あの、まさかと思うんですけど、ひょっとして、原子炉にコード繋いだら電気が出てくると思ってる人多い?

原子力発電のしくみと、現在行われている計画停電についてを、笹本祐一氏のツイートから
国内 計画停電 停電 原発 電気
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笹本祐一 @sasamotoU1
あの、まさかと思うんですけど、ひょっとして、原子炉にコード繋いだら電気が出てくると思ってる人多い?
笹本祐一 @sasamotoU1
原子炉ってのは単なる熱源です。原子炉でお湯を沸かして、タービンを廻し、そのタービンで発電機を廻して発電します。原子力発電所も、原子力潜水艦も同じです。原子炉にコードを繋いだら電気が出てくるとかシャフトがぐるんぐるん廻るとか、そういうことはありません。、
笹本祐一 @sasamotoU1
電気は、太陽電池ならそのまんま電気になって出てくるけれども、風力発電も水力発電も火力も原子力もいろんな方法で発電機を廻して作っています。火力も原子力も、お湯を沸かして蒸気をタービンで廻して発電機を廻して、それからやっと電気が出て来ます。
笹本祐一 @sasamotoU1
原子炉は、お湯を沸かすための熱源です。原理は省略しますが、放射性元素ってのは熱を持っています。純度を上げると発熱がどんどん高くなります。高純度にして均一な高圧反応すれば原爆になりますが、原子炉の燃料は原子爆発できるほどの純度はありません。
笹本祐一 @sasamotoU1
原子炉に使うウランの純度は3パーセント、原爆に使うウランはほぼ100パーセント。なので、原子炉で使うウランを含む燃料棒は、高密度に密集させて発熱させるのが精一杯。よほどの無茶をやっても原子爆発は不可能です。
笹本祐一 @sasamotoU1
じゃあ爆発しないかってえと、もちろん原子爆発以外の水素爆発、水蒸気爆発は起こる可能性があるし、実際起きました。だけれども、原子炉本体は発熱させてお湯を沸かすためのものです。注意する必要はあるけれども、必要以上に怖がる必要はありません。
笹本祐一 @sasamotoU1
以下余談。ガスタービンすなわちジェットエンジンで発電機を廻すシステムも、非常用として日本国内にいくつもあります。新宿のNTTの非常用電源がファントムと同じJ79って聞いたのはもう20年以上前だけど、今も健在かな?
笹本祐一 @sasamotoU1
んじゃ電気は溜めておけないのかって話。もちろん、バッテリーとかコンデンサーとか乾電池とか、電池を溜めておく機構は存在します。しかし、電気自動車に一台にあれだけの大量のバッテリーが必要なことを見てもわかるとおり、電気を溜めるすなわち蓄電するにはスペースと重量が必要です。
笹本祐一 @sasamotoU1
懐中電灯の中で乾電池が占める割合と、満タンにした自動車の中でガソリンが占める割合を考えてみて下さい。それぞれ、何時間動き続けられるかも。つまり、電気を溜めるのは理論的には不可能ではありませんが、都市に使うような大電力を溜めておく方法はありません。
笹本祐一 @sasamotoU1
例外的な使い方として、夜間の余剰電力を水力発電所に廻し、昼のうちにおとした水を再び高い場所にあるダムや貯水池に戻しておく、という方法があります。もちろん、効率はよくないけれど、それでも電力を水の位置エネルギーという形で溜めておける訳です。
笹本祐一 @sasamotoU1
んじゃ溜めておけない電気を、電力会社はどうやって供給しているのか。その時々の必要電力を見て、必要な分を発電しています。原子炉は手間がかかるので普段から出来れば動かしておきたい。火力発電所だって冷したくないから出来るだけ動かしたい。水力はかなり融通が利きます。
笹本祐一 @sasamotoU1
各発電所の電力調整で、必要なところに必要なだけの電力を供給するのが電力会社の仕事になります。坂道だらけの道路を出来るだけ同じ速度で走るように自動車のアクセルをあらかじめ踏み込んだり早めにブレーキ掛けておくような運転です。
笹本祐一 @sasamotoU1
今関東東北を中心とした都市部で起きているのは、溜めておけない電気を発電所で調整している電力会社が「すいません、足りなくなります」って言っているってことです。でも、全部止めたら大変にな事になるのは電力会社だって解っている。出来れば止めたくない。
笹本祐一 @sasamotoU1
各部の発電所と発電網の能力をすべて計算して、それでもどうやっても足りなくなる。もし足りなくなると、全域一度に停電なんてことになっても不思議はありません。それがどれだけ大変なことかいちばん解っているのも電力会社でしょう。
笹本祐一 @sasamotoU1
だから、全域停電を防ぐための手段として、輪番で地域を選んで順に送電を止める、という作戦が行なわれている訳です。需給調整だけじゃなくて特定区域への送電を止めてトータルの電力を抑え、都市機能を止めないようにしている、ということです。
笹本祐一 @sasamotoU1
一部地域のみを順に停電させて電力を一定以下に抑えようとしたら、送電ブロック各区域ごとの正確な電力使用量、送電区域の把握、リアルタイムでの最新情報と送電状況の正確なコントロールが必要になります。せっかく一部を停電させたのに、他にまで影響があったらもっとひどいことになるから。
笹本祐一 @sasamotoU1
そして、いまのところ電力会社は海外からは「神業だ」「日本にしかできない」と称賛されるオペレーションを破綻させずに続行しています。ヤシマ作戦で協力してる一般市民の風景まで含めて、これだけで一本映画出来るな。
笹本祐一 @sasamotoU1
笹本は幸いなことに今回の地震の影響がほとんどない北海道は札幌でニュースを見ているだけですが、だから今回の電力オペレーションのニュースに関しては「すげー」と感嘆することしかできません。さらに「足りそうだから停電中止」なんて判断まで行ってるんだもんなあ。
笹本祐一 @sasamotoU1
この状況が4月いっぱいまで続く、ということは、電力会社はこんなしんどいオペレーションを電力供給の回復まで続けると覚悟したということでもあります。こんな規格外運用を「状況が終わるまで」続けるって宣言した会社と中の人に感謝と幸運を。御身大切に。
笹本祐一 @sasamotoU1
そして、停電対象区域の人たちもご自愛下さい。無理な節電で身体を壊したりしたらかえって社会的負担が増加します。電力会社が「ちょっと不便かけるけど心配ない」って言ってくれてるんだから、それを信じて、出来る範囲での節電を。気楽に、息抜きを忘れずに。

コメント

maryuw@糖質制限/喪中 無断転載お断り(゚∀゚) @maryuw 2011年3月16日
トゥギャろうとしたらもうあったw 高校レベルの一般教養としてこういうのを教えてもいいんじゃないかな。
碓井央 @usuiou 2011年3月16日
東電が計画停電を「行える」ことと「なぜ行うか」は別の問題だということを忘れてはいけないだろうね 計画停電が本当に必要なのかどうか、恣意的な要素がないのかどうかについては今後議論を重ねる必要がありそうです
川村賢一 @kkawa01 2011年3月16日
@usuiou氏。仰ることは解るんですが、その検証をこの大混乱時にまともに出来うるリソースはあるのでしょうか? とりあえず事態が落ち着いてからの検証でも遅くない気がします。
裏技君 @urawazakun 2011年3月16日
燃料棒と制御棒と真水が銅板とアルミ板と食塩水みたいな・・・  ヒートパイプは人類の英知だと思う
y.nagata78 @naba_san 2011年3月16日
あーだこーだ煽りまくってるどこぞのテレビ局が映画化するに違いない。
岡一輝 @okaikki 2011年3月16日
身長40㍍・体重800㌧の巨大女性型ロボットの動力を、核融合炉から燃料電池に換えたら、身長42㍍・体重1200㌧になるんですね。分かります。>電気を溜めるすなわち蓄電するにはスペースと重量が必要です。
あれはんどろ @wootil 2011年3月17日
すべてが初めてであり難解なミッションってことだな。しかし放射能が漏れて人々の生活不安を煽ることになる事業をこれ以上続ける理由もない。日本中がみんなでヤシマ作戦やれば原発のいらない社会が本当に作れるのかもしれない
kartis56 @kartis56 2011年3月17日
普通に石炭ガス燃焼のガスタービンとか天然ガス燃焼のガスタービンとかガスタービン発電システムはたくさんあります。今は単体の発電ではなくて、燃焼ガスでのタービン直接駆動+排ガスで湯を沸かす蒸気タービンを組み合わせたコンバインドサイクルが普通。
kartis56 @kartis56 2011年3月17日
また、ガスタービン=ジェットエンジンではなく、供給されるガスが燃焼するシステムのみをジェットエンジンというのが普通だと思います。
maryuw@糖質制限/喪中 無断転載お断り(゚∀゚) @maryuw 2011年3月26日
@kartis56 そこまで詳しいなら何故コスト面の話が出ないんでしょうか?天然ガスは燃料費が高いから次善である原発を採用してるんじゃ?
kartis56 @kartis56 2011年3月28日
いや、私は詳しくないですよ。ちょっと軍事オタだったり、子供の頃グラフTEPCOとかよく読んでたりするだけです。天然ガスよりさらに重油のほうが備蓄コストが安いからじゃないでしょうか。冷却しないと揮発・膨張しますから。というか、このまとめではコストのはなししてないですよね。
kartis56 @kartis56 2011年3月28日
コンバインドサイクルは燃焼タービンと蒸気タービンの二箇所で発電するので場所を取ります。そのかわり熱効率がいい。大規模システム向き。 小型のシステムなら起動が早くて運用コストの低いディーゼル。原発は土地確保とか実物以外の部分にかかるコストが大きい気がしますよ。
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