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建築士の業務の中で、ついど忘れしまいそうなプチ情報を紹介しています。

若手建築士必見!!電気の故郷って知ってる?? 一次エネルギーと二次エネルギー【計画時のポイント】 

今回は、私達の生活に必要不可欠なインフラである電気について書きます。

 

AIを始めとする最新のテクノロジーとはいえ、電気が無いと動きません。

電気に関する知識を押さえておくことは、建築計画に欠かせないと考えます。

 

お施主様との話のネタにして頂けるとありがたいです。

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 発電の仕組みはタービンを回す

日本の電力の大部分は、火力原子力水力によってつくられています。

原料

火 力 ー 石炭・天然ガス・石油

原子力 ー ウラン

水 力 ー 水

  

火力発電

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化石燃料を巨大なボイラーで燃やし水を加熱蒸気を発生させます。

その蒸気でタービンを回し、その発電機を回転させます。

発電機は、磁石の中のコイルを回転させることで電気を発生させます。

原子力発電

 

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ウランに中性子をぶつけると核分裂が起こります。

その時の熱エネルギーで水を加熱し水蒸気を発生させます。

火力発電と同様に、水蒸気でタービンを回転させて発電します。

 

水力発電

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水が落下する時のエネルギーでタービンを回して発電をします。

 

風力発電

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風が風車を回す力で発電機を回し発電します。

 

発電量

火力発電  約62%

原子力発電 約29%

水力発電  約 8%

その他(風力発電・太陽光発電)1%程度

2011年の原子力発電所の事故の影響を受けて割合は変わっています。

 

発電コスト

火力発電

(石  炭)  5〜6円/kwh

(天然ガス)  6〜7円/kwh

(石  油)10〜17円/kwh

 

原子力発電

5〜6円/kwh

 

水力発電

8〜13円/kwh

風力発電

9〜14円/kwh

太陽光発電

49円/kwh

 

原子力発電は、発電量の割に発電コストが安い特徴があります。(廃棄物の処理費用は高い)

エネルギー資源を持たない日本で、原子力発電を推奨してきたことは自然の流れかもしれません。

しかし、使用済み核燃料の保管場所が問題になっています。

電気発電効率

火力発電や原子力発電は、「熱を電気に変換する」方式です。

この時の変換送電中ロスが発生します。

火力発電や原子力発電で発電された電気が、実際に届く量は約40%です。

水力エネルギーでは70%程度、太陽光発電は10〜20%程度です。

 

電気の弱点

一度発電を稼働させると、なかなか止められないことです。

それは、発電方式の特徴のためです。

 

火力発電は、始動時に膨大な手間とエネルギーが必要となります。

そのため、作業を止めることが難しいです。(出力調整は可能)

 

原子力発電は、核分裂のコントロールが難しく細かな調整ができないため常に同じ量の電気をつくらなければなりません。

 

このように、電気の弱点は止められないことから、需要量よりも作りすぎてしまうことです。そして貯めることもできません。

 

水力発電や風力発電は、常に決まった量を発電することができません。

 

なぜ電気を貯められない?

発電所から送電される電気は「交流電流」です。

交流電流である理由は、電圧を自在に変換できるからです。

 

電気を貯めるためには、交流を直流に変換して蓄電しなければなりません。

また、貯めた電気は自然放電するうえ装置が消耗品です。

 

蓄電するコストを考えると、蓄電よりも発電の方が合理的と判断されています。

 

一次エネルギーと二次エネルギー

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1次エネルギーとは?

化石燃料や原子力燃料、水力、太陽光など自然から得られるエネルギーです。

 

2次エネルギーとは?

1時エネルギーを変換して使用されるエネルギーのことで、

住宅の場合、家庭で使うエネルギーをさします。 

 

最近注目されている、

建物の環境を考えるうえで、非常に需要なポイントです。

 

 

 

★☆☆

最後まで閲覧頂きまして、

ありがとうございました。m(_ _)m 

 

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