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環境と人間 「エネルギーと環境問題」(前半)

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Academic year: 2021

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www.ee.ibaraki.ac.jp/hanken/

宮島 啓一

茨城大学 工学部 電気電子システム工学科

環境と人間

「エネルギーと環境問題」(前半)

[email protected]

(2)

講義内容

1. 「加速するエネルギー大転換」

テーマ1の説明と発表会の班分け

2. テーマ1のディスカッション

各班内でのディスカッション

各班ごとの発表と全体でのディスカッション

3. 「古いエネルギー経済の衰退」

テーマ2の説明

4. テーマ2のディスカッション

各班内でのディスカッション

各班ごとの発表と全体でのディスカッション

エネルギーと環境問題 宮島(啓)

(3)

世界のエネルギー事情が急速に変化している

エネルギーと環境問題 宮島(啓)

異常気象 大気汚染

温暖化

CO2

の排出が無い(少ない)エネルギー

(4)

CO2

の排出が無い(少ない)エネルギーを求めて

エネルギーと環境問題 宮島(啓)

原発事故 のリスク

原子力 水力

再生可能エネルギー

CO2

排出 リスク

持続可能なエネルギー

風力 太陽光 波力

地熱

太陽熱 バイオマス

(5)

加速するエネルギー大転換

1

次エネルギー

世界はどのくらいのエネルギーを使っているのか

エネルギーと環境問題 宮島(啓) 出典:日本エネルギー白書2017

OECDのエネルギーが約58%

140t=14Gt

(6)

OECD

経済協力開発機構

エネルギーと環境問題 宮島(啓)

(7)

加速するエネルギー大転換

1

次エネルギー

エネルギーと環境問題 宮島(啓)

テキスト p7

(8)

加速するエネルギー大転換

1

次エネルギー

世界はどのくらいのエネルギーを使っているのか

エネルギーと環境問題 宮島(啓) 出典:日本エネルギー白書2017

(9)

加速するエネルギー大転換

1

次エネルギー

日本の1次エネルギー構成

エネルギーと環境問題 宮島(啓) 出典:日本エネルギー白書2017

(10)

加速するエネルギー大転換

1

次エネルギー

エネルギーと環境問題 宮島(啓) 出典:日本エネルギー白書2017

(11)

加速するエネルギー大転換

1

次エネルギー

エネルギーと環境問題 宮島(啓) 出典:日本エネルギー白書2017

(12)

加速するエネルギー大転換

1

次エネルギー

エネルギーと環境問題 宮島(啓) 出典:日本エネルギー白書2017

(13)

加速するエネルギー大転換

1

次エネルギー

エネルギーと環境問題 宮島(啓) 出典:日本エネルギー白書2017

3割の増加

(14)

キーワード

1次エネルギー

自然にそのままの形で存在するエネルギーのこと。

石油、石炭、天然ガス等の化石燃料、原子力燃料のウラン、

水力、風力、太陽、地熱等の自然エネルギーがこれにあたる。

再生可能エネルギー

水力、風力、太陽、地熱、バイオマス等の自然エネルギー

OECD加盟国

名目GDP、実質GDP

名目GDPとは、国内で一定期間内に生産されたモノやサービスの付加 価値の合計額を表わす指標である。

名目GDPから「物価変動の影響」を除いたのが実質GDPである。

エネルギーと環境問題 宮島(啓)

(15)

加速するエネルギー大転換 電力消費

エネルギーと環境問題 宮島(啓) 出典:日本エネルギー白書2017

20PWh

(16)

電気で使う単位

電力

エネルギーと環境問題 宮島(啓)

W ワット(人の名前)

電力=電圧×電流

1W = 1 V × 1 A

必ず大文字

消費電力、電力量

Wh ワットアワー

1Wh = 1 V × 1 A× 1 h 1Wの電力を1時間使う

小文字

= 103 M = 106 G = 109 T = 1012 P = 1015

SI接頭辞

大文字

(17)

加速するエネルギー大転換 電力消費

エネルギーと環境問題 宮島(啓) 出典:日本エネルギー白書2017 出典:日本エネルギー白書2017

1kW x 24h x 365 = 8760 kWh

(18)

加速するエネルギー大転換 電力消費

エネルギーと環境問題 宮島(啓) 出典:日本エネルギー白書2017 出典:日本エネルギー白書2017

(19)

加速するエネルギー大転換 電力消費

エネルギーと環境問題 宮島(啓) 出典:日本エネルギー白書2017 出典:日本エネルギー白書2017

(20)

加速するエネルギー大転換 気候

/

温暖化

エネルギーと環境問題 宮島(啓) 出典:気候変動監視レポート 2016 出典:日本エネルギー白書2017

(21)

加速するエネルギー大転換 気候

/

温暖化

エネルギーと環境問題 宮島(啓) 出典:気候変動監視レポート 2016 出典:日本エネルギー白書2017

7 大気中の二酸化炭素濃度の経年変化 マウナロア、綾里及び南極点における大 気中の二酸化炭素月平均濃度の経年変化 を示す。温室効果ガス世界資料センター

(WDCGG)及び米国二酸化炭素情報解 析センター(CDIAC)が収集したデータ を使用した。

(22)

加速するエネルギー大転換 気候

/

温暖化

エネルギーと環境問題 宮島(啓)

出典:気象庁

出典:日本エネルギー白書2017

温室効果ガスの種類

出典:JCCCA Web

OECDのエネルギーが約58%

(23)

加速するエネルギー大転換 気候

/

温暖化

エネルギーと環境問題 宮島(啓)

出典:日本エネルギー白書2017

出典:JCCCA Web

産業革命

(24)

世界各国のエネルギー転換目標

エネルギーと環境問題 宮島(啓)

出典:日本エネルギー白書2017

出典:テキスト p16

(25)

世界各国のエネルギー転換目標

エネルギーと環境問題 宮島(啓)

出典:日本エネルギー白書2017

出典:テキスト p16

ニュージーランド

(26)

エネルギー転換を促進する施策の導入状況

エネルギーと環境問題 宮島(啓)

出典:日本エネルギー白書2017

出典:REN 21

(27)

エネルギー転換を促進する施策の導入状況

エネルギーと環境問題 宮島(啓)

出典:日本エネルギー白書2017

出典:テキスト p17

FIT: Feed-in Tariff

RPS: Renewables Portfolio Standard

(28)

出典:日本エネルギー白書2017

RPS

制度とは

Renewables Portfolio Standard

の略で、再生可能エネル ギー利用割合基準制度とも呼ばれています。電気事業者 に対し、一定割合以上の新エネルギーから発電される電 気の利用を義務づけることにより、新エネルギーの普及を 図る制度です。

FIT

制度との違い

類似した用語として

FIT

Feed-in Tariff

)制度があり、固定価

格買取とも呼ばれています。こちらでは再生可能エネル

ギーによる発電に対して、通常の電気料金より高い料金を

設定し、非再生可能エネルギー事業者への買取を義務付

ける制度のことを言います。

RPS

制度では非再生可能エネ

ルギーによる発電事業者に対し、再生可能エネルギーに

よる発電を義務付けるものです。

(29)

エネルギーと環境問題 宮島(啓)

(30)

エネルギーと環境問題 宮島(啓)

(31)

エネルギーと環境問題 宮島(啓)

(32)

太陽光発電で何台の電気自動車

(EV)

を まかなえるのか?

背景:

地球温暖化の懸念からCO2の削減に向けてガソリンや

ディーゼル車を廃止して電気自動車(EV)に置き換える動きが ある。しかし、電気自動車の電力を化石燃料で発電した電力 を用いてはCO2の削減効果は限定される。一方でCO2の削減 効果の高いとされる原子力発電は安全性の確保や核廃棄物 の問題がある。

ここでは、活用が進む自然エネルギーの中で太陽光発電の 普及が進展した場合、どの程度のEVを日常的に使うことがで きるのかを考えてみる。

エネルギーと環境問題 宮島(啓)

(33)

具体的な問題設定

議論の対象とする国は日本とする。(他国まで広げると議論 が発散することがあるため)

日本で、どの程度の再生可能エネルギーによる発電(太陽 光、風力、地熱、水力等)が導入目標とされているか調べよ。

また目標が達成された時に、得られる電力(W)および年間 の発電量(Wh)を推定せよ。

対象とした国の乗用車の年間平均走行距離を想定し、 電気 自動車(EV)が普及した場合に必要な1台辺りの年間電力量 を推定せよ。

上記2, 3から、日本で再生可能エネルギーによる発電で賄え EVの台数を推定せよ。

上記4で求めたEVの台数は、その国で現状利用されている 乗用車(ガソリン、ディーゼル車)の何割に相当するか推定せ よ。

(34)

エネルギーと環境問題 宮島(啓)

教壇 入口

4班

8班

5班 1班

9班 6班

2班

7班

10班

3班

入口

課題テーマの学習班 班分け

参照

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