発電をすべて太陽光発電に切り換える
メリットはいくつかあります
多くの場合安く電力が作れ
いずれなくなる石炭のような
天然資源を必要とする
いままでの発電と比べて
明らかに持続可能です
ではなぜいまある発電所を
太陽光発電に換えないのでしょうか
それは太陽光発電を
安定して利用できない ある要因があるからです
雲による遮蔽です
太陽の光が地球に向かうとき
その一部が地球の大気で吸収され
一部は反射して宇宙に戻っていきますが
それ以外は地球の表面に届きます
地球の表面に届いた太陽光は
直接日射といいます
雲に遮られた太陽光は
散乱日射といいます
建物などに
反射して太陽光発電システムに
届く光は
反射日射といいます
雲が太陽光と発電に
どのように影響を与えるかを考える前に
太陽光発電の仕組みを見てみましょう
第一のタイプとして ソーラータワーがあります
中央のタワーと
周りを取り囲むたくさんの鏡から構成され
太陽を追跡して
直接日射をタワーの一点に集めます
海が大好きな人のようです
太陽の光から作られる熱は
とても大きいので水を沸騰させ
蒸気にしてタービンを回し
電気を作ることができます
しかし太陽光発電というときは
普通ソーラーパネルによる 発電を指します
これが一番よく利用される
太陽光発電です
ソーラーパネルでは
太陽光の光子がパネルに当たり
電子が解放されて
電流を発生させます
ソーラーパネルはすべての種類の 太陽光を利用できますが
ソーラータワーは直接日射しか 利用できません
ここで雲が重要な要素となります
太陽発電の種類と
太陽との位置関係によって
作り出される電気の量は
増減します
積雲が数個
太陽の前にあるだけで
ソーラータワーによる発電は 直接日射によるので
ほとんどゼロになる場合があります
ソーラーパネルの場合でも
発電量は減りますが
すべてのタイプの
太陽エネルギーを利用できるので それほど低下はしません
いずれの方式でも 雲がどこにあるかが重要です
反射あるいは 特にミー散乱と呼ばれる現象によって
太陽の光は雲によって集められ
ソーラーパネルに届く太陽エネルギーは
50％以上増えることがあります
この増加分を考慮しないと
ソーラーパネルを壊してしまうかもしれません
なぜ問題なのでしょうか
雲が屋根のパネル上空を 通り過ぎただけで
この授業が見れなくなるのは困りますよね
ソーラータワーでは溶融した塩や 油の入った巨大なタンクで
余った熱を蓄えて
必要なときに利用することができます
このように変動する太陽エネルギーを管理し 電気が安定して
作り出せるようにします
しかしソーラーパネルの場合には
余った太陽エネルギーを 保存する経済的な方法が
まだ見つかっていません
従来型の発電所は まだここで必要になります
太陽光発電による変動を抑えるため
不足する電力を従来型の発電によって
いつでも補えることが 必要だからです
ではなぜ従来型の発電所を
主なエネルギー源としてではなく ただ予備電力として
利用することが出来ないのでしょうか
それは火力発電や原子力発電所で
作業員がノブを回して
空の雲の量に応じて
発電量を制御することが
できないからです
応答時間が遅すぎるのです
その代り 太陽光発電の
変動をカバーするために 従来型の発電所による電力が
常にある程度発電されているべきです
晴れた日には
予備の電力は無駄になるかも知れません
けれども空が曇ってきたら
電力が不足分を埋めてくれます
それが現在我々が常に一定量の電力を
確保するために行なっている方法です
このような理由で多くの研究者が
雲の動きや発達を
人工衛星の写真や
空を観測するカメラで予測して
太陽光発電所からの発電量を最大にし
エネルギーの無駄を 最小にしようとしています
これが実現すれば
どのような天候でも
このビデオを太陽光発電だけで
楽しむことができます
でも天気が良ければ
様々な種類の雲を観察するために
外に出かけたくなるかも知れませんね