たいよう‐エネルギー〔タイヤウ‐〕【太陽エネルギー】
太陽エネルギー
【英】: solar energy
| 太陽より地球に降り注ぐ熱エネルギーや光エネルギーのことをいう。地球大気圏に入射するエネルギー量は、光線と直角の断面 1m2 あたり 1 分間に約 20kcal である。太陽エネルギー利用は、熱利用と光利用に大別される。熱利用の主なものとして太陽熱発電とソーラー・システムがあり、光利用の主なものとして太陽光発電がある。太陽熱発電とは、鏡やレンズを用いて集熱器に集光し、集熱器内で数十気圧の蒸気を発生させてタービンを回し発電させる技術である。わが国においては、タワー集光方式と曲面集光方式の 2 方式で、1981 年（昭和 56 年）に 1,000KW の発電に成功しており、米国においては 10,000KW のタワー集光方式太陽熱発電プラントを建設中である。ソーラー・システムとは、太陽熱で温水を作り、その熱で冷暖房・給湯を行うシステムのことをいい、集熱器、蓄熱槽、吸収式冷凍機、熱交換器などよりなる。太陽光発電とは、光電池を用いて太陽光を直接電気に変換し発電する技術であり、光電池の直流出力を中心に、一般的に用いられる直流／交流変換装置、日射変動などの自然条件に対して出力を安定化する装置、さらに送配電系統に接続する連係装置などから構成される発電システムである。光電池の要素研究と併せて周辺技術の研究開発が進められている。 |
太陽エネルギー
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2024/06/05 09:40 UTC 版)
| 再生可能エネルギー |
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 カテゴリ |
狭義には、太陽光から熱や電力を得るエネルギー源を指し、再生可能エネルギーに分類される。太陽光が当たる場所ならばどこでもエネルギーが得られ、得られるエネルギー当たりの温室効果ガスの排出量が少ない。昔から熱として利用されて来たが、近年は地球温暖化の対策の一環として、熱利用と共に発電用途での利用が増えている。
地球上でのエネルギーの流れ
太陽から放射されたエネルギーのうち、地球に照射されている光エネルギーは、ワット数にして約174 PW（ペタワット）である。大気等による反射や吸収を受けつつ、そのうち約半分が地表に到達する。このエネルギーは大気や地表、海洋を暖め、暫く熱などの形で大気圏内に留まる。最終的には、赤外線などとしてすべて宇宙へ再放射される（地球温暖化は、このエネルギー収支の均衡が崩れる現象である）。
大気圏内に到達した太陽エネルギーは、大気や水の循環を発生させ、植物の光合成などを通じて多くの生命活動の源となる。また、下記のような直接利用のみならず、風力やバイオマスなど多くの再生可能エネルギーの源となる。
人類による利用形態と技術
人類が地上でエネルギー源として実際に利用可能な量は約1 PW (年間8670 PW･h、もしくは1000 TW)といわれる[1]。これは2008年時点の世界全体の一次エネルギー供給量(TPES)[2](12267 Mtoe=約131 PW･h、もしくは約15 TW)の約67倍である。またゴビ砂漠の半分に現在市販されている太陽電池を敷き詰めれば、全人類のエネルギー需要量に匹敵する発電量が得られる[3]。地上に到達する太陽エネルギーの量は緯度や気候によって異なる。東京での1年間の面積あたり入射量は約1200 kWh/m2である。欧州では中部で約1000 kWh/m2、南部で約1700 kWh/m2である。また赤道付近の国々では最大約2600 kWh/m2に達する[1]。 その利用形態は下記のように様々である。
利用形態の概要
太陽エネルギーは、下記のように多彩な形で利用されてきた。
古くからの利用法：
熱、電力：
- 熱や電力としての太陽エネルギーの利用形態は、大別してアクティブ利用とパッシブ利用に分けられる[4]。アクティブ利用とは、太陽電池や集熱器を用いて、積極的にエネルギーを輸送する利用形態を指す。これに対して、建物の構造などを工夫して自然に入射する太陽光を特別な機器なしに利用することをパッシブ利用と呼ぶ。
- 下記のような利用形態がある[5]。
- それぞれに特徴があり、地域や用途などによって使い分けられる。
照明
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建物内の照明用途に、昔から用いられている。近年は屋根にドームを設置しチューブで屋内に光を入れる設備[6]や光ファイバーなどを利用した導光設備を用いる例もある。
農業、園芸
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植物に光合成を行わせて生育させ、利用する農業や園芸が古くから行われてきた。
熱
熱としての利用には、下記のように多彩な利用形態がある[5]。
太陽熱利用は、最も古くから用いられてきた太陽エネルギーの利用形態である。一般にエネルギーを熱に変換するのは容易であるため、太陽熱は太陽光のエネルギーを高効率に利用できる長所を持つ。また、蓄熱することでエネルギーを貯蔵しておき、必要な分だけを取り出して利用しやすいのも長所である。利用形態は下記のように多彩である[4]。
- アクティブ利用
寒冷地北海道での設置例 実際の取得データーなど豊富に紹介しています。 [8]
- パッシブ利用
発電
太陽光発電と太陽熱発電に分けられる。それぞれ、設置地域の気候や需要に応じて使い分けられる。
太陽光発電
太陽光発電は、太陽電池を用いて発電する方式である。設置後は定期点検といった作業がほぼ不要であり、使う形態や規模を選ばないなどの長所を持つ。その一方、太陽光がなければ発電しないため、夜間の電力を賄う場合は蓄電装置を必要とする。開発初期は非常に高価であり、主に人工衛星や灯台などで用いられていたが、技術の向上そして普及するに従って価格が低減し、民生の電力用途にも普及が進められている。
将来の可能性としては、衛星軌道上からマイクロ波やレーザー光の形で地上にエネルギーを送って発電する、宇宙太陽光発電も研究されている。ほぼ24時間の発電が可能となるが、技術的課題も多く、まだ実用化には至っていない。
太陽熱発電
太陽熱発電は、集熱器を用いて太陽光を熱に変換し、熱せられた空気や蒸気を用いてタービンを回して発電する方式である。大規模になるほど、また直射日光が多い地域ほど効率よく発電できるため、日射量が多く、広い設置面積が取れる乾燥地域などで用いられる。 鏡を用いて集光し、蒸気を発生させてタービンを回す、トラフ式やタワー式の太陽熱発電が実用化されている。 また空気を大量に加熱して煙突状の構造内へと誘導し、上昇流でタービンを回して発電するソーラーアップドラフトタワーも開発が進められている。
複合的利用
太陽光励起レーザーにより、熱や化学エネルギーを得る手法が研究されている[9]。レーザーによる高熱でマグネシウムを還元して汎用エネルギー源として用いるほか、余剰熱で温水を製造するなどの利用が考えられている。
脚注
注釈
出典
- ^ a b 山田興一・小宮山宏「太陽光発電工学」ISBN 4-8222-8148-5
- ^ Key World Energy Stats, IEA
- ^ 太陽光発電って何だろう(NEDO)
- ^ a b 金山公夫・馬場弘、ソーラーエネルギー利用技術、森北出版、2004年、ISBN 4-627-94661-9
- ^ a b 日本太陽エネルギー学会編、太陽エネルギー利用技術、オーム社、2006年、ISBN 4-274-20278-X
- ^ “県産「買うエコ大賞」ノミネート6件発表”. 京都新聞. (2018年10月31日)
- ^ ソーラーウォールって何？（ロゴスシステムズ）
- ^ [1] (ウッデイハウス)
- ^ 矢部孝、太陽光レーザー，水，マグネシウムによる革新的エネルギーサイクル
参考文献
- 山田興一・小宮山宏「太陽光発電工学」ISBN 4-8222-8148-5
- 浜川圭弘・桑野幸徳「太陽エネルギー工学」ISBN 4-563-03603-X
- 小林正次「太陽エネルギー利用の新システム」『サイエンス』、日経サイエンス社、1975年1月号、18頁。
関連項目
| 国立図書館 | |
|---|---|
| その他 | |
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太陽エネルギー
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2021/10/15 06:24 UTC 版)
太陽エネルギーは有力な候補である。それは月基地の比較的安いエネルギー供給源であることが証明されており、特に太陽電池パネルの製造に必要な原材料が採掘できることがわかってからは、より注目が集まっている。しかしながら、月の長い夜（地球の14日に相当）は太陽エネルギーの欠点となる。これは、幾つかの発電所を建て、少なくとも一箇所に常に日光が当たっているようにすることで、解決するかもしれない。他の可能性のある方法は、発電所を常に、またはほとんどの期間日光が当たる場所、たとえば月の南極付近にあるマラペール山や、北極付近のピアリークレーターの縁、に建てることである。 太陽エネルギーを変換するのはシリコンの太陽電池である必要はない。他にも、熱機関による発電機を動かすために、日向と日陰の大きな温度差を使うことも可能であるかもしれない。また、強力な太陽光を直接や鏡により中継して、照明や農業、熱加工に使うこともできる。さらに、焦点を合わせたときの熱は、月表面の資源から様々な元素を取り出す材料加工に利用することもできる。
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太陽エネルギー
出典:『Wiktionary』 (2021/06/13 08:38 UTC 版)
名詞
発音(?)
- た↗いよーえね↘るぎー
翻訳
- アフリカーンス語: sonenergie (af)
- イタリア語: energia solare (it) 女性
- 英語: solar energy (en)
- エスペラント: sunenergio (eo), suna energio (eo)
- オランダ語: zonne-energie (nl) 女性
- スウェーデン語: solenergi (sv) 通性
- スペイン語: energía solar (es) 女性
- 中国語: 太陽能 (cmn), 太阳能 (cmn) (tàiyángnéng)
- 朝鮮語: 태양 에너지 (ko)
- デンマーク語: solenergi (da) 通性
- ドイツ語: Sonnenenergie (de) 女性, Solarenergie (de) 女性
- 西フリジア語: sinne-enerzjy (fy) 通性
- ノルウェー語:
- ハンガリー語: napenergia (hu)
- フィンランド語: aurinkoenergia (fi)
- フランス語: énergie solaire (fr) 女性
- ヘブライ語: אנרגיה סולארית (he) (energiya solarit) 女性
- ポルトガル語: energia solar 女性
- マケドニア語: сончева енергија (mk) (sónčeva enérgija) 女性, соларна енергија (mk) (sólarna enérgija) 女性
- モンゴル語: нарны эрчим хүч (mn)
- ラトヴィア語: saules enerģija (lv) 女性
- ロシア語: солнечная энергия (ru) 女性
「太陽エネルギー」の例文・使い方・用例・文例
- 車の燃料をガソリンから太陽エネルギーに切り替えた
- 新しいエンジンは太陽エネルギーで動く
- 彼の理論は太陽エネルギーの実際的利用への道を開いた
- 宇宙ステーションはすべて太陽エネルギーでまかなわれています
- 問題は、太陽エネルギーにはコストがかかりすぎるということだ。
- 太陽エネルギーは生活に大きな役割を果たすかもしれない。
- 太陽エネルギーは環境を脅かさない。
- 太陽エネルギーについて話そう。
- 我々は太陽エネルギーを最大限に活用しなければならない。
- 我々は太陽エネルギーや原子エネルギーのような新しい資源を開発しつつある。
- その家は太陽エネルギーで暖房されている。
- 太陽エネルギーの研究はこれまでなおざりにされてきた.
- 太陽エネルギーのような再生可能エネルギーは理論上は無尽蔵である
- 太陽エネルギー
- 太陽エネルギーを電気エネルギーに変える電池
- 太陽エネルギーを直接利用するヒーター
- 地球で生じているエネルギー量は太陽定数によって与えられる、しかし太陽エネルギーの使用はほどんどなされていない
- 時間がたてば自然に補給される天然資源（木や太陽エネルギーなど）
- 放射太陽エネルギーが地球大気の外側の層で受け取られる率
- 地球表面に入射する太陽エネルギーの大きさの平均値
太陽エネルギーと同じ種類の言葉
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