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ラノベ作家・笹本祐一氏「太陽発電衛星は駄目」

笹本祐一(@sasamotoU1)氏「原発事故を受けてTL上でも代替エネルギー論議が盛んであるが、その中に太陽発電衛星、SPSSが入っていることがある。駄目、太陽発電衛星は今のところ見込みなし。なんでかって?地上の原子力あるいは火力発電所代わりになるような大電力を発生する衛星はそれだけでとてつもなく重いから。」
復興 太陽発電 停電 笹本祐一
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笹本祐一 @sasamotoU1
原発事故を受けてTL上でも代替エネルギー論議が盛んであるが、その中に太陽発電衛星、SPSSが入っていることがある。駄目、太陽発電衛星は今のところ見込みなし。なんでかって?地上の原子力あるいは火力発電所代わりになるような大電力を発生する衛星はそれだけでとてつもなく重いから。
笹本祐一 @sasamotoU1
てもとに70年代にアメリカで検討された大規模発電衛星の資料がある。5キロX10キロとか、アメリカらしい雄大な規模の発電衛星を低軌道で建設後静止軌道に上げるというコンセプト。総重量、規模や発電方法にもよるけれど5万トンから10万トン。
笹本祐一 @sasamotoU1
軽い方の5万トンとして、じゃあまず5万トンの建設資材を低衛星軌道に持ち上げることだけ考えてみよう。ヘビーリフターって呼ばれる重量物打ち上げロケットは現役のものはあんまりないけど、その昔のサターンⅤ型は低軌道に120トンの荷物を上げられる。これで5万トン上げようと思ったら、何発?
笹本祐一 @sasamotoU1
計算すれば解るが417発。アポロ計画の全盛期ですら三ヶ月に一回上げるのが精一杯だった大型ロケットが、400回以上打上げ必要。頑張って毎週打上げたとして、8年かかる。それも建設資材だけの話で、建設要員とか必要機材はなしで、の話だ。
笹本祐一 @sasamotoU1
んじゃ、同じものを日本で作ろうとしたら?5万トンの資材を、H2Bロケット、一回20トンで上げようとしたら打上げ総数2500発。毎週上げても50年。しかも、一発量産効果期待して100億としても、打上げ費用だけで25兆円。
笹本祐一 @sasamotoU1
アメリカが70年代に検討した太陽発電衛星は、大質量を軌道に打上げるための巨大ロケットのコンセプトも提示している。軌道投入重量500トン弱、打上げ重量1万トンの再利用型ロケットがそれで、打上げコストを二桁下げるのが目標だった。
笹本祐一 @sasamotoU1
しかしながら、今までのところ軌道投入コストを画期的に下げようという試みは成功していない。民間開発によるロケットのコストダウン効果は、じわじわとしか現われない。んじゃなんでJAXAでも太陽発電衛星の研究開発やってるのかって?いずれ必要な技術だから、だそうだ。
笹本祐一 @sasamotoU1
太陽発電衛星そのものを開発する技術はそれほど困難なものではない。しかし、それを軌道上に建設するコストのため、太陽発電衛星は今後数十年のスパンで見ても実用化にはほど遠い。我々が今使っているエネルギーを代替するための当てにはならない。
笹本祐一 @sasamotoU1
軌道エレベーターが実用化されるような時代になれば軌道投入コストも画期的に下がるだろうし、エレベーターの構造体を地上への送電線に使うようなオプションも出てくるだろう。でも、今、太陽発電衛星は代替エネルギーの候補にはならない。以上、説明終わり。
笹本祐一 @sasamotoU1
あと、太陽電池パネルって劣化します。最近のはずいぶん質が向上してるってえけれど、宇宙線の直撃を受ける高軌道上では10年で発電効率半分、ってくらい劣化します。だもんで、太陽電池による発電よりも太陽熱発電、蒸気作ってタービン廻す方が有利じゃないかなんて検討もあるくらい。
笹本祐一 @sasamotoU1
宇宙空間における太陽電池パネルの劣化を考えると、劣化しないシステムを考えるか、劣化した太陽電池パネルを交換するか、あるいは新しい太陽発電衛星を建設し続ける必要が出て来ます。そのためにまたロケット打上げ続けなければなりません。関連産業は喜ぶだろうな。
笹本祐一 @sasamotoU1
風力発電などにも言えるんだけれども、代替エネルギーあるいは再生可能エネルギーを考える時にはコストを厳密に計算しなければならない。風力発電を建設する場合、機械設備建設にかかる電気代を含むコストが、完成後に回収できるエネルギーをどれだけ下回ることが出来るか、よく考えなければならない。
笹本祐一 @sasamotoU1
たとえば、風車や発電機を作るのに使う電気が、経年劣化で廃棄されるまでに発電される電気より大きければ、風力発電は作らない方がエネルギーの節約になってしまう。
笹本祐一 @sasamotoU1
太陽発電衛星にしても、軌道上で発電する効率は昼夜や天候に左右される地上の10倍!って言われてるけど、だったら地上に10倍の面積の太陽発電所作る方が楽だし簡単でいいんじゃね?とか思うのよね。
笹本祐一 @sasamotoU1
んじゃ太陽発電システムを作るのに必要なコストが、廃棄までに発電できる電気量を充分に下回っているのかどうか。これ注意が必要。
笹本祐一 @sasamotoU1
おお、こいつは役に立つ RT @kzmakino 産総研のサイトにEPRについてのQ&Aが載ってたよー http://bit.ly/ccqix2

コメント

Sim @tamashirosama 2011-04-01 22:24:17
そんなに大量に必要なら宇宙で生産する方向になるでしょうね
Rick=TKN @RickTKN 2011-04-02 00:18:54
月に基地が出来て、材料も供給出来るならなんとか・・・・・・って感じですかね?
marumero @marumero1206 2011-04-02 01:58:18
イカロスにつかってた超薄型太陽電池パネルがあるから、太陽電池パネル"だけ"なら大量打ち上げに現実味が出てきた気がする
川村賢一 @kkawa01 2011-04-02 04:21:47
いつぞやの「銚子沖に風車」以上に実現不可能なんでしょうね。それはそうと衛星で発電した電気をどうやって地上に下ろすのかが今一理解できてない。電波で降ろすのであれば、電波通信がダメになりそうだし、地表が「巨大な電子レンジ」になりそうな予感。
tei @tei21 2011-04-02 09:42:01
薄膜型の太陽電池ならば従来型と比べて1/100の薄さのものもあるみたいです。 (続)RT @sasamotoU1 てもとに70年代にアメリカで検討された大規模発電衛星の資料がある。(略)総重量、規模や発電方法にもよるけれど5万トンから10万トン。
tei @tei21 2011-04-02 09:57:32
重量が1/100にならなくとも1/10になるとすれば持ち上げに必要な重量は単純計算で5000T。たぶん元の計画は500万KWクラスの計画なのでそれを100万KWクラスで1000T。低軌道打上ならばH2Bで100発いかないで、サターンクラスなら10発以内で打上可能になります。割と現実的な値になってくると思います。 @sasamotoU1
tei @tei21 2011-04-02 10:07:34
太陽電池の値段が今W辺り1$切りかけているので100万KWだと1000億円程度、打ち上げ費用がH2B換算で10Tちょっと打ち上げるのに100億円なので、1000T打ち上げるのに1兆円になります。ざっくりで1.5兆円ぐらいになりそうです。 @sasamotoU1
tei @tei21 2011-04-02 10:17:37
1.5兆円を15年で返すとすると年間1000億円になる。年間発電量が設備容量*24*365*稼働率*送受信変換効率で計算する。稼働率が70%,変換効率が40%とすると、発電量は245億KWh、電力の単価を6円/KWhとすると1470億円の売上。なんかいけそうな数値になりました。@sasamotoU1
tei @tei21 2011-04-02 10:18:45
実際はこうはいかず難しいでしょうが、10年後20年後は十分有効な選択肢になりうると思います。
Sim @tamashirosama 2011-04-02 13:19:44
小惑星を掘ってコロニーにしてそこで作るのが効率的かと。あと電磁波で地球に下ろすなら第一原発付近なら15キロは立ち入り禁止になるだろうからそこに受信基地を作る、後々は軌道エレベーターだね
I love cats. @YStwtr 2011-04-02 19:05:06
打ち上げや運用の難しさは勿論ですが, 寿命を迎えた発電設備をスペースデブリとして放置するのか(でも低軌道), 化合物半導体込みで大気圏で燃やすのか, 後始末まで考えておかないと。
I love cats. @YStwtr 2011-04-02 19:16:02
もっとも, 先人遺物で後世の人々が大迷惑というのは SFの設定としてはありがち。
@prisoner_g 2011-04-03 20:05:34
内容が伴わない先進技術。まさに机上の空論ですね。
I love cats. @YStwtr 2011-04-04 09:40:00
原発もそうですが all or nothingで考えなさるな。人工衛星の電力供給という実績があるのですから。たとえば消費地を発電設備の方に持っていく考え方もある。無重量や超高真空でないと製造できない物を作るため, 工場を宇宙に置くように。
啓人 @keitoht 2011-05-02 21:57:59
そもそも太陽光発電衛星って、物資を月などの地球外から調達前提で考えないと、無理でしょう。
ゆ~り / Iouri @iouri 2013-01-09 19:59:19
軌道上で太陽発電衛星作る技術があるなら、まずその技術で先に軌道エレベーター作る方が先だろう
聖夜 @say_ya 2014-02-19 21:00:51
月面でパネルを現地生産してマイクロウェーブで送電する計画ならすでに実在の企業が2035年の着工を計画してますね
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