キーワード解説

節電・蓄電・発電に関する重要なキーワードを解説した記事をまとめました。

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地球温暖化など環境負荷の大きな二酸化炭素を吸収しつつ、エネルギーを生み出し、さらに有害物質を排出しないというクリーンエネルギーの生成を実現する「人工光合成」。“人類の夢”ともされた技術だが、2020〜2030年には現実のものとして実現する可能性が見え始めている。

(2015年7月17日)
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電力を有効に利用するうえで蓄電池が果たす役割は大きい。現在はリチウムイオン電池を内蔵した製品が主流で、家庭用から電気自動車まで用途は広い。ただし素材になるリチウムがレアメタルで高価なために製造コストが下がりにくい。安価なナトリウムを使った電池の開発が進んできた。

(2015年4月10日)
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今のところ火力発電と比べて再生可能エネルギーのコストは高い。そのコストの差額を電気料金に上乗せして徴収するのが「賦課金」である。再生可能エネルギーの拡大に伴って賦課金の負担額は年々増えていく。今後どの程度まで上昇するかは、発電コストの低下と国の政策によるところが大きい。

(2015年3月27日)
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電力会社が企業や家庭に請求する電気料金を計算する時に、毎月の単価を変動させるものが1つだけある。「燃料費調整単価」と呼ばれる上乗せ分で、化石燃料の輸入価格に連動して上下する。電力会社によって石油・LNG・石炭の構成比が違うため、燃料費調整単価の変動額も各社で差がある。

(2015年2月18日)
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家庭用のエネファームから次世代のエコカーまで、「燃料電池」を搭載した製品が我々の身の回りに広がってきた。燃料電池は水素と酸素が化学反応を起こして電気を発生させることから電池の1つに位置づけられている。燃料を補充するだけで発電を続けられる点が従来の電池にない最大の特徴だ。

(2015年1月16日)
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再生可能エネルギーが急速に拡大して、地域によっては電力が余ってしまう可能性が出てきた。そこで注目を集めるのが、余剰電力を使って水から水素ガスを作る「Power to Gas」だ。CO2フリーの水素を大量に製造することが可能で、燃料に利用すれば再び電力に転換することもできる。

(2014年11月28日)
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固定価格買取制度の対象になる発電設備の接続を保留する問題が広がっている。再生可能エネルギーで発電した電力を買い取ってもらうためには、電力会社の送配電ネットワーク、いわゆる「系統」に接続する必要がある。接続の手続きを完了しなければ、発電設備の工事に入ることができない。

(2014年10月31日)
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火力発電の依存度が高まる中で、燃料費の安い石炭火力の割合が増えている。石炭火力はCO2の排出量が問題になるが、発電設備の熱効率を引き上げればCO2と燃料の両方を削減できる。「石炭ガス化複合発電(IGCC)」を採用すると、従来の発電方法と比べて熱効率が1.3倍以上になる。

(2014年9月12日)
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全世界の電力の約7割は火力発電で作られている。大量のCO2を排出する問題に加えて、燃料になる石油・石炭・天然ガスの価格高騰が電力会社の経営を圧迫する。有効な解決策は発電効率を高めて、燃料の使用量を抑えることだ。最新鋭の火力発電設備では熱を電力に変換できる「熱効率」が高い。

(2014年8月26日)
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島国の日本の周辺には、さまざまな海洋エネルギーが存在する。その中で開発が進んでいるのは洋上風力と海洋温度差発電の2つだ。沖縄県の久米島では海洋温度差発電の実証設備が稼働中で、国の支援を受けて商用化に向かう。海水の温度が年間を通して安定していれば発電に利用できる。

(2014年7月18日)
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日本が世界をリードする先端技術の1つに「水素・燃料電池」の分野がある。トヨタ自動車が世界に先駆けて燃料電池車を市販する一方、川崎市では世界初の水素発電所を建設する構想が進む。水素は酸素と反応して、電気と熱と水を作る。CO2を排出しないクリーンエネルギーとして期待がかかる。

(2014年7月11日)
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夏の昼間の電力供給で重要な役割を果たすのが「揚水発電」である。日本の電力会社が運営する大規模な水力発電所の半数以上は揚水式を採用している。純粋な水力発電と違って、火力や原子力と組み合わせて発電する。夜間の余剰電力を利用することからから「巨大な蓄電池」とも呼ばれる。

(2014年6月20日)
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広くて日当たりの良い農地は太陽光発電に適している。同じ土地の中で農作物を栽培しながら太陽光発電に取り組む「ソーラーシェアリング」が全国各地に広がり始めた。農作物にも十分に光が当たるように、支柱を高くして太陽光パネルを設置する。農林水産省も指針を出して促進している。

(2014年5月23日)
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太陽電池は素材や製造方法によってタイプが分かれる。現在のところ結晶タイプのシリコンを使ったものが主流だが、最近では各種の化合物を素材に利用した薄膜タイプの製品が増えてきた。薄くて軽く、日射熱に強い点が特徴で、建物の外壁やメガソーラーにも使われ始めた。

(2014年5月16日)
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石油を燃料に使う火力発電は現在でも日本全体の発電量の1割以上を占める。ほぼ100%を輸入に頼る石油だが、北海道や東北、新潟県などには油田がある。これまで石油を産出してきた地層とは別の層に含まれているのが「シェールオイル」である。いよいよ商業生産が秋田県内で始まる。

(2014年4月11日)
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電力システムの改革が着々と進む中で、すでに新しい制度がいくつか始まっている。その1つが「自己託送制度」である。企業が工場などで自家発電した電力を、電力会社の送配電ネットワークを利用して、離れた場所にある事業所へ供給できる制度だ。2014年4月1日から利用可能になった。

(2014年4月4日)
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オフィスビルや住宅で電力と熱を作り、それと同じ量だけを消費する。まさに自給自足を実現するのが「ネット・ゼロ・エネルギー」の考え方だ。省エネ機器の導入や断熱対策に加えて、太陽光や地熱などの自然エネルギーを取り入れる。政府が補助金制度を設けて推進している。

(2014年3月7日)
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再生可能エネルギーを利用した発電設備の中で、バリエーションが最も多いのは水力だ。水のエネルギーを効率よく電力に変換するためには「水車」の構造に工夫が必要で、代表的なタイプが10種類ある。特に小水力発電の場合には、少ない水量と低い落差でも発電量を増やせる水車を選ぶ。

(2014年2月21日)
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エネルギー資源に乏しい日本にあって、「メタンハイドレート」に対する期待は極めて大きい。近海の広い範囲にわたって存在している可能性があり、エネルギー源の天然ガスを国内で調達できるようになるからだ。「燃える氷」とも呼ばれていて、低温・高圧の地下に分布するのが特徴である。

(2014年1月10日)
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もちろん未来の話だが、20年後には建設が始まっているかもしれない。月面に太陽電池を並べて、発電した電力を地球へ伝送する。そんな大胆な構想を清水建設が打ち出した。月の赤道上に幅400キロメートルで太陽電池を設置すれば、2035年に全世界が必要とするエネルギーを供給できる――。

(2013年12月20日)
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電気に関する重要な法律の1つ「電気用品安全法」が改正されて、2014年1月1日に施行する。家電製品をはじめ、コンセントや分電盤、小規模な発電・配電・蓄電設備を含めて、電気機器の安全性を確保するための法律である。改正によって技術基準が簡素化されて、最新技術に対応しやすくなる。

(2013年12月13日)
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日本の電力は火力発電が中心になっていることから、燃料費とCO2排出量の削減が大きな課題だ。化石燃料から電力を作り出す効率を高める必要があり、最も有効な方法が「コンバインドサイクル」である。日本の技術は世界のトップレベルを誇り、最近では石炭火力でも実用化が始まった。

(2013年11月22日)
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東日本大震災を契機に全国各地で電力不足の可能性が高まり、電力会社は毎日の需給状況を知らせる「でんき予報」を開始した。当日の電力需要の最大値と時間帯を予想して、供給可能な電力に対するピーク時間帯の需要の比率を計算する。その元になる数値が「最大電力」と「供給力」である。

(2013年10月11日)
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通常の火力発電では1000度以上の燃焼熱を使う。地熱発電でも200度以上の高温の蒸気でタービンを回して発電する。もっと低温の熱や蒸気を使った簡便な方法が「バイナリー発電」だ。100度前後の温泉や工場の廃熱から電力を作ることができ、発電設備が小さくて運用の手間も少ない。

(2013年9月27日)
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2012年7月に固定価格買取制度が始まって以降、再生可能エネルギーの拡大が続いている。従来の原子力を中心に据えた中央集権型のエネルギー供給から、国民や企業を主体にした自立分散型へ移行する意義は大きい。新たに法律によって定めた制度で、当然さまざまな要件や制約がある。

(2013年8月23日)
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電力システムの新しい機能として欧米で導入が進む「デマンドレスポンス」が、日本でも実用段階に入ってきた。夏の昼間などに電力不足の可能性が生じた時に、利用者が協力して需要(デマンド)を抑制する仕組みだ。システムを使って実行機能を自動化する取り組みも始まっている。

(2013年8月2日)
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燃料電池車は量産以前の段階にあり、水素を供給するインフラもない。電気自動車よりも効率が悪い。それにも関わらず開発が進むのはガソリン車が持つ本質的な課題を解決でき、将来のエネルギーインフラの姿に適合するからだ。

(2013年7月19日)
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同じ1MW(メガワット)の発電設備でも、太陽光と風力では実際の発電量が違う。さらに火力や地熱になると、1MWの設備で発電できる電力の量はもっと多くなる。発電に使うエネルギーの種類によって「設備利用率」に差があるためで、事業者にとって重要な発電コストに大きな影響を与える。

(2013年7月12日)
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東京スカイツリーも採用した地中熱。地中熱を利用すると空調の電気料金を抑えることが可能だ。どのような仕組みで動くのか、課題は何か。

(2013年6月21日)
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火力発電は高効率で運用しやすいが、化石燃料を使うため、二酸化炭素を大量に排出するという欠点がある。二酸化炭素を大気中に放出しないようにする取り組みが必要だ。二酸化炭素の分離、回収、貯留(CCS:Carbon dioxide Capture and Storage)に関する制度や技術について紹介する。

(2013年6月14日)
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将来の電力供給体制を強化するうえで、発電所の新設・更新が急務になっている。ただし発電設備が自然環境に大きな影響を与える可能性があり、事前に「環境影響評価」を実施することが法律で義務づけられている。現在は手続きが完了するまでに3年程度かかるため、政府が簡素化に動き始めた。

(2013年6月7日)
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再生可能エネルギーの利用、発電、省エネ、需要の制御……これらは電力問題を解決し、より経済的な電力システムを作り上げるための重要な取り組みだ。今回はあまり顧みられることのない「送電」に注目し、超電導技術を使うとどこまで改善が可能なのかを紹介する。

(2013年5月31日)
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家庭や店舗、オフィスビルや工場にも「分電盤」は設置されている。電線から送られてくる電力を空調や照明などの電気機器に分配する装置だが、最近は節電対策でも重要な役割を果たすようになってきた。電力の利用状況を「見える化」するためには分電盤を利用する方法が一般的だ。

(2013年5月24日)
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水素はこれまで広く一般に利用されたことがないエネルギー源だ。このため、将来のインフラ整備を目指して、さまざまな方式の開発が進んでいる。

(2013年5月17日)
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マンションで使う電力は一般のビルと変わらないほどの規模になる。本来はビルと同じように企業向けの安い電力を買うことができれば電気料金は安く済むが、現実には各家庭が電力会社と個別に契約して高い電力を購入している。この問題を解決する方法が「高圧一括受電」である。

(2013年5月10日)
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国や自治体が補助金制度を設けて「コージェネレーションシステム」の普及に力を入れている。略称「コージェネ」は電力と熱を同時に作り出せる設備で、燃料を2倍の効率で使える点がメリットだ。熱は給湯と冷暖房に利用できる。企業や家庭の自家発電設備として利用価値が高まってきた。

(2013年4月26日)
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太陽光からバイオマスまでさまざまな再生可能エネルギーがある中で、将来の事業の可能性が最も大きいのは「洋上風力発電」である。国土が狭くて海に囲まれた日本には、洋上風力発電に適した領域が近くに広がっている。一方で陸地までの送電コストなど解決すべき課題も多い。

(2013年4月19日)
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燃料費が安い石炭火力発電に注目が集まっている。最大の課題はCO2排出量が多いことだが、よりクリーンな石炭火力発電を実現する方法が増えてきた。そのひとつが「バイオマス混焼発電」で、木質などのバイオマスを石炭に混ぜて燃料に利用することでCO2排出量を削減する。

(2013年4月12日)
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電気料金の値上げが相次ぐなか、自治体を中心に「新電力」へ契約を切り替える動きが活発になってきた。現在のところ自治体や企業を対象に自由に電力を販売できるのは、電力会社と新電力だけである。新電力の正式名称は「特定規模電気事業者」で、現在79社が登録されている。

(2013年4月5日)
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システムを使った節電対策は期待ほど進んでいない。ビル向けのBEMSや家庭向けのHEMSも導入が始まったばかりだ。そこに登場したのがマンション向けのMEMSで、各住戸の電気料金をまとめて安くできるメリットがある。4月から補助金制度も始まり、一気に普及する可能性が出てきた。

(2013年3月29日)
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再生可能エネルギーの中で、太陽光発電と並んで導入しやすいのが「小水力発電」である。水が流れているところであれば、発電機を設置して発電することが可能だ。全国各地の農業用水路をはじめ、浄水場やダムの放水路など、すでにある水流を生かした小規模な発電設備が広がってきた。

(2013年3月22日)
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電気料金を値上げする動きが相次ぐ一方で、料金を安くできるサービスが続々と登場してきた。これからは対策を実施した利用者と、そうでない利用者の間で、電気料金に大きな差がつく時代になる。そこで電力の使用量を一定時間ごとに測定できる「スマートメーター」の役割が高まってくる。

(2013年3月15日)
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企業や家庭で太陽光発電システムを導入する場合に、電力会社のネットワークに「連系」することが欠かせない。発電した電力を電力会社に買い取ってもらうためである。さらに電力会社同士も「連系線」でつながっていて、相互に電力を融通することが可能になっている。

(2013年3月8日)