３１１後のエネルギー戦略　市民のための環境学ガイド

-------	３．１１後のエネルギー供給戦略　　05.06.2011 　　　　　３．１１が変えた価値観その２
	６日から日本で最高の津波到達地点だという伝承があるところに出かけます。さて、どこでしょう。当然、僻地ですので、インターネットへの接続が怪しい。そのため、次の日曜日にと思っていたのですが、アップします。　３．１１が我々に突きつける根本的な考え方の変更は、前回の考察のように、「単一・巨大から分散・冗長へ」だとしたら、このもっとも重要な適用対象は、エネルギー供給戦略であろう。　さらに、バイオマスエネルギーなどの自然への対応などを考えると、「征服・制御から共生・適応」という発想の転換も考慮しておくべきかもしれない。　日本人の悪いくせである「０か１００か」という極端な発想は真の解には近づかない。これも指摘しておかなければならないだろう。　例：「風力だけで原発４０基代替可能」　ｂｙ　朝日新聞 http://www.asahi.com/national/update/0421/TKY201104210510.html）。原発をゼロにしたいという主張をする意図だけで、この記事が書かれているように思える。基本的理解＊「単一・巨大」：コストを最小化するための思想であり、リスクを最小化するという発想を含まない。＊「分散・冗長」：リスクを最小化する思想であり、コストを最小化するという発想を含まない。基本的対応＊エネルギーコストが高いことも一つの社会的リスクであるので、基本方針としては、総合的リスクの最小化を目指すことにする。　　 →　Ⅰ．境界条件として考察すべき様々なリスク要因の共有＊そして、次に技術的な要因と社会的要素について共通の理解がなされることが必要　　 →　Ⅱ．現状の技術や社会情勢などの共通理解＊その後、具体的な提案が行われ、その評価がなされるのだろう。　　 →　Ⅲ．具体的提案　方法、準備、実装　この項は未完 Ⅰ．境界条件として考察すべき様々なリスク要因の共有（１）エネルギー供給不足　＊１：過度の化石燃料依存のリスク＊２：ウランへの過度の依存リスク＊３：新代替エネルギー開発失敗のリスク（２）エネルギー価格の高騰＊４：温暖化リスクの相対的地位低下が高騰を招く＊５：シェールガスは本当に頼りになるのか（３）電力供給不足　＊６：やはり電力への依存度は上昇するだろうか（４）電力料金高騰のリスク＊７：風力・太陽光対応だけだと、電力網の設計変更が必要＊８：地熱用送電線や中小水力の価格は高い（５）想定外の停電＊９：停電するとガスも石油も使えない＊１０：大停電による数日間の電力使用不能（６）使用済み核燃料への対応＊１１：そのまま保存すると安全になるのは１０万年後＊１２：処理技術が未熟であること＊１３：最終処分の合意形成が不十分であること（７）現存の原発の想定外のリスク対応＊１４：津波対応はできるようになるだろう＊１５：電源喪失も、普通の状態なら可能になる＊１６：テロ・航空機事故対応は次の課題（８）２０２０年の温暖化予測への対応＊１７：日本では省エネによる対応のみになる＊１８：民生部門のエネルギー料金の大幅値上げか（９）２０５０年の温暖化予測への対応＊１９：原発新設による排出原単位削減はないだろう＊２０：ＣＣＳの利用はどこまで＊２１：さらなる省エネはかなり難しいか（１０）低い自給率を少しでも向上＊２２：本当の自給率は水力のみの４％＊２３：食料自給率は４０％もあるのに問題になり、なぜ４％のエネルギー自給率が気にならないのか（番外）この１０項目の最適な組み合わせを行う指標はなにか以上のようなリスク要因を総合的に配慮した上で、リスク最小化を目指すことで解が出てくる。 Ⅱ．現状の技術や社会情勢などの共通理解　詳細は次回に（ａ）発電・送電技術に関する共通理解１）発電量だけでなく、電力需要の年変動・日変動に対応できること２）ピーク・ベースロードという考え方３）太陽光・風力など各種技術の将来４）現状のような広大な電力網の意味５）直流送電網への転換６）蓄電技術の現状と将来７）特に、揚水発電の利用について８）燃料電池の現状と未来９）５０Hz・６０Hz問題１０）１００Ｖ・２００Ｖ問題１１）これらを解決？スマートグリッド１２）ガス供給網の有効活用１３）究極の分散型電源＝オフライン利用１４）設備製造まで考慮したＬＣＡ的、ＥＰＲ的な思考（ｂ）省エネでどこまで行けるのか民生部門１５）我慢大会型省エネ１６）仙人型・自然人型省エネ１７）新こたつ文明・スーパーこたつ文明産業部門（CO2削減を含む）１８）コジェネ発電の売電１９）ＣＣＳ付加型セメント製造２０）製鉄での水素利用とＣＣＳ（ｃ）既得権益などの社会的情勢２１）漁業権による海洋利用の制限２２）水利権による河川水利用の制限２３）送電業・発電業分離の議論２４）山林土地所有とバイオマス２５）環境影響の評価－１：低周波騒音、バードストライク－２：地熱発電の排水－３：国立公園の景観－４：地中熱用の井水利用制限　こう考えると、かなり複雑な作業をしなければならないようだ。　本日は、以下、「Ⅰ．境界条件として考察すべき様々なリスク要因の共有」のみを若干検討したい。Ⅱは次回に、そして、その後、Ⅲの検討に移る。 Ⅰ．境界条件として考察すべき様々なリスク要因の共有（１）エネルギー供給不足　＊１：過度の化石燃料依存のリスク　個人的見解：化石燃料の供給限界は、２３００年までには来るが、当面の問題は投機資金のために起きる乱高下が問題で、供給限界という面での問題は少ないと考えてきた。しかし、このところの原発回避の動きから、天然ガスへのシフトが一気に進む可能性があるように思う。　天然ガスは石油ほどの市場性が無いために価格乱高下は無いにしても、供給不足による価格高騰を視野に入れるべきではないか。　とすると、当面は石炭依存を考えるのが安全なのかもしれない。しかし、日本の発電は、１９９０年代に石炭へ移行したので、それが結果的に”ラッキー”となるのか。＊２：ウランへの過度の依存リスク　個人的見解：ウランを軽水炉で使っている限り、ウランの資源量はそれほど多くはない。全世界のエネルギーをウランで供給すると、資源量は１０年もないはず。このところの情勢によって、あのインドですら原発依存を考え直しているようなので、当面、ウランの供給は順調に進むだろう。　その先を見れば、高速増殖炉、トリウム転換炉などが候補なのだが、当面静観で良さそう。＊３：新代替エネルギー開発失敗のリスク　個人的見解：新代替エネルギーの開発失敗とは、本来分散型であるべき代替エネルギー、例えば、風力を「単一・巨大」にする思想によって起きるのではないか。例えば、朝日新聞の原発４０基分を風力で、などという発想がもっとも危険なのではないか。　個人的には太陽光発電の高効率化などには期待していない。現状のシリコンの２０％で十分。資源的にも、コスト的にも妥当なところだろう。量子ドット型の高効率太陽電池は、劣化が早く、寿命が短いことが予想される。太陽電池は、特殊用途を除けば、２５年の寿命が欲しい。　大きなリスクは、量子ドット型で高効率化が可能という報道によって、太陽光発電への「単一・巨大」化思想が報道されること。それによって、「できるが使えない技術」に対して、政策決定者が誤った判断を下すこと。（２）エネルギー価格の高騰＊４：温暖化リスクの相対的地位低下が高騰を招く　個人的見解：これまでＩＥＡなどの価格予想は、ある程度温暖化対策が進むために、エネルギーへの需要が低下し、そのために価格は安定するというものだった。この傾向は、大幅に変わってしまうのだろう。＊５：シェールガスは本当に頼りになるのか　個人的見解：ある程度の価格安定効果があるという面では寄与することだろう。しかし、シェールガスの乱開発は、当然副作用をもたらすだろう。途上国を含めて、シェールガスへまっしぐらというシナリオは、突然の供給不安に陥る危険性が高いように思える。　同じメタンということで、メタンハイドレートがあるといった「あるけど使えない技術」に対して、政策決定者が誤った判断を下すことが最悪か。（３）電力供給不足　＊６：やはり電力への依存度は上昇するだろうか　個人的見解：一旦エアコンによる暖房を経験してしまえば、いくらエネルギーを分散貯蔵できるとういメリットはあるとしても、いまさら石油ストーブに戻るのは難しいだろう。電力をエネルギーの中心に据えること自体は、間違っているとは思えない。　その他のエネルギーは、例えば、薪ストーブの普及のような、ややノスタルジックではあるが文化的な価値を付加できる場合にのみ、成立するのではないだろうか。　藻類などを用いたエネルギーは、上手く行った場合でも、石炭発電との混焼という方法が最良ではないか。　むしろ、藻類は、石油が枯渇した後に、カーボンフリーの液体燃料を作る方法として残る可能性がある。（４）電力料金高騰のリスク＊７：風力・太陽光対応だけだと、電力網の設計変更が必要　個人的見解：風力・太陽光の導入量は、電力量の１０％までが目安。これを超すと、不安定対策が必要になって、直流送電を含む電力網の徹底的な設計変更が必要。長期的には、これを行う選択肢もあるとは思う。しかし、そのための投資を今後の電力会社が行うことができるとしたら、電力料金がかなり高くなるのではないか。　しかし、エネルギー料金は、どう考えても安すぎるので、世界マーケットでの競争を行う産業用などを除外して、民生用の料金体系は考え直した方が良いのも事実。価格体系にセイフティーネット的発想を入れることは必須だろう。　エコキュートのように電力を温水供給用に使う発想は、もう駄目かもしれない。安い深夜電力という発想も無くなる可能性がある。それに対抗するには、太陽熱温水器のような原始的な機器で供給することを考える。これは分散・冗長の思想に合っている。問題は、機器の設計が古いこととその割には高いことだろう。＊８：地熱用送電線や中小水力の価格は高い　個人的見解：地熱のポテンシャルがある地域は、電力需要が皆無なので、新たに送電線を敷設する必要がある。そのため、どうしても初期コストが高いことは否めない。　中小水力は、保守も全く無しというわけにも行かないので、コスト高は否めない。　しかし、地熱・中小水力は安定型の電源なので、是非とも導入すべきである。それは、これらが、ベースロード的な電力供給の方法だからである。（５）想定外の停電＊９：停電するとガスも石油も使えない　個人的見解：オール電化を選択したのは個人の責任なので、受け入れる以外にないが、ガスとか石油をエネルギー源として使うとき、停電すると全く使えなくなる機器を作ることは大問題である。技術基準でも新たに設けるべきではないか。＊１０：大停電による数日間の電力使用不能　個人的見解：今回の計画停電が発想の転換を強要したのは、将来、ある意味でプラスになるだろう。　家庭やオフィスで、ガス、石油、LPGから多少の非常用電力の供給ができるような仕組を強化すべきである。これが分散型かつ冗長性の思想のように思える。すなわち、電力供給網にガス供給網からの電力を協調させる考え方が重要になる。　理想的には、次世代型のＳＯＦＣ型燃料電池が普及することだろう。この燃料電池は、常時運転型になるので、運転のために必要な制御電力も自分で供給する設計にするのがあたり前だが、そうなるのだろうか。　ＳＯＦＣの運転効率は、かなり高くなるだろう。天然ガス発電所を作るよりも、電熱同時供給の効率の高さで、この燃料電池が選択されることになれば、望ましい分散型供給システムの状況である。　それには、電力業界とガス業界の協調が必要だが、今回の事態で、ますます困難になったのかもしれない。それは、電力業界が電力料金を高くして、被害補償に向ける必要があって、コスト的にガスに負ける可能性が出てきたからである。　話がずれるが、トイレも電気が無いと水を流せない機種があるように思えるが本当だろうか？（６）使用済み核燃料への対応＊１１：そのまま保存すると安全になるのは１０万年後　個人的見解：今回の福島第一の４号機の水素爆発は、全く想像もできなかった。使用済み核燃料があれほどの熱エネルギーを放出していることは知らなかったからである。熱エネルギーの放出量は、当然、放射線放出量と比例関係にある。長寿命核種が多いため、本当に安全だと言えるまでには、１０万年かかる。フィンランドのようにこれをそのまま保存するのは、余りにも無責任ではないか。＊１２：処理技術が未熟であること　個人的見解：現在のガラス固化体の製造技術は、どうも未熟のように見える。情報がないので、単なる推測ではあるが、東海村で行われていたパイロットプラントの規模を、単純に拡大してしまったのではないか。　ガラスという材料は、もともと非平衡状態にあるので、特性を維持するには、冷却速度が適切であることが極めて重要な条件になる。規模を２倍にすれば、体積は８倍になるので、冷却速度が半分になる訳ではない。これを無視したのでは。　ところで、核分裂生成物というものをATOMICAで検索したら、このような図があった。図　核分裂生成物の質量数分布　また、Wikiでチェックしたら以下のような情報があった。使用済み核燃料の成分　3%濃縮ウラン燃料 1t が燃える前の組成はウラン238が 970kg、ウラン235が 30kg であるが、燃焼後は、ウラン238が 950kg、ウラン235が 10kg、プルトニウム 10kg、生成物 30kg となる。生成物 30kg の内訳は、下記の通り。白金族2kg、短半減期核分裂生成物 SLFP 26kg（Sr、Csなど高発熱量は 10kg、即ガラス固化できる低発熱量は 16kg）長半減期核分裂生成物 LLFP（ヨウ素など半減期7000年前後のもの）1.2kg マイナーアクチニド (MA) 0.6kg（ウランやプルトニウムに近いアメリシウム (Am) やネプツニウム (Np) やキュリウム (Cm)）　ガラス固化体にとっての問題は、廃棄物の中の白金族である。白金族がガラスの中でコロイド状になっていると、ガラスの結晶化を加速するので、プロセス上、まずいことが起きるように思う。　せめて、白金族の分離と別処理を行うべきなのではないだろうか。＊１３：最終処分の合意形成が不十分であること　個人的見解：高レベル廃棄物のガラス固化体が「安全」になるには、１０００年近くの時間が必要である。非常に長いが、それでも、未処理の使用済み燃料の１０万年に比べれば遥かにマシである。　この処分地は、地下に設けられるので地震で崩れるということは考えにくい。むしろ、地下水が入り込んで、さらに深層の汚染が進行することが問題か。　将来超高深度の高温岩体発電などが計画されることを考慮すると、３０００ｍまで水を注入することを考慮しなければならないので、そのような可能性の無い地域を選択することになる。　また面積として、３ｋｍ×３ｋｍ、深さ３ｋｍの地域は使用不可能になるが、今回の福島第一の避難地域はその何倍？　いずれにしても、合意形成が最大の問題で、これが不可能でも、すでに使ってしまった使用済み核燃料の最終処分地は絶対必要。　さてどうしよう。アイディアが無い。（７）現存の原発の想定外のリスク対応＊１４：津波対応はできるようになるだろう　個人的見解：日本海側も想定１５ｍで対応するらしい。過剰反応のようにも思える。＊１５：電源喪失にも、普通の状態なら対応可能になる　個人的見解：今回の事態から予想できることには十分に対応できるだろう。しかし、過剰対応になる可能性も高い。　全く想定外の事態に対応するとしたら、前回に提示したような緊急水没型の設計にすることが良いように思える。＊１６：テロ・航空機事故対応は次の課題　個人的見解：ビンラディンは殺害されたが、その報復の対象が原発ということは無いだろうか。９．１１の規模で電力供給網と原発の弱点を突かれたら、緊急水没型にでもしない限り、対応は不可能なのではないか。（８）２０２０年の温暖化予測への対応＊１７：日本では省エネによる対応のみになる　個人的見解：京都議定書の第一約束期間２０１２年までのマイナス６％はなんとか達成して、自国の利益のために排出権取引市場を守りたいＥＵが狙う京都議定書の単純延長は、離脱すべき。普通に行けば、そんな方向性になるだろう。　ただし、それなりの独自対応をすることは、長期的な温暖化リスク対応として当然である。それは、省エネ面での協力を約束することで果たすべきだろう。　地球が寒冷化状態にあるという説が蔓延っている。確かに、太陽の活動がかなり落ちていたが、今年からオーロラも多少出るようになってきたことを考えると、地球の低温傾向もそろそろ終わるか。＊１８：民生部門のエネルギー料金の大幅値上げか　個人的見解：ミネラルウォータより原油の値段が高いことは理解できない。将来、原油レベルで、８０円／Ｌを想定した価格設定が必要なのではないか。　民生部門の省エネを加速するには、エネルギー価格を調整することがもっとも効果的であろうと思う。　太陽電池の設置は、やはり個人の努力による部分が大きいので、ＦＩＴなどのインセンティブは必要不可欠。　これも民生部門のエネルギー価格を一層押し上げることになるだろう。（９）２０５０年の温暖化予測への対応＊１９：原発新設による排出原単位削減はないだろう　個人的見解：原発が復活ことに同意する人が増えてきても、当面の設置場所が無いのでは。例え新設が受け入れられたとしても、新設する原発が高度な想定外リスク対応型になると、既存の原発をもつ地域が、逆に反対に回る可能性が高い。＊２０：ＣＣＳの利用はどこまで　個人的見解：石炭発電にＣＣＳを付加するのは、当然の選択になるだろう。これは、発電コストを３０％増大することになるだろう。電力価格の上昇は免れない。　しかし、ＣＣＳはエネルギー利用効率を下げるので、余り望ましいことではない。＊２１：さらなる省エネはかなり難しいか　個人的見解：すでに省エネは相当進んだ。いくつかの例を上げると、改善率が以下のようになっている。相当省エネ化したもの ○エアコン　　６７．８％　９７→０４年 ○冷蔵庫　　　５５．２％　９８→０４年 ○自販機　　　３７．３％　００→０５年 ○蛍光灯　　　３５．７％　９７→０５年 ○HDD 　　　　９８．２％　９７→０５年 ○CPU　　　　９９．１％　９７→０５年 ○テレビ　　　２９．６％　０４→０８年 ○DVD　　　　４０．９％　０４→０８年あまり進化していないもの ○便座　　　　１４．６％　００→０６年 ○ガスストーブ　１．９％　００→０６年 ○石油ストーブ　５．４％　００→０６年 ○電子レンジ　１０．５％　０４→０８年 ○炊飯器　　　１６．７％　０３→０８年ただし、HDDは容量あたりの消費電力、CPUは処理速度あたりの消費電力。数値としては驚異的。しかし、OSが重くなり、必要な容量・処理速度が上がったので、コンピュータレベルでは、ここまでの省エネにはなっていない。　こうみるとある種の電気製品はすでに相当難しいレベルか。しかし、依然として、新製品に買い替えてもらうと相当の効果があるのは事実。　今後、便座はまだやれそうに思うし、テレビもまだまだ行ける。　「省エネならＬＥＤ」という間違ったメッセージを政府と新聞が流しているのは、わざとだと思う。実際効率面では蛍光灯との差はないのだが、価格差を考えて新製品を買わせたいという思いが強いのだろう。（１０）低いエネルギー自給率を少しでも向上＊２２：本当の自給率は水力のみの４％　個人的見解：自給率を向上させようとすれば、自然エネルギーの導入量を増やすこと。そして、自然エネ油田を持ったつもりになる。　省エネ油田も有効ではあるが、新製品を買って貰うには、やはりエコポイントの復活が必要か。＊２３：食料自給率は４０％もあるのに問題になり、なぜ４％のエネルギー自給率が気にならないのか　個人的見解：これはもっとも理解不能のところである。飢えることの怖さは分かっても、日常生活でどのぐらいエネルギーに依存しているかを認識していないのだろうか。　そもそもエネルギーなしには、農業もできないから、エネルギー供給が止まれば、自給率向上など論外になる。　電気なしの生活がどのようなものか、計画停電によって分かった東電管内の住民は、考え方を多少変えるだろうか。それとも、想定外停電が本当に起きてからなのだろうか。（番外）この１０項目の最適な組み合わせを行う指標はなにか　個人的見解：あまりにも複雑すぎて、考えられない。何か、新たな提案をするときには、最低限、上記２３個の条件を満たすかどうか、その判定用のテーブルぐらいは作るべきだと思う。