1107121047002-n1.htm

http://www.mhi.co.jp/products/category/gas_turbine_combined_cycle.html

http://www.fepc.or.jp/learn/hatsuden/fire/combined_cycle/index.html







  

原発事故と鉄道事故との比較

福島原発事故と中国高速鉄道事故との共通点と相違点を羅列してみた。

（共通点）
人災である：
　　・原発事故は、想定外・想定不適当などの基準で自然を甘くみていた。
　　・鉄道事故は、原因不明であるとしても、停止車両に追突するのは１００％人災である（自動車の追突では、追突側に１００％の責任がある）。

国・役所が積極的に関わっている：

安全と喧伝されていた：

輸出計画がある：

隠蔽体質がある：

国の威信に、傷がつく：

（相違点）
被害範囲：
　　・鉄道事故は、事故を起こした車両関係に限定される。
　　・原発事故は、原発関係のみならず広い範囲に害を及ぼす。食品混入すると被害範囲は、日本全国に拡大する。

被害期間：
　　・鉄道事故は、事故発生の時に限られる。
　　・原発事故は、放射能が除去されない限り、何十年も影響を及ぼし続ける。環境に拡散した放射能が食物連鎖により濃縮され、食物や飼料を汚染し、長期間の影響がある。

原因究明：
　　・鉄道事故は、原因究明に積極的ではない。
　　・原発事故原因の詳細は、まだ判っていない。

風評被害：
　　・鉄道事故は、技術的には、主に電気・機械系の損傷であるから、第三者にも被害の程度は予想しやすく、風評被害は少ない。
　　・原発事故は、電気・機械系統ばかりでなく、化学的（放射能）を含む全ての技術要素の損傷であるから、被害の予想は困難で、風評被害は拡大する。

両事故を比較して、日本と中国とは、どれだけ似ていて、どのくらいの相違点があるのか考えて頂きたい。

  

ゼーベック効果（熱－＞電気）の実際の変換効率は、数％乃至１０％程度といわれている。
（http://www.iwakimu.ac.jp/sangaku/netuden/about-netuden02.html）

他のサイトでは、大きな温度差（例えば１００度以上）でないと、変換効率が低い（０．１％未満）。
（http://www4.fed.or.jp/tansaku/eneru/05_ohara.pdf）

実現には大きな壁がありそうである。




一方、棚田に太陽熱温水器を設置した場合、

高温側７０℃程度以上が期待できそうである。
（http://www.azumasolar.co.jp/onsuiki/onsuiki.html）


低音側２０℃程度と思われるので、

約５０℃くらいの温度差が得られる。

海洋温度差発電の２倍以上。

ウエハラサイクルでの海洋温度差発電では、効率が５～６％（温度差：２４℃）であるが、
（http://www.xenesys.com/japanese/uehara-cycle/）

棚田ではこれよりも高い効率が期待できる。


棚田は傾斜地なので、高温側には、特に動力は要らない（比重差による自然循環が可能）。

低音側にも、動力は不要（上流から水は流れてくる）。

したがって、システム全体としての効率は良いと思われる。




  

今回の福島の原発事故は、日本人が農耕民族だからか？

農耕民族の特徴の１つ：

周りの人の行動を真似する：
　　　他の人が、籾の種を蒔けば、自分も蒔く。
　　　他の人が、除草をすれば、自分も田の草をとる。
　　　他の人が、稲を刈れば、自分も鎌を手にする。云々．．．．

まるで蛍がシンクロで発光するように、作業を進めれば、それなりに米が収穫できる。

集団行動する＝単独行動しない＝自己主張しない＝原理は考えないでパターン化する

どうもこの仮説は当たっているように見える。

　　　原発事故の想定がおかしいと野党から指摘されても、その集団が反応しないので、だれもそれに口を挟まない。

　　　想定不適当と指摘されれば、原理的に不合理だとしても、集団を重んじ、口を挟まない。等等。

原子の振る舞いは、人間や人間集団の行動とは無関係で、自然の原理に基づくが、人間集団の都合でリスクを無視してしまう。大事故の想定や対策をしない。

日本人の行動が農耕民族的価値観に基づくとの、仮説が正しければ、当分の間、日本人には、原発の管理は無理のように思える。


"農耕民族"と"原発事故"とを合わせて議論したブログなどは、数万件の投稿や記事があるので、このキーワードで検索していただきたい。


  

石油を作る微生物「オーランチオキトリウム」は本当に安い燃料を作れるのか？

この微生物のスクアレン産生効率は高いらしい。

しかし、これも生物であるので餌が必要である。

この餌はどうやって調達するのか？

バイオマス？

実際には植物の太陽光・エネルギー変換効率は低い（１％程度（＊１））ので、

これがボトルネック（隘路）となるのではないか？

開発者は、有機物を含む汚水（下水）を処理するシステムを提案しているが、
（勿論、この条件では期待できるとは思う）

これを棚田にそのまま適用するのは無理であろう。

棚田は上流にあるので、ここに流れる用水は、多くの有機物は含まない。

（＊１：http://www.blwisdom.com/ecotech/04/）
  

棚田には送電線は通ってないところが多く、

電気自動車や充電式器具での作業には、やや課題があった。

これを解決する手段が、各地で実験されている。

群馬県前橋市では、電気自動車充電設備の本格稼動が行われている。
（http://www.city.maebashi.gunma.jp/ctg/07100112/07100112.html）

宇都宮市でも「小水力発電でＥＶ車」の研究に取り組む。
（http://www.shimotsuke.co.jp/news/tochigi/local/news/20110629/552541）

宇奈月温泉では、ベトナムから輸入した水力発電機で、EV車の充電実験。
中山間地えは、GSが撤退し、給油が問題となっているので、
ＥＶ充電にはメリットがありそうだ。
（http://blogs.yahoo.co.jp/hose_solar/27451840.html）
（http://hokuriku.yomiuri.co.jp/hoksub1/toyama/ho_s1_10120401.htm）

栃木県でも実験の計画がある。
（http://www.pref.tochigi.lg.jp/d01/eco/kankyou/hozen/documents/siryou6.pdf）

当地佐賀県には、中山間地・棚田が多く存在するが、
今のところ、「水力発電＋ＥＶ車充電」のシステムに目立った動きは見られない。



  

石油は、約４０年、

天然ガスとウランも約６０年で枯渇する。

夢のような無尽蔵エネルギー原料は存在しない。

（例えば、以下のＵＲＬ）

http://www.rist.or.jp/atomica/data/pict/01/01070101/01.gif


短期的には、上記原料を利用せざるを得ないが、

長期的にみると、本当に無尽蔵なエネルギーは、太陽由来の再生可能エネルギーである。

太陽光・太陽熱・水力・風力・潮汐・海洋温度差などの利用技術開発に、

日本の資源を集中させれば、

今世紀後半・来世紀以降にも、日本が発展すると期待できる。

当然、棚田の利用もテーマの１つに加えていただきたい。








  

今日（１３日）、各紙によると、

自然エネルギー協議会が設立総会がひらかれたとのこと。

（詳細は、以下のＵＲＬ）

http://www.jiji.com/jc/c?g=ind_30&k=2011071300055

http://www.asahi.com/business/update/0713/TKY201107130199.html

http://www.47news.jp/news/2011/07/post_20110713130300.html

http://mainichi.jp/select/wadai/news/20110713k0000e040025000c.html


佐賀県もこれには、参加したようなので、

棚田側からもエールを送ると共に

早急な実施となることを期待する。
  

俳優の山本太郎氏が、昨日佐賀県庁に突入したらしい。

山本は５月２５日にツイッターで反原発発言が原因でドラマを降板になったらしい。

原発は、経済原理というよりも、政治原理なのだろうか？

http://www.asahi.com/showbiz/nikkan/NIK201107120020.html


政治で原発ができるなら、政治で棚田の電源化なぞ簡単であろう。


与野党にかかわらず、是非棚田の有効利用を検討・政策実行してほしい。






  

都道府県別自然エネルギー自給率

大分県が１位で長野県が２位。

大分では地熱発電、長野では水力発電が寄与している。

（詳しくは、以下のＵＲＬ）
http://www.sizen-kankyo.net/bbs/bbs.php?i=200&c=400&m=224485


一方、太陽光発電普及率では、佐賀県が１位。

（詳しくは、以下のＵＲＬ）
http://www.ecosaga.jp/special/solar/

棚田でも設置できるように、県としても体制を整えて欲しい。



公明党も脱原発へ舵を切ったようである。
「クリーンで安全な代替エネルギー」へと述べているのみで、具体的な方向性は見えない。
（詳しくは、以下のＵＲＬ）
http://www.komei.or.jp/km/hamura-ishii-hisao/2011/07/05/%E6%AE%B5%E9%9A%8E%E7%9A%84%E3%81%AA%E8%84%B1%E3%83%BB%E5%8E%9F%E7%99%BA%E3%81%AE%E6%8E%A8%E9%80%B2%E3%82%92/

自民党の一部でもエネルギー政策の転換しようとの動きがある。
「自由民主党エネルギー政策議員連盟」
（詳しくは、以下のＵＲＬ）
http://www.taro.org/2011/06/post-1024.php

以上のように、政治は「脱原発」で動いているようである。
（単なる、選挙目当てだろうか？）

長野県のように、小型水力発電システムは、棚田を含めて日本の各地で設置可能であるので、日本国のエネルギー自給率向上のために、
自然エネルギーを利用した、国全体としての電力システムを構築してもらいたい。

  

「１００％安全な発電システム」なんて存在し得るか？

今は、原発の安全性に世の関心が集まっているが、絶対安全な発電システムなんて求めるのが間違いのように思える。

「原発が安全である」というのは、人間の狭量な過信ではないか（あるいは、安全神話・ドグマ）？




水力発電所・火力発電所・地熱発電所でも死亡事故は発生している。

２０１０年１０月１７日の鬼首地熱発電所での事故では、死亡者があった。
（http://www.sponichi.co.jp/society/news/2010/10/19/13.html）

２００９年８月１７日にロシアの水力発電所施設の事故で、死者６０名以上。
（http://japanese.cri.cn/881/2009/08/22/1s145737.htm）

１９８７年５月２６日東京電力大井火力発電所で、タンク爆発炎上事故。作業員４名死亡。

１９９６年６月１８日東京電力姉崎火力発電所ボイラ－破損事故で２名死亡。
（http://www.tepco.co.jp/cc/press/96071701-j.html）



一方、日本の自動車保有台数は：
（平成23年3月末現在：78,660,773台）
２００９年の交通事故死亡者数は、４９１４人。

基準年度が異なるので、概算として、年・１台あたりの、死亡者率は：
４９１４（人／年）／７８６６０７７３台＝０．００００６２４７（人／台・年）




原子力発電所の重大事故（シビアアクシデント）の発生率はどうか？


２０１０年現在、世界に約４３０基の原子炉があるが

これまでに発生した重大事故は、３箇所（６件）
１９７９年のスリーマイル島２号原子炉（１件）
１９８６年のチェルノブイリ４号原子炉（１件）
２０１１年福島第一原発１～４号原子炉（４件）
（これ以外にも多くの原子力事故は発生している：wikipediaなどを参照されたい）

概算で、原子炉の重大事故発生率は：（基準を原発の歴史に近い５０年と緩くしてみた）
６（件）／５０年／４００（基）＝０．０００３（件／年・基）

これから明らかなように、自動車事故の死亡率よりも、原子炉での重大事故の発生率の方が高い（緩く見ても）。


自動車よりも原子炉の方が安全ではないということになる。


今まで、何を基準に当局や関係機関は「原発は安全だ」と喧伝していたのだろうか？
原発事故による被害の甚大さを考慮すると、リスク量は、自動車死亡事故よりも遥かに高いと言える。

今、論議の的である「ストレステスト」でＯＫとなったとしても、原発のリスクがゼロになるとは言えないであろう。

結論として、当然ではあるが、１００％安全な発電システムなぞ存在しない。
（棚田自然エネルギーの場合でも同じ）


原発を含むすべての発電システムに、リスクがあることを認識し、

このリスクへの対策を充分にして、１００％以上の知恵と努力で、安全性を高める必要があろう。

恐らく、これからも発電所での死亡事故や重大事故が無くなることはないように思える。









  

一次産品の地産地消は、かなり以前から叫ばれている。

電力の地産地消は、一部では震災以前にも唱えられていた。

http://econews.jp/electric/cat10/post_30.php

しかし、福島原発事故以降、電力の地産地消の声は大きくなってきている。

http://business.nikkeibp.co.jp/article/tech/20110323/219108/

http://www.nikkan.co.jp/news/nkx0720110405eaab.html

http://www.asahi.com/digital/nikkanko/NKK201104050016.html

http://www.agrinews.co.jp/modules/pico/index.php?content_id=5654

http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20110508-00000019-kana-l14

http://www.kokuyo.co.jp/ecology/ecooffice/worker/report5.html

などなど。

神奈川県の黒岩知事も、ソーラーパネルを多くの家に設置する計画を発表している。

住宅の屋根やマンションの屋上にパネルを設置すれば、断熱効果も良くなるので、節電の意味では一石二鳥になりそうだが、、、

ブラインド型ソーラーパネルの特許も公開されているが、都市住宅の窓では、発電+断熱の２重効果が期待できそうである。（公開番号】特開２０１１－３２８３７）
(製品案内は：http://www.kk-miyamura.co.jp/index.html?page=main33.html）


工夫次第では、色々なタイプの発電システムが出現しそうである。


地方でも、棚田や耕作放棄地と結びついて、電力の地産地消が進むことを望む。

  

全国各地にある農業用溜池の数は

約２１万である。

稲作が西から東へ普及したためか、西日本での数が多い。

つまり、人口密集地に近いので、溜池に発電機を設置した場合、送電ロスが少ない。

１つの溜池に１００ｋＷｈ出力マイクロ発電所を設置したと、仮定すれば、

２１００万ｋＷｈの潜在能力があると思われる。

これは東京電力の供給量の約４０％である。

しかも、溜池から放水されるのは、稲作時（夏季）なので、夏の電力ピークを緩和することができる。

また、棚田では高低差が大きく、発電機は多段（例えば５段）に設置することができるので、

東京電力の数倍の電力会社が増えるのと同じ効果が期待できる。

単なるトラタヌ？

  

立命館大学国際関係学部の大島堅一教授によると、
バックエンド（後始末・再処理）や補助金などを含めた実際のコストは、１ｋＷｈあたりで、

揚水発電を含む原子力発電が12.23円、火力発電が9.9円、水力発電3.98円。

水力発電が、低コストであれば、棚田での

マイクロ水力発電にも、可能性が大きい？

（詳しくは、以下のＵＲＬ）
http://zasshi.news.yahoo.co.jp/article?a=20110623-00000000-toyo-bus_all



一方、今までの試算例によると
（ 総合エネルギー調査会原子力部会 第70回 原子力発電の経済性について）
原子力　　　　５．９円
水力　　　　１３．６円
石油火力　　１０．２円
ＬＮＧ火力　　６．４円
石炭火力　　　６．５円

これは、手前味噌的な試算とも見えるので、信頼性は低いと思われる。
今回の事故の保証金は、莫大になるので、この試算は現実からは乖離してしまったようである。



これよりも、やや客観的な資料として、
「原子力」（ｗｉｋｉｐｅｄｉａ）によると；

米国エネルギー省エネルギー情報局による試算 [編集]2010年に米国エネルギー省エネルギー情報局（DOE／EIA）が公表した2016年にアメリカで運用を開始する新規発電所の百万Whあたりの発電コストは以下の通り（括弧内は、１ドル＝８０円としたｋＷｈ換算値）。

　石炭火力
従来型石炭火力 94.8$ （７．６円）
改良型石炭火力 109.4$
改良型二酸化炭素貯留石炭火力 136.2$ （１０．９円）
天然ガス
コンバインド・サイクル 66.1$
改良型コンバインド・サイクル 63.1$
改良型二酸化炭素貯留コンバインド・サイクル 89.3$
従来型燃焼タービン 124.5$
改良型燃焼タービン 103.5$
改良型原子力 113.9$ （９．１円）
風力 97.0$ （７．８円）
洋上風力 243.2$
太陽光 210.7$ （１６．８円）
太陽熱 311.8$
地熱 101.7$ （８．１円）
バイオマス 112.5$ （９．０円）
水力 86.4$ （６．９円）

この試算でも、水力発電は低コストであり、
バイオマスや風力にも可能性がありそうである。


以上のように、試算となる前提条件や立場によって、数値は異なるので、
鵜呑みせず、別の角度から見なおすことも大事である。

  

ソーラーパネルの必要面積はタイプによって異なるが、

１ｋＷｈあたり１０㎡と仮定する。

１ｋＷｈモジュールの年間発電量は、１０００ｋＷｈと仮定する。
（これでも、変換率は１０％未満）

１０ａ（一反）の面積は、１０００㎡なので、

１０ａあたり年間１０００００ｋＷｈとなる。

１ｋＷｈあたり２４円で売電できると、

２４０万円／１０ａ・年となる。

これは、米作の２０倍程度の収入である。
（ただし、原価償却費・管理費などの経費は含んでいない）。

一旦設置すると、米作などのような多くの作業を必要としないので、

これからの高齢化対策としては、明るい材料ではある。

棚田では、需要の少ない米を作るより、

需給が逼迫している電気を作った方が良いのかもしれない。




  

減反政策は転作奨励とは別に、

棚田で燃料アルコール用に米を栽培した場合

収入はどれくらいになるか？

希望的な概略見積もりとして：

８００ｋｇ／１０ａ

アルコール変換率４５％

アルコール単価：１００円／ｌ（ガソリン価格に競合できるように）

比重：０．８

800(kg)/10a x 0.45 ÷ 0.8(kg/l) x 100(円/l) =45,000(円/10a)

となる。


食料用米作の場合、

500(kg/10a) x 6000(円)/30kg = 100,000(/10a)

となり、食料用米作が有利である：


上記の例に補助金類や製造・生産コストは含んでいない。


補助金が交付される食料用であっても、経営が成り立たないのに、

ガソリン添加用のアルコールの場合は、後者の半分以下の収入となる。


従って、穀類からの燃料用アルコール製造は、日本国内では、成立が困難であるし、

食料を燃やすという反倫理性（世界人口の９０％程度は飢餓状態であるとも言われている）も考慮する必要がある。

穀物（米）では、なくて藁の部分も含めて、全体から、燃料用アルコールが、取れれば、状況は変わるかもしれない。