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電気エネルギーをつくる方法 火力発電化石燃料を燃やしてを沸騰させ, その蒸気の力でタービンを回転させて発電します ( 利点 ) 電気をたくさんつくることができる 電気をつくる量を調節しやすい ( 課題 ) 二酸化炭素が大量発生する ( 地球温暖化の原因になる ) 燃料 ( 天然ガス, 石炭, 石油

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Academic year: 2021

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(1)

山 梨 県 教 育 庁 義 務 教 育 課

組 氏名

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火力発電 化石燃料を燃やして水を沸騰させ,その蒸気の力でタービン を回転させて発電します。 (利点)・電気をたくさんつくることができる。 ・電気をつくる量を調節しやすい。 (課題)・二酸化炭素が大量発生する。(地球温暖化の原因になる) ・燃料(天然ガス,石炭,石油)に限りがある。 原子力発電 火力発電のボイラーを原子炉に置き換えたもの。ウ ランなどを核分裂させて熱エネルギーを得て,水を沸 騰させ蒸気の力でタービンを回転させて発電します。 (利点)・少ない燃料から電気をたくさんつくること ができる。 ・二酸化炭素が発生しない。 (課題)・放射性廃棄物が発生する。 ・燃料(ウランなど)に限りがある。 ・事故が起きた時の被害(放射能汚染)が大 きい。 水力発電 水が高いところから低いところに落ちるときに生じる高速・ 高圧の力で水車を回し,発電します。 (利点)・二酸化炭素が発生しない。 ・運転・停止を容易に行うことができ,電気をつくる 量を調節しやすい。 (課題)・ダムの建設費が高い。 ・建設する場所に制限があり,自然環境に影響を与える。 ・水の量など,天候によって影響を受ける。 出所 電気事業連合会(https://www.fepc.or.jp/enterprise/)

Q 次の質問に答えて,主な発電方法について確認してみよう。

1 火力発電では,化石燃料を燃やすことで大量の(① )が発生し,(② )の原因 の 1 つとなっている。 2 火力発電で使われる化石燃料は主に何か。3つ答えなさい。( , , ) 3 原子力発電では,(① )は発生しないものの,(② )の処理や事故が起きたとき の(③ )による被害が課題となる。 4 水力発電は自然にある水を使用するため,(① )は発生しないものの,ダム建設により (② )に影響を与え,また,発電量が(③ )に左右される。 原子炉格納容器 → 蒸気 ← 水 水 制御棒 ↓ ↓ ↑ 水 ← 冷却水 (海水) タービン → 放水路 発電機 復水機 発電機 タービン ボイラー 蒸気 水 復水機 ダム(調整池) 発電機 水車 導 水 管 火力発電 原子力発電 水力発電 1

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出所 電気事業連合会「原子力・エネルギー」図面集 2014

世界のエネルギー需要の実績と予測

出典: IEA「World Energy Outlook 2013」を基に作成 出所 資源エネルギー庁 「エネルギー白書 2014」

出典: IEA「Energy Balance of OECD Countries 2013」を基に作成

OECD 諸国のエネルギー自給率比較 (2012 年:推計値) 出所 資源エネルギー庁 「エネルギー白書 2014」

~エネルギー資源の枯渇~

~日本のエネルギー自給率の低さ~

~地球温暖化による影響~

産業革命以降,エネルギーの大量消 費により二酸化炭素を中心とした温 室効果ガスが急増し,地球の気温が 年々上昇しています。それによって, 海面水位の上昇や異常気象の頻発,生 態系の破壊,農作物の生産量減少な ど,地球全体の生態系や人間社会に深 刻な影響を及ぼす要因となっていま す。今後も地球温暖化は進むことが考 えられ,21 世紀末には世界の平均気 温は最大で 6.4℃も上昇すると予測さ れています。地球温暖化を少しでも抑 えるためには,省エネルギーを推進 し,太陽光や水力といったクリーンエ ネルギーの積極的な開発・利用などの 対策が急がれています。 世界のエネルギー消費量は,人 口増加や経済成長にともない年々 増え続けています。今後も新興国 を中心にエネルギー資源の需要が さらに増加することが予測されま す。しかし,エネルギー資源の埋 蔵量には限りがあり,今後のエネ ルギー消費の増大を考慮するとそ の確保が厳しい状況です。 世界的にみても日本の電力消費 量は中国,アメリカに次いで第 3 位であり,一人あたりの電力消費 量も世界第 4 位と高い水準にあ ります(左上図)。それにもかかわ らず,エネルギー自給率は6%と 極めて低く(左図),エネルギー資 源のほとんどを海外からの輸入 に頼らざるを得ない状況です。 出所 エネコチャンネル HP 2

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~期待されるエネルギー資源~

出所 東京ガス(http://www.tokyo-gas.co.jp/kids/mirai/m1_1.html#shaleGas) 出所 東京ガス(http://www.tokyo-gas.co.jp/kids/mirai/) 新エネルギーとは,エネルギー資源に乏しい日本のエネルギー源の多様化に貢献するエネルギーで, 二酸化炭素(CO)などの発生がないクリーンなエネルギーです。日本の法律(新エネルギー利用等の 促進に関する特別措置法)で「石油代替を図るために特に必要なもの」と定義され10種類が指定され ています。 この他に地熱発電,太陽熱利用,温度差熱利用,雪氷熱利用,バイオマス発電,バイオマス熱利用がある。 出所 経済産業省資源エネルギー庁(http://www.enecho.meti.go.jp/category/saving_and_new/saiene/renewable/outline/index.html)

メタンハイドレート

日本の近くに未来のエネルギー資源が眠っています。メタンハイドレートと呼ばれる 資源です。メタンハイドレートは,見た目は氷のようですが,火をつけると燃えるため "燃える氷"ともいわれています。燃えた後には水しか残りません。 永久凍土(地下まで凍った地層)や水深 500 メートルより深い海底に多く存在してい ます。日本の近くでは,十勝・日高沖,南海トラフ,四国沖などに存在しています。そ のため日本では現在,国産エネルギーとして使えるよう調査・実験が進められています。

シェールガス

シェールガスは、シェール(頁けつ岩がん)というはがれやすい性質の岩の層に閉じ込められ た状態のメタンガスです。以前はそのガスを地下から取り出すことが困難でしたが, 2000 年代に入り,液化天然ガスを輸入するよりも安い値段で生産できる技術がアメ リカで開発されました。シェールガスは,ガスが存在する地下に化学物質を混ぜた大量 の水を高圧で注ぎ込む方法で取り出します。化学物質を使うため,開発と同時に環境へ の配慮も求められています。 ◎中小規模水力発電・・今まで未活用だった中 小規模の河川や農業用水路などを水力発電に 利用している。 ・自然の形状をそ のまま利用する のでダムなどの 施設は不要であ る。 ・発電時に二酸化 炭素などを排出 しないクリーン エネルギー。 家中川小水力市民発電所「元気くん」(都留市) ◎風力発電・・風のエネルギーを電気エネル ギーに変える。 ・発電コストが低く,工期も短い。 ・発電効率がよく,風のエ ネルギーを高効率で変換 できる。 ・風さえあれば,夜間でも 発電が可能である。 笛川中学校の小風力発電(山梨市) ◎太陽光発電・・太陽光を発電に利用している。 ・エネルギー源が太陽光であるため,設置す る地域に制限がない。 ・屋根,壁など の未利用スペ ースや休耕地 なども活用で きる。 ・災害時などの 非常用電源に も使うことが できる。 西桂中学校の太陽光パネル(西桂町) 3 ◎バイオマス燃料製造・・バイオ マスから「ペレット」などの 固形燃料,「バイオエタノール」 や「BDF(バイオディーゼ ル燃料)」などの液体燃料, 「バイオガス」などの気体燃 料を製造している。 ペレットストーブ

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出所 山梨県エネルギー局 やまなしエネルギー地産地消推進戦略~「エネルギーの地産地消」実現に向けたロードマップ~ 山梨県では,2050 年までに県内で必要な電力を 100%県内のクリーンエネルギーでまかなう~「エ ネルギーの地産地消」実現に向けたロードマップ~を策定しました。これは「やまなしグリーンニューデ ィール計画」に掲げた4つのクリーンエネルギー(太陽光発電,小水力発電,バイオマス,燃料電池)の 普及促進を加速させる一方で,節電などによって電力の需要量を削減して将来的にエネルギーの地産地消 を達成しようという取組です。誰もがクリーンエネルギーをつくり,誰もが省エネルギーで豊かに暮らせ る社会を目指して,私たちにもできるエコ活動を進めていきましょう。 ※ゼロエネルギー化とは,住宅の躯く体たい・設備の省エネ性能の向上,再生可能エネルギーの活用等により,年間での一次 エネルギー消費量が 概おおむねゼロになることです。 山梨県は,全国トップクラスの日照時間 や急流の多い地形,県土の約8割を占める 森林など,クリーンエネルギーの源泉とな る優れた地域特性を有しています。 ○太陽光発電 (米倉山太陽光発電所) ○小水力発電 ○バイオマス ○燃料電池 (若彦トンネル湧水発電所) (街の駅やまなしのペレットボイラー) (燃料電池自動車) 4

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私たちの毎日のくらしは,天然ガス・石炭・石油などの

エネルギー資源をもとに,主に発電によってできた「電

気」を利用することで支えられています。

しかし,これらの資源は無限にあるわけではありません。

限られた資源を大切にし,エネルギーをむだなく計画的に

使おうという活動が,省エネ・省資源活動です。

ゴ ミ を 分 別 し て , リ サ イ ク ル で き る ようにしている。 はい いいえ 歯 を み が く 時 は , 水 を 出 し っ ぱ な し にしていない。 はい いいえ 好ききらいをなく し,食べ残しをな くすようにしてい る。 はい いいえ 買い物にはマイバ ッグを持って行く ようにしている。 はい いいえ できるだけ自転車 や徒歩で移動し, エネルギー資源を 大切にしている。 はい いいえ 電化製品を夜遅く まで使わず使用量 を減らしている。 はい いいえ 学校や家でできる「省エネ・省資源活動」に取り組みましょう。無理なく取り組めることから始めましょう。 小さなことでもたくさんの人たちが毎日続ければ,とても大きな「省エネ・省資源活動」となるのです。上のチ ェックも参考に,1週間の計画を立ててみましょう。

●わたしの「省エネ・省資源活動」計画

月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日 月 日

●わたしの「省エネ・省資源活動」を実践してみてどんな感想をもちましたか?

あなたの省エネ・省資源活動をチェック!

無 駄 な 電 気 の つ け っ ぱ な し な ど を し な い よ う に し て い る。 はい いいえ ◎よくできた ○できた ×できなかった みなさんの家ではこんなことをしていますか? チェックしてみましょう。「はい」に○がたくさん つけられましたか?

使わない電気機器 は,コンセントか ら抜いておくよう にしている。 はい いいえ 近くに行くときに は,できるだけ自 転車や徒歩で移動 するようにしてい る。 はい いいえ 冷蔵庫の中味をこ まめにチェックし, ゴミを増やさない ようにしている。 はい いいえ ゴミを分別して, リサイクルできる ようにしている。 はい いいえ 買い物にはマイバ ッグを持って行く ようにしている。 はい いいえ こまめに電気を消 して,使用量を減 らしている。 はい いいえ 歯をみがく時は, 水を出しっぱなし にしていない。 はい いいえ 1ページの解答 1 ①二酸化炭素 ②地球温暖化 2 天然ガス,石炭,石油 3 ①二酸化炭素 ②放射性廃棄物 ③放射能汚染 4①二酸化炭素 ②自然環境 ③天候

参照

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