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_magi_taka
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とけいのうさぎ
@Watchingusa
最近、日本にある原発をすべて太陽光発電に切り替えたら、どうなるか？のツイートが良く見受けられますが、実現可能かどうか良くわからなかったので、自分で計算してみることにしました。
2011-03-31 00:16:01
とけいのうさぎ
@Watchingusa
んで、日本で一番変換効率が高いとされている三洋のHIT太陽電池の発電能力は１モジュール（1.18m^2）で公称205Wだそうです。
2011-03-31 00:19:02
とけいのうさぎ
@Watchingusa
原子力発電所の発電能力を全てHIT太陽電池に置き換えると、およそ2億4186万モジュール必要になるようです。（万以下は繰り上げ）
2011-03-31 00:22:32
とけいのうさぎ
@Watchingusa
でも、太陽電池の起電力は1V強なので、家庭用電源で使用するにはAC100V変換する必要があります。そのため、通常、100Vに変換するパワーコンディショナーというものが必要になります。
2011-03-31 00:32:54
とけいのうさぎ
@Watchingusa
計算が面倒なので、パワーコンディショナーは5.5kw 400,000円のもので、ざっくり計算します。すると、パワーコンディショナーは約902万個 およそ3兆6058億2000万円かかるようです。
2011-03-31 00:35:44
とけいのうさぎ
@Watchingusa
ということで、太陽電池＋パワーコンディショナーを合わせて、約38兆円で実現できることになります。なお、38兆円というのは、日本の税収が約37兆円なので、ほぼ税収と等しい値となります。
2011-03-31 00:38:17
とけいのうさぎ
@Watchingusa
家庭用太陽光発電システムの形式をとった場合、約1540万戸。日本の住宅の3件に1件が太陽光発電システムを導入する状態になります。（一戸建てに限った場合、1.7件に１件が導入すればOK）
2011-03-31 00:44:24
ISO#Amazing
@iSO0015
問題はお天気次第で発電量が変化してしまうことですよね． RT @Watchingusa: 面積的には原子力発電所をすべてHIT太陽電池に置き換えるのは、不可能とは思えない数字ですね。
2011-03-31 00:33:34
とけいのうさぎ
@Watchingusa
とはいえ、太陽光発電システムの発電量は天気に左右されやすく、夜間の発電量はほぼ０Wです。そこで、天気の影響や夜間の影響を和らげるために、蓄電システムが必要となるわけです。
2011-03-31 00:46:41
とけいのうさぎ
@Watchingusa
現在、蓄電システムとして、最も現実味があるのはリチウムイオン電池だと私は考えています。なぜなら、すでに実績のある蓄電池であるし、エネルギー密度も高い。なので、蓄電システムは、リチウムイオン電池で構築するものと仮定します。
2011-03-31 00:48:11
とけいのうさぎ
@Watchingusa
現在、リチウムイオン電池の電力量当たりの単価は1.5Wh/US$らしいです。（Wikipedia調べ） 現在、1US$=83円程度ですが、計算が面倒なので、1US$=100円とします。
2011-03-31 00:49:52
とけいのうさぎ
@Watchingusa
また、前提条件として、蓄電システムは天候不順等の影響が考えられるので、最大72時間（3日間）の電力が蓄えられる事とします。72時間としたのは、4日目には晴れるだろうという希望的観測による独断と偏見です。
2011-03-31 00:52:18
とけいのうさぎ
@Watchingusa
それでは、計算です。日本のすべての原子力発電所が全てフル稼働した場合、１時間に発電する電力量は約1785億Whのようです。これの３日間ですから、約12兆8511億Whが蓄電システムで蓄電する電力量です。
2011-03-31 00:56:16
とけいのうさぎ
@Watchingusa
なので、蓄電システムの最大蓄電容量は12兆8511億Whとなります。これを単純にリチウムイオン電池の容量単価1.5Wh/100円で割ると、1927兆6700億円になります。
2011-03-31 00:59:53
とけいのうさぎ
@Watchingusa
太陽電池システム＋パワーコンディショナー＋蓄電システム合わせて、1965兆6200億円です。日本の税収が約37億円で、約54年分。日本のGDPが約492兆2000億円で、日本約4個分です。
2011-03-31 01:03:43
とけいのうさぎ
@Watchingusa
というわけで、まとめ。太陽電池（太陽光発電）システムは実現可能だけれど、夜間や天候不順を考慮して蓄電システムの設置は夢のまた夢。とはいえ、現状の計画停電の打開策として、昼間のピーク電力を補う分としては有効ではないかと思う。
2011-03-31 01:09:03
あいすのさんGen3.3f
@1g_9
天候不良時のマージンを加算してみてはいかがでしょう？ざっと少なく見積もって2割程度で。（2割の根拠はありません）RT @Watchingusa: なので、原子力発電所をすべてHIT太陽電池に置き換えた場合、34兆4343億2000万円ほどかかりそうです。
2011-03-31 00:31:58