晴耕雨読

石油代替エネルギー供給技術 から続きます。

§２．石油代替エネルギー供給システムの評価

2-1　幾つかの留意点

2-1-1 エネルギー供給の『電力化』は石油利用効率を悪化させる

まず初めに、現在構想されている石油代替エネルギー技術のほとんどが発電技術であることから、エネルギー供給の『電力化』について触れておく。

昨今、電力会社は、『環境に優しい』として、オール電化を謳っている。具体的には調理用のヒーターと電気温水器の導入が中心である。

電気は非常に優れたエネルギー形態であり、利用側の器具の工夫によって、照明･動力･電子機器・熱源など色々な用途の利用が可能である。

現在オール電化の謳い文句の下に進められている低温熱源としての利用について考える。

火力発電のエネルギー産出比を0.35程度とすると、火力発電システムに投入された石油燃料の燃焼エネルギーのうち65％は発電段階で環境中に廃熱として散逸する。

こうして供給された電力によって湯を沸かす場合、使用段階において更に環境中への熱の散逸があることを考慮すれば、有効に利用できる熱エネルギーは、投入された石油の熱エネルギーの30％程度と考えられる。

これに対して、ガス湯沸かし器では、使用段階における熱効率は90％を超えているという。

電気温水器は、どう贔屓目に見ても、エネルギー効率においてガス湯沸かし器の半分以下でしかない。

人気blogランキング <-- クリックしていただくと、より多くの方に読んでいただけます。ご協力お願いします。


温水器の例に限らず、一般的に燃焼による熱エネルギーを運動エネルギーに変換し、これによって発電した電力に何らかの仕事をさせるという多段階のエネルギー変換を伴う迂回過程の場合、燃焼による熱エネルギーをそのまま利用する単純なシステムに比べてエネルギー効率は著しく低下する。

エネルギー供給の『電力化』は、それ自身が石油エネルギー利用効率を低下させる。

2-1-2 エネルギー･コスト算定上の留意点

あるエネルギー供給システムのエネルギー･コストを算定する場合、そのシステムを運用するために必要な全ての関連事業･付帯設備を含め、そのシステムの製造から運用･廃棄にいたる全段階におけるエネルギー投入を対象としなければならない。最近流行の言葉で言えばLCA（＝ライフサイクル･アセスメント）である。

理想的には、システムを構築するために投入される原料資源の採掘･運搬から、全ての加工･製造･建設工程（工場設備の償却分も含む）、完成後の施設運用･保守･点検、そして耐用期間終了後の廃棄工程までに投入される全てのエネルギーを積算しなければならない。

しかし、企業からの情報公開の制限もあり、こうした積算によるエネルギー･コストの推定は、往々にしてエネルギー投入量を過小評価する可能性が高い。

そのため、石油代替エネルギー技術を評価する場合、一見『科学的』に思われる、公開されている研究室レベルの理論的な発電効率あるいは、発電そのものに直接係わるエネルギー投入だけを問題にする結果、現実の運用では考えられない高い変換効率を推定してしまう危険性が高い。石油代替を進めようとする者にあっては、むしろ恣意的にこうした操作によって高い変換効率を算定しているとしか思えないデータが散見される。

現在の工業生産は、原料資源の採掘段階からすべて石油エネルギーの消費によって動いている。原料資源とは元をただせば、ただの石ころである。

原料資源の価格とは採掘に要したエネルギー投入量を反映していると考えられる。

また原料の運搬費用は、生産地から消費地までの距離、つまり運搬手段に投入されたエネルギー量を反映していると考えられる。

工場生産･施設建設においても同様である。これらを考えると、厳密なエネルギー･コスト分析には多くの困難があるが、概略のシステム間の比較において、むしろ経済的な生産コストによる比較が、かなり実態に近い結果を与えるものと考えられる。

2-2　原子力発電

原子力発電に関するエネルギー･コスト分析については、既に§2-5二酸化炭素地球温暖化脅威説批判第二部において、室田（前掲書）の分析結果を紹介したのでここでは繰り返さない。

ここでは少し違った角度から検討することにする。

さて、『公式』に国から発表されている原子力発電の発電単価（kWh当たりの発電原価）は、5.9円/kWh（資源エネルギー庁）ということになっている。これに対して火力発電の発電単価は6.4〜10.2円/kWhである。

単純に考えると、原子力発電の比重が大きくなるほど、電力会社の経営状態は良くなるはずである。

ところが、現実には、電力会社の原子力関連の支出が、経営を圧迫していることを認めざるを得ないところまで来ている。例えば、電気事業連合会によると、 40年間の使用済み核燃料の国内再処理費用が約16兆円になるという。

その内、約7兆円は電気料金に上乗せして徴収（電気料金の引き上げ）、残りの約9兆円については財源が未定であり、電事連としては、この約9兆円を電気事業へ新規参入する企業や国税からの拠出で賄いたいとしている。

こうした現実を考えると、原子力発電の発電原価は、石油火力などによる利益を食いつぶして、更に足が出るというのが実態である。

HP『脱原発入門口座』に掲載された資料によると、電力各社によって「原子炉設置許可申請書」に記載された発電単価は、10〜20円/kWh程度になっている。

しかし、電力販売価格が20円 /kWh程度とすれば、この程度の発電単価によって、経営を圧迫するとは考えられない。

原子力発電の発電単価の実態は、電力販売価格をかなり大きく上回ると考えざるを得ない。

おそらく、原子力発電を行うために関連する施設･設備、今後は特に核廃物の最終処分施設などを含めた、本当の意味で原子力発電の発電単価は、国が公式に発表している原子力の発電単価5.9円/kWhの数倍〜十数倍に達すると考えられる。

ここでは控えめに考えて、5倍程度、30円/kWh程度だと仮定する。

火力の平均的な発電単価を8円/kWhとする。発電単価のうち、60％が燃料費と仮定する。

更に、燃料以外の費用のうち、20％が発電用燃料以外の石油投入量とすると、発電単価に占める石油のコストは、

8×0.6+ 8×（1-0.6）×0.2 = 5.4円/kWh

ということになる。原子力発電も同様に考える。

原子力発電の燃料費、つまりウラン燃料は工業製品であるから、ここでは特に他と区別しないものとする。

30×0.2 = 6円/kWh．

ウランの精錬工程は、大量の電気を必要とするので、もう少し高目の割合を設定しても良いかもしれない。

ここでの推定は、かなり大雑把なものであることを考慮しても、原子力発電が火力発電に比較して、圧倒的に石油節約的である可能性は皆無である。

エネルギー産出比において、原子力発電が1.0を越えることは有り得ず、ポスト石油エネルギー資源として原子力文明が成立することは理論的に有り得ないのである。

さて、以上の試算によって、原子力発電は、同量の電力を供給するために、石油火力と同程度、あるいはそれ以上の石油を消費することが分かった。

これは見方を変えると、同量の電力を供給するためには、原子力発電は火力発電と同程度あるいはそれ以上の二酸化炭素を発生することを意味している。

以下に、本HPの閲覧者から紹介いただいた電力中研の『ライフサイクルCO2排出量による発電技術の評価』というレポートからの資料を示す。



この図では、火力発電が発電量1kWhあたりに排出する二酸化炭素量は原子力発電の約35倍になっている。

これはここでの試算とは全く異なった結果を与えている。

このレポートにおいて、算定の裏付け資料が示されていないので、断定は出来ないが、LCAにおいて極めて重大な積み残し、それもかなり恣意的なデータ操作を行っているとしか考えられないのだが、いかがであろうか？

さて、ここでの検討において、石油利用効率において、原子力発電の火力発電に対する優位性を示す結果は得られなかった。

原子力には、核廃物という極めて毒性の高い廃棄物処分という特殊な問題が存在する。

原子力に対する安全性に対する要求が高まれば高まるほど、原子力発電を運用するための安全施設への資源･エネルギー投入は増加し、したがってエネルギー供給技術として見た場合、今後ますます石油利用効率が低下すると考えるべきである。

仮に、原子力発電が石油代替エネルギーとしてポスト石油エネルギーとしての役割を果たせる可能性があるのなら、何とか安全性を確保して利用を続けるということに多少の意義があるかもしれない。

現実にはエネルギー産出比において1.0を超えることは有り得ず、石油が枯渇すれば原子力発電も利用不可能なのである。原子力発電を一刻も早く廃止することが、理論的には唯一の選択肢である。

しかし、現実には恣意的なデータの捏造まで行って、莫大な国家支出を伴うITERの誘致を含めて原子力を維持しようという国家戦略は、理論的には核武装を想定しているとしか考えられない。
8/4/12

自然エネルギー発電　に続きます。