電力需要に対応する供給力は,国のエネルギー政策として,従来から石油代替エネルギーの開発・導入を推進し多様化を図ってきた。
しかし,石油・天然ガスを始めとするエネルギー資源の大部分を海外に依存していること,そして気候変動問題を始めとする環境問題への対応が重要な課題となっていることを踏まえれば,供給力ごとに供給安定性,環境適合性,経済性等を評価し,その開発を着実に推進していくことが必要である。
次の供給力は,石油代替エネルギーの一部を使用した発電方式であるが,それぞれについてその特徴及び技術的な課題を説明する。
一般水力による発電
自然エネルギーであるために自然条件に左右される面はあるが,海外に依存する必要のない純国産エネルギーという供給安定性,発電時に二酸化炭素(CO2)や硫黄酸化物(SOx)等を発生しない環境適合性,燃料を使用しない発電コスト安定性という経済性の特徴がある。
既に一般水力の開発が相当進んでいるため,今後の開発は立地地点の奥地化や小規模化となり,開発コストの上昇が見込まれるため,低落差や小流量に適応した技術の向上が課題である。
石炭燃料による火力発電
石炭は,他の燃料と比較して価格面で有利であるが,硫黄分を多く含むため SOx や NOx の排出が多く,さらにばいじんや CO2 などの排出も多いので,環境保全上の問題が大きい。
ただし,賦存量や賦存広さを考慮すると,供給安定度が非常に高く,また経済性の優位さからも,中核的な石油代替エネルギーである。
石炭は,他の化石燃料に比し,燃焼過程における単位熱量当たりの二酸化炭素排出量が大きいこと等,環境への適合を図る観点から課題を抱えている。
このための対策技術が必要であり,燃料自体のガス化によるクリーン化,超臨界圧採用による高効率発電,ガスタービンと蒸気タービンを組み合わせて発電する石炭ガス化複合発電(IGCC)等のより効率の高い発電利用技術の開発・導入が課題である。
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太陽光,風力,バイオマスによる新エネルギーによる発電
新エネルギーのうち,太陽光,風力,バイオマスの再生可能エネルギーは,地域におけるエネルギー自給率の向上,地球温暖化対策に資するほか,分散形エネルギーシステムとしてのメリットや国民がエネルギー供給に参加する機会を与えることもできる貴重なエネルギーである。
当該新エネルギーは,エネルギー密度が一般的には小さく,現時点ではエネルギー変換効率や設備利用率など,競合するエネルギーと比較して,出力の不安定性や高コスト,電力品質の確保等の課題を抱えている。
このため,コスト低減や系統安定化,性能向上等の技術開発が課題である。
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参考文献
- 平成20年度 第一種 電気主任技術者 二次試験 電力・管理 問6 「電源の開発」
更新履歴
- 2022年11月17日 新規作成