• D-12.　コメント（Ｈ．１０．８．１２）　　　　　　　　NEW

    　 何らかの理由により、日本のエネルギーを１００％水力発電のみで まかなわなければならなくなったとしましょう。 （石油の輸入が１０年間ストップしたとか、想定はいくらでも可能） そのとき、水力発電所を維持するために必要となるエネルギー （たとえば、水力発電所のコンクリートをうちなおすとか、 古くなってきたパイプを新しくするとか、というような 作業のために必要となるエネルギー・・・ そう、パイプを作るためのエネルギーも含まれます＝Ｙ） そういったエネルギーをも水力により得られたエネルギー（Ｘ）でまかなえるか、という 事が心配なのです。
    　 収支で表現しますと、
    　（Ｘ　−　Ｙ）　＝　プラス　それとも　マイナス？
    　（X　−　Ｙ）　が十分だけのプラスでないと、 家庭の電灯がつきません、 風呂がわかせません、 工場の機械を動かすことができません。
    • Ａ：　筆者所見（Ｈ．１０．８．１２）

      　 此の問題は、ＬＣＡ（ライフサイクル分析＝エネルギー収支比）と言うタイトルで、可成り以前から議論されておりまして、最近の資料と比較して若干の意見を述べる。
      　１９８０年７月の「電力土木」誌によると　　　　　　　
    各発電方式のエネルギー収支比（単位100万Kcal/KW）
    項 　　　　目
    		中小水力 石油火力 原子力
    設備投資エネルギー計（Ａ） ７．３３ ２．３０ ２．０３

    素材加工

    		 ２．８２ １．０８ ０．９１

    機械製造

    		 ０．３５ ０．５６ ０．３２

    発電所建設

    		 ２．１０ ０．４１ ０．５０

    資材等輸送

    		 ２．０６ ０．２５ ０．３０
    運転投入エネルギー計（年間）（Ｂ） ０．１１ １７．４１
    （２．３９）     		２．０２

    維持修繕

    		 ０．１１ ０．０７ ０．０８

    所内動力費

    		 − ０．６５ １．０４

    燃料製造

    		 − １．６７ ０．９１

    在来燃料（　）内は０を示す

    		 − １５．０２
    （０）     		−
    運転投入エネルギー計（耐用年数間）（Ｃ） ３．８５ ２６１．２２
    （３５．８７）     		３２．３８
    総投入エネルギー合計（Ｑ1）＝（Ａ）＋（Ｃ） １１．１８ ２６３．５２
    （３８．１７）     		３４．４１
    産出エネルギー年間
    　　　　　　　　　　耐用年数間（Ｑ2）     		１０．１１
    ３５３．８５     		１５．０２
    ２２５．３０     		１５．０２
    ２４０．３２
    エネルギー収支比（Ｑ2）／（Ｑ1） ３１．６５ ０．８５
    （５．９）     		７．４２
    備考　　　　年間負荷率（％）
    　　　　　　　耐用年数（年）     		４８
    ３５     		７０
    １５     		７０
    １６

    　端数が少し合わないが、出典は電力中央研究所（以下電中研）1977年（No．167007）となっています。即ち

    １．耐用年数間で、産出エネルギーは投入エネルギーに対し、水力は31.7倍、石油火力は0.85倍、原子力で7.4倍となっている。
    ２．この場合運転投入エネルギーは上表のような内容になっている。
    　　　　　　　　　
    此の表で判ることは
    　
    　@．ご質問の維持修繕の為の投入エネルギーを考慮していることです。そしてその量は略算してみますと、水力の場合年間産出エネルギーの約１％です。

    　A．もう一つ重大なことは、石油火力で在来燃料を考えていることです。だからＬＣＡは１以下です。在来燃料の項目を0にするとＬＣＡは5.9となります。原子力で在来燃料を−とするのも意味が分かりかねる。水力の燃料は天からのもらい水ですから明らかに−です。この辺が昔から曖昧な資源論なのです。誰か天才が現れて明快な分析をして貰いたいと願っているのです。その上、耐用命数も稼動率も桁違いに異なる。水力は１００年以上稼働している実績があり、ピーク発電を行っているので稼動率は低いのは当然であ、これがエネルギー収支比の値に影響する。。
    　
    　その後、同じ電中研の１９９５年（研究報告　Y-94009)で、発電システムについて発電から排気までの総てのプロセスを詳細に渡って見直しをしている。

    １．発電システムの燃料採掘から輸送・精製・発電・廃棄物処理に到る総てのプロセスの特性を明らかにする。
    ２．各プロセスの建設と運用に必要な資材とエネルギー量を調べる。
    ３．産業連関表或いは製品製造プロセスから資材のエネルギーを求める。
    等の検討を重ねた。

    　そして、何故か「通常、投入エネルギーには発電用燃料を含めないため、産出エネルギーは投入エネルギーより大きい値となる」と定義し（？）、更に「発電技術がエネルギー生産プラントとして成立する条件はＬＣＡ＞１である」としている。
    　
    　即ち、此の見直し結果を示すとつぎの通り



    各発電方式のエネルギー収支比（ＬＣＡ）
    項目 水力 石油火力 原子力 太陽光 風力 地熱
    ＬＣＡ　　（産出／投入）　　　　　 ５０ ２１ ２４ ５〜９ ６ ３１
    設備利用率　％ ４５ ７５ ７５ １５ ２０ ６０
    耐用年数 　　年 ３０ ３０ ３０ ３０ ３０ ３０
    参考　＊ＬＣＡ
    1995年水力新世紀計画     		４０．０ ２０．７ １６．３ ２．６ １０．１ １７．８

    　尚表の最終欄に通産省の水力新世紀計画の付属資料を参考のため転記した。

    　 太陽光と風力のＬＣＡが小さいのは、もともとエネルギー密度が小さい為で、その密度を高めたり集めたりするために大量のエネルギーを消費するのであるとしている。

    　ＬＣＡの数字は設備利用率や耐用年数に直接影響する。上記ＬＣＡの値について、耐用年数は法定償却年数とし、設備利用率は水力は９電力の一般水力の平均値５０．４％、石油火力は２０００年の計画では３２．２％となるが、石油・石炭・ＬＮＧ発電の平均値４１．５％を、原子力は２０００年の計画の７８％を使用して計算すると

    　　　　　　　　　　　　　　　　水力　　　　　　石油火力　　　　　　原子力
    ＬＣＡ　　　　　　　　　　　　　７４　　　　　　　４．４１　　　　　　　１２．４８
    設備利用率　　　　　　　　　５０．４　　　　　４１．５　　　　　　　　７８
    耐用年数　　　　　　　　　　　４０　　　　　　　１５　　　　　　　　　　１５　
    　
    　となってしまう。その上投入エネルギーに発電燃料（化石燃料）を含めないとしている。またエネルギー統計で水力と原子力及び地熱等の新エネルギーは一次エネルギーであると同時に即二次エネルギーと定義されている。核燃料も化石燃料と思うがどうしてこのように定義されているのかよく分からない。化石燃料を投入エネルギーに加算すれば火力・原子力のエネルギー収支は１以下となるのは明らかである。

    　この研究報告の中で気になった事は、投入のエネルギーを計算する際に一次と二次のエネルギーかあるがこれをどちらかに揃えて表そうとしている。このように定義していながら、投入時の燃料（一次エネルギー）を考慮しない。原子力も同じである。自然エネルギーの最大の特徴である再生可能エネルギーを此の方式では正しく比較評価出来ない。

    　投入化石燃料を多目的に利用すればアロケーションして多少ＬＣＡは良くなるが、エネルギー収支比の数字から見れば、やはり相対的には発電で燃やしてしまうよりは原料としてＮｏｂｌｅ Ｕｓｅする方が良いと言うことになるのではないか。

    　ここ十数年間の供給確保に全力を尽くすと言う施策は当然だが、有限である化石燃料の大量消費に警告が発っせられながら、少しもひるまず石油が駄目なら天然ガスを天然ガスが駄目なら石炭をと際限もなく突き進んで行く様は、かつてのバブル時代の無謀な不動産投資を思い出させる。

    　精緻を極めると言われる近代産業の電力に於いて、このような分析に色々な数字か出て来るのは如何かと思う。諸外国ではどのような検討が為されているのか是非知りたいものである。 　　　　　　　　　　　　　    目次へ戻る　　 　　　　　　　　　　　ホームページ表紙へ
  • D-1３.コメント（Ｈ．１０．９．７．） 　　　　　　　　　　　　NEWEST　

    　D-12のAの鈴木さんの疑問については私も同様です。どうもエネルギーの生産と変換について概念がはっきりしていないように思います。水力も石油も視点を変えれば太陽エネルギーの変換とも考えられるのですが、蒸発・降水サイクルの変換と化石燃料経由に依る変換と同一視されているようです。

    　LCAについては最近電研で、CO2について同様のことを分析していますが、その場合にも、耐用年数・稼働率については同じ様な考え方でした。

    　どうも人間の欲望は、肉体的には拡大系を望むが、知的にはそれを否定するという自家撞着に陥っているのではないかとも思えてきます。マルクス主義者やある種の環境主義者と似ているように思います。
    • Ａ：　筆者所見（Ｈ．１０．9．７） 　　　　　　　　　NEWEST　　

      　早速御賛同を頂き有り難う御座いました。

      　D-12のA で書き落としましたが、おなじ電中研の資料で具体的な数字は示されていけれども「濃縮ウラン製造時の消費電力は極めて大きい」と述べている。またＬＮＧ火力もその天然ガスの採集と液化工程に大量のエネルギーを消費する。同じく石油火力でも石油の精製装置で消費するエネルギーがあり、これら燃料の製品化過程の消費エネルギーはエネルギー収支（ＬＣＡ）の投入エネルギーに加えているが、燃やす燃料そのものが持つエルギーはエネルギー収支（LCA）には計上しないと定義づけているのである。これに疑問を感ずると言うのである。

      　電中研の同資料には各発電所のＣＯ2に関して報告されているので、ここに概略紹介する。同じ様な疑問を感ずる。

      日本のＣＯ2排出量は７０％が産業部門で、その中で電力が最大で全体の３０％を占める。

      　@．次にＣＯ2排出原単位（g炭素／Kwh）を示す
      　　　　　　　　　　　設備等　　　　燃料　　　　　合計
      　　　原子力　　　　５．７　　　　　　０　　　　　　５．７
      　　　ＬＮＧ火力　　４０　　　　　１３８　　　　１７８
      　　　石油火力　　１２　　　　　１８８　　　　 ２００　　　
      　　　石炭火力　　２４　　　　　１４６　　　 　２７０
      　　　水力　　　　　４．８　　　　　　０　　　　　　４．８
      　　　地熱　　　　　６．３　　　　　　０　　　　　　６．３
      　　　太陽光　１６〜３４．３　　　　０　　　１６〜３４．３　
      　　　風力　　　　　３３．７　　　　　０　　　　　　３３．７
      　　　平均　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１２８　（１９９２年度電源構成）

      　　　注．１．この表はプラントの寿命を３０年と仮定し、その間に発生するＣＯ2量をその間の発生電力量で除したもの。
      　　　　　 　２．エネルギー収支で計算した投入エネルギーの他に、発電時に燃料から直接排出されたＣＯ2、天然ガス　　　　　　　　採掘時に粗ガスに含まれるＣＯ2及びメタン、セメント製造時の化学反応で発生するＣＯ2を含む。

      　　　　この表では当然の事ながら発電時に燃料から直接排出されたＣＯ2を含むが、エネルギー収支計算と差別する　　　　理由がよくわからない。また寿命を一律３０年と仮定しているが、水力が１００年以上持つとすればＣＯ2排出原単位は
      　　　　１／３以下となる。
      　
      　A．ＣＯ2抑制策
      　　　
      　　　　ＬＮＧや石炭火力の発電効率を上げるための技術開発を進めているが、３０％位い節減できると言う。原子力は濃縮ウ　　　ラン製造時の消費電力が大きいが、在来のワンスルー方式に対し遠心分離技術夜と１０％以下になると言う。また太陽　　　光発電も技術開発により３５〜５０％減少すると言われるが詳細は省略する。

      　B．発電システムの環境対策コスト

      　　　　発電システムのＣＯ2の平均排出量は１２８g炭素／Kwhで有るから、原子力・自然エネルギーを多く導入すればＣＯ2　　　を削減出来ることになる。
      　　　　各発電様式でＣＯ2削減効果の経済性を検討するため、ＣＯ2を１トン節約するために要する費用（Y）を求める。

      　　　　　　　　　　　　　　　　Y＝増分費用／ＣＯ2削減費

      　　　　　　　　　　増分費用：　新設発電コスト−平均発電コスト　（８．８６円）＃
      　　　　　　　　　　ＣＯ2削減費：　平均ＣＯ2原単位（４６８g−ＣＯ2／Kwh）＃＃−新設発電所のＣＯ2原単位
      　　　　　　　　　　　　＃　　　１９９０年度の発電費用６．４兆円を発電量７２１５億Kwhで割ったもの　　　
      　　　　　　　　　　　　＃＃　１９９０年度電源構成で化石燃料から出るＣＯ2と運用エネルギー分を加えて発電量で割ったもの
      　　　　　　　　　　　　　　　　　（燃料だけでは110.6g−Ｃ／Kwh＝405.5−ＣＯ2／Kwh）　換算3.66Ｃ＝ＣＯ2　

      　次に発電所の建設費と発電コスト及びＣＯ2を１トン節約するために要する費用（Y）を示す。

      　　発電の種類　　建設費（万円／ｋｗ）　発電コスト（円／Kwh）　　　Y（万円／トン・ＣＯ2）　　　　　　備考
      　　　　原子力　　　　　３２ 　　　　　　　　　　　　１０．０　　　　　　　　　　０．２６　　
      　　　　地熱　　　　　 　２８　　　　　　　 　　　　　１０．５　　　　　　　　 　　０．３５　　　　　　　　　　　　　（　　）内は将来
      　　　　水力 　　　　　　５０　　　　　　　　　 　　　１３．０　　　　　　　　　　 ０．９３
      　　　　風力　　　　　　１００（５０） 　　　　　　　　８７．８（４４）　　　　　　　２３（１２）
      　　　　太陽光　　　 　２００（８０）　　　　　　 　　２２２（８９）　　　　　　　　52(18)　　　　　　　　　　　　　　家庭用

      　この表から見れば、コストが安く稼動率の良い原子力がＣＯ2削減に圧倒的に有利で経済的である事が分かる。水力の数値は必ずしも低くないが、これはコスト高く稼動率が低いせいだが、長い稼働年数を考慮すれば１／３以下になる。風力や太陽光は同じくコスト高く稼動率が低いため高い数字を示し、将来の技術開発を期待して半分以下になるとしても大変厳しい。
      　　
      　
      　以上を総括して、各発電のエネルギー収支、ＣＯ2排出原単位、ＣＯ2削減費用の経済性を比較してこれからの望ましい電源のトータルシステムを展望しているので、大変興味があり、おおかたを紹介してみる。

      　１．電力会社に大量かつ安定的に供給するには、火力発電と原子力発電の導入が不可欠。

      　２．火力発電はＣＯ2を排出するので、高効率化のための技術開発、ＬＮＧへの燃料転換を計る。しかし世界でこぞってＬＮＧへの燃料転換が進むとＬＮＧ需給逼迫が懸念されるので、条件の悪い石炭の導入も必要となるので、石炭火力のＣＯ2抑制技術の開発が必要不可欠となる。

      　３．原子力・水力・地熱は総合的に見て温暖化への影響が最も小さいシステムでＣＯ2を削減する費用も少ない。今後は我が国の電源構成にこれらの比率を高めて行くことが望ましい。ただし立地問題がある。

      　４．ＣＯ2回収には大量な電力消費を伴う他、海洋などに放棄したときの環境影響がある。出来るだけ避けたいが緊急避難的にやむを得ない場合がある。

      　５．風力や太陽光はＣＯ2抑制効果は高いが、量的にはその寄与は小さく、大量導入は系統電力の信頼性の低下をもたらし、コスト負担となる。系統容量の１０％が限界で電力系統の主流にはならない。この量は我が国では６００万KWに相当する。これは原子力発電１基分に当たる。

      　以上を見るに化石燃料が枯渇するという緊張感は極めて薄い。企業は１０〜２０年の経営見通しがあれば良いと言われる。そして３０年位で会社の内容が変わると言う。現在石油も供給過剰気味で単価も低位安定であまり騒ぐ状態にない。しかし別の意味で日本の電気事業も電力再編成後４５年にして激震が走っている。

      　日本は少子化で人口の減少は避けられないが、世界の人口は劇的に増加しており、２０３０年には８０億人になると言われる。食料・資源・エネルギー・土地・環境などの制約で地球の許容人口は８０億人位と言われるので、そのころに争奪の緊張が高まり、世界的なパニックが来るだろうと言う説がある。

      　日本の２１世紀後半を論じたかったのだが、少子化で２０５０年で９０００万人、２１００年で５０００万人となる日本の姿は想像することすら出来ず断念した。

      　しかし私事に渡るが、この６月北欧３国を旅して日本と同じくらいの国土面積で山地比率も７０〜７５％にもかかわらず人口わずか５００万人で一国の経営をしているのを見て大いに驚いた。素人ながら蛮勇をふるって日本の２１００年時点のエネルギー問題を議論してみようと言う気になった。もしここに立ち入ったら人口減少に伴う総ての課題に関係することになる。即ち外交・防衛・政府の財政・貿易・産業構造・民生・福祉厚生・移民・教育・国土保全・労働・食料・資源・エネルギー・環境・宗教等今までの緒制度の殆どが見直されることになるだろう。時間がかかるが決心した以上何とか纏めたい。良い知恵をお借りしたい。とりあえず人口問題から勉強を始めたいと思っている。

      　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　      目次へ戻る 　　　　　　ホームページ表紙へ
  • D-14.コメント（Ｈ．１０．１２．１０．） 　　　　　　　　　　　NEWEST　

    　はじめまして、ホームページを読ませてもらいました。私も、今このままのエネルギー依存で来世紀を乗り越えれるのか疑問です。

    　ホームページを読んでいて、”エネルギー総合工学研究所は水素エネルギーで、「ＷＥ　ＮＥＴ計画で再生可能エネルギーの第一候補は水力発電が想定される。その理由は（中略）既開発はわずか１８％に過ぎず世界的に見た場合にはまだ可成りの量が期待されること−−−」とし、水力発電から電気分解により水素を固定して利用しようと計画している。”このことの意味が良く分かりませんでした。もし、参考になるような資料、もしくはホームページがございましたら教えて頂きたいのですが。

    　先日の獅子座流星群をみて、あることを思いました。物質がプラズマ現象を起こすとあれほどの光を放射する。それは、その物質の運動エネルギーからきたものだ。運動エネルギーは天体の重力のおかげで発生するものであり、それは永久不変のものである。この、重力を利用すれば、クリーンなエネルギーが得れるのではないのか。その一つに水力発電があるし、潮力発電があると思う。また、地球には太陽という大きな原子力発電所がある。この、太陽エネルギーをもっとおおいに活用せねばと思う。

    　私の結論は、一つのエネルギーに頼ると、それが危機になったときにやばいのである。つまりいろいろなクリーンエネルギーをちょっとずつ活用しなければならないと思う。今の会社もこの不景気の中では最小化をめざしていることだし…。

    　かってな私の自論を読んで頂いてありがとうございました。先ほども書きましたが、このような関係の資料がございましたら教えてください。お願いします。　　　　　　　　　　
    • Ａ：　筆者所見（Ｈ．１０．１２．１０） 　　　　　　　　　NEWEST　

      　      ＷＥ ＮＥＴ計画のＷＥとはＷｏｒｌｄ Ｅｎｅｒｇｙの略字です。これはＮＥＤＯと言って「新エネルギー・産業技術総合開発機構」と言う長たらしい名前の通産省工業技術院管轄の特殊法人が研究しております。

      　此のＮＥＤＯのＨＰは　http://www.nedo.go.jp/で、その事業計画のうちの「水素エネルギー」をクリックすると、簡単な紹介があります。この研究は平成５年から平成１０年まで２１．８億円の予算で、世界の機関と協同研究をしている。

      　通産省工業技術院によりますと「発展途上国等に未利用の形で豊富に存在する水力、太陽光等のクリーンな再生可能エネルギーをを利用して、水の電気分解によって水素を取り出し、これを輸送可能な形に換し、世界の需要地に輸送し利用するネットワークの構築をねらいとして、国際協力により、中核的な要素技術の開発及びシステム設計を推進」する事としている。

      　まだ研究途上なので、詳しい報告は見ておりません。どういう問題があるかという解説は「２０５０年への挑戦」（２１世紀の技術とエネルギービジョン）（財）エネルギー総合技術研究所２１世紀の技術とエネルギービジョン委員会編、電力新報社発行
      があります。

      　エネルギー問題というのは、正直に言って何が本物なのかよく分かりません。ただ少なくとも言えることは３０年位の見通しを常に検討し、少しでも怪しいと感じたときは、直ちに向こう３０年の間に強力な解決策を世界的規模で実施する。しかし実際は難しい技術開発や環境との調整や政治・経済・文化の改革が伴うものであり、急場には間に合わないから、普段の地道な研究の積み重ねは忘れてはならない。

      　と言うのは１９９８年９月にアメリカのヒューストンで開かれた第１７回世界エネルギー会議（ＷＥＣ）に出席した人達の報告会で受けた印象が      D-11の様なものであったからです。

      　　　　　　　　　　（D-11、筆者所見A-2参照）（D-15参照）

      　勿論私の個人的な見解です。

      　　　　　　　　　　　　　続く　　　　　　　　　　　　　　　　　　目次へ戻る　 　　　　　　ホームページ表紙へ