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「エネルギーと環境」の　技術連関としての風力発電

「エネルギーと環境」の　技術連関としての風力発電. 佐藤建吉 千葉大学助教授 工学部都市環境システム学科. 携帯電話. 技術連関. 新幹線. パソコン. 宅急便. コンビニ. 　「技術連関」とは・・. 私たちが生きている「環境」の一つ 科学技術／社会そのもの･･･「技術連関」 　　　　　　　･･･あまり気がついていない 自然も巨大であるが、科学技術も巨大。 　　　　　　　･･･便利さだけが主役、しかし・・・ 「風車」･･･人工物の一つの要素で、システム 　　　　　（自然エネルギーを利用した動力（エネルギー）源）

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「エネルギーと環境」の　技術連関としての風力発電

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  1. 「エネルギーと環境」の　技術連関としての風力発電「エネルギーと環境」の　技術連関としての風力発電 佐藤建吉 千葉大学助教授 工学部都市環境システム学科

  2. 携帯電話 技術連関 新幹線 パソコン 宅急便 コンビニ

  3. 　「技術連関」とは・・ • 私たちが生きている「環境」の一つ • 科学技術／社会そのもの･･･「技術連関」 　　　　　　　･･･あまり気がついていない • 自然も巨大であるが、科学技術も巨大。 　　　　　　　･･･便利さだけが主役、しかし・・・ • 「風車」･･･人工物の一つの要素で、システム 　　　　　（自然エネルギーを利用した動力（エネルギー）源） • 環境とエネルギーで持続可能な社会とするため、 　　◇社会は何を求め、何を選択するか？　 　　◇風車はどう応えられるか? 　　　社会⇔技術のキャッチボール

  4. 　　　風力発電の貢献 ■　環境保全 　・温室効果ガス削減 　・SOx, NOx削減 ■　エネルギーセキュリティー 　・エネルギー多様化 　・国産エネルギー ■　経済効果 ・雇用創出 ・地域経済の活性化

  5. 世界の総風力発電設備容量

  6. 2010年度まで 風力導入累計量3000MW 国内の風力発電設備容量

  7. 世界の風力発電設備容量の推移　(2003.12 ）

  8. 粉挽き風車の種類（+揚水風車）

  9. 風車③　（水平軸－プロペラ型） 一枚翼 二枚翼 三枚翼

  10. 発電容量5MW、高さ120m、翼直径112m、エネルコン社発電容量5MW、高さ120m、翼直径112m、エネルコン社

  11. 出力係数（パワー係数）

  12. 　　風力エネルギー 3 ・風速の３乗に比例 ・羽根直径の２乗に比例 ・高い方が風速が大きい ⇒　大型化

  13. \30万／kW \13~20万／kW \11~15万／kW \20／kWh \9～11／kWh \7～9／kWh 大型化　 ＊風速　6m／s　において 設置コスト 発電コスト 小型100kW 中型500kW 大型1000kW～

  14. 　　風車の構造　　　

  15. 技術開発の動向：―― • 風力発電機の開発と進歩、コスト低下 • 増速機なし（ギアレス）多極発電機の使用 • 可変ピッチ翼（風速変動に合わせる） • 低速回転・低騒音化 • 電力品位の向上（電圧、周波数） • タワーの新型化（景観、美観、心理） • 大型化の限界、ほか

  16. 風力発電の課題 • 性能評価 (1)風速の予実比較、風況予測 (2)風車の性能特性 (3)トラブル（雷、台風、ｅｔｃ） 環境影響評価 (1)騒音　　環境基準(住宅地、45dB) (2)電波 (3)生態 (4)景観 (5)日影

  17. 世界の目標“Wind Force 12” ･･･2020年までに世界の電力の12%を 風力発電でまかなうことができる。

  18. 世界の指標　･･･　Wind Force 12 詳しくはHPに掲載 定格発電容量　1245GW（1MWの風車124万機分、原発1245基分） WF12の12は、世界の全電力の12％ということを風車でということ 20万円/kW 設置コスト　7万円/ｋW 9円/kWh 発電コスト　3.3円/ｋWｈ 投資総額　93兆円 230万人の雇用 CO2削減108億トン

  19. 世界の指標　･･･　Wind Force 12 詳しくはHPに掲載 10,000兆円 10万円 年間投資額（10億ユーロ） 90,000 900 設置コスト（ユーロ/kW） 70,000 700 50,000 500 2010 2015 2020 2005

  20. 世界の指標　･･･　Wind Force 12 詳しくはHPに掲載 アフリカ １２００GWの地域別 途上国 OECD　ヨーロッパ 中近東 中国 OECD　北米 南アジア ラテンアメリカ OECD　太平洋 東アジア （日本、オーストラリア、NZ）

  21. 生きる・・食料、水・空気、エネルギー 　エネルギー政策の基本的考え energy security/environmental protection/economic growth トリレンマ構造　　　　　　　　　　　　　３Ｅの調和型

  22. 新エネルギー導入実績と目標

  23. 「エネルギー」は「能活」 ・人間の生存に不可欠な「水」、「空気」、「食料」、 「エネルギー」のうち、「エネルギー」は、人間の、 生活スタイルや生活レベル、生活環境、さらに経済活動を規定してきた。 ・エネルギーは、人間の人口・地球の環境に直接影響を及ぼしてきた。 ・持続可能な人間と地球のために、これまでの燃料消費エネルギーから 再生可能エネルギーへの転換が迫られている。 ・石炭、石油、天然ガスによる火力発電、原子力による火力発電（原子力 発電）は、いずれもその燃料が消費される発電方法／エネルギーである。 ・風力・太陽光・地熱・波力・海洋温度差による発電方法は、 燃料を用いない再生可能エネルギーである。 ・風力発電は、大規模発電が商業的に実施されている、 実用段階にある、環境貢献と経済的貢献が大きい、 再生可能エネルギーである。

  24. ・Wind Force 12の結論によれば、 2020年までに全世界の電力供給の12％を 　風力発電でまかなうことができる。 　その結果、 1,245GWの風車（60万基以上の風車数） 3,000TWh／年（テラワットアワー、T＝1012 ）の電力 230万人の雇用（2.5％の就業割合） 2.45ユーロ／kWh（3.2円／kWh) となる。 ・こうした長い時間軸（time horizon）で、 　将来を見据え（face to the future）て、 　過去を歴史として（leaving the past to history)、 　新しい技術(new innovation)で直面する問題を解決して、 　持続可能な（sustainable）な地球とする必要がある。

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