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2019.09.20
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カテゴリ:ウィルウェイ
発電所などのエネルギー設備において、電力などのエネルギーを生産するには、資源の調達(採鉱、運搬など)や、設備(タービン、発電機など)の製造・建設や解体・廃棄などのためにエネルギーを投入する必要がある。こうした投入エネルギーに対して、そのエネルギー設備からのどれだけのエネルギーが生産されるかを「生産エネルギー / 投資エネルギー」の倍率で示したものがエネルギー収支比である。当然、この値が大きくなるほどエネルギー設備としての性能が良いことを示す。

後述するように、投資エネルギーをどこまで考慮するかでEPRにはある程度揺らぎが発生するが、近年の発電施設のEPRは概ね以下の値程度と言われている。

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最終更新日  2019.09.20 11:19:38
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2019.09.06
カテゴリ:ウィルウェイ
エネルギー収支比(エネルギーしゅうしひ、Energy Payback Ratio, Energy Profit Ratio, EPR, Energy Return on Investment, EROI, Energy Returned on Energy Invested, EROEI)とは、発電や発熱などのエネルギー生産設備の性能を表す指標の一種である。エネルギー投資効率とも呼ばれる。

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最終更新日  2019.09.06 12:10:14
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2019.08.26
カテゴリ:ウィルウェイ
エネルギーを他の形態に変換する場合は、その効率は入力エネルギーと出力エネルギーを同一のエネルギー単位に換算してもとめられる。火力発電の場合、燃料の保有発熱量が入力エネルギー、電気エネルギーが出力エネルギーであり、いずれもジュールに換算することで効率が得られる。なお、電気エネルギーに変換されなかった分が廃棄熱(エネルギー)に相当する。全世界の2008年度発電実績は消費エネルギーは石油換算トン(ktoe)4,398,768キロトンで生産電力はグロスで1,735,579ktoe相当の電力(20,185TWh)、最終消費に供給された電力は1,446,285ktoe相当の電力(16,430TWh)であった[1]。グロスの効率は39%、最終効率は33%となる。

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最終更新日  2019.08.26 12:26:31
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2019.08.06
カテゴリ:ウィルウェイ
求める出力とそれを得る為に消費した入力との割合である。熱機関におけるエネルギー効率は熱効率とも称され、高温熱源から入る熱量をQ 1 、低温熱源へ排出される熱量をQ 2 とすると、熱効率ηは

    η = (Q 1 - Q 2 ) ÷ Q 1 = 1 - (Q 2 ÷ Q 1 )

で与えられる。

必ずしも、投入したエネルギーと回収(利用)できるエネルギーの形態は、同一ではない。例えば、太陽電池の場合、受光エネルギーに対する、出力電気エネルギーの比で、エネルギー効率をさす場合もある。ただし、この場合においては変換効率と称することが多い。

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最終更新日  2019.08.06 12:22:23
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2019.07.24
カテゴリ:カテゴリ未分類
エネルギー効率(エネルギーこうりつ)とは、広義には投入したエネルギーに対して回収(利用)できるエネルギーとの比をさす。狭義には、燃焼(反応)させるエネルギーのうちどれだけのエネルギーが回収できるかという比率のこと。


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最終更新日  2019.07.24 13:27:54
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2019.07.17
カテゴリ:ウィルウェイ
エネルギー密度は、系や空間に保存された単位体積あたりのエネルギーの量で、主に u を使って表される。静止質量による静止エネルギーのような利用できないエネルギーを除いた有用な或いは抽出可能なエネルギーで測定される。宇宙論や一般相対論などでは、エネルギー密度はエネルギー・運動量テンソルに対応すると考えられている。エネルギー密度は圧力と同じ次元を持っており、圧力は系における単位体積あたりのエンタルピーを測定したものであるとも言える。

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最終更新日  2019.07.17 13:04:24
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2019.07.09
カテゴリ:ウィルウェイ
熱貯蔵(蓄熱)は、後で使用するために一時的に熱を蓄えるか、または熱を除去することである。例えば、太陽熱を日中に集め、夜間の暖房などに使用する。実際にはこの逆で冷房のための蓄熱利用の方が多い。夜間の安価な電力で氷を作り、それを日中の冷房に利用するといった方式がある。

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最終更新日  2019.07.09 13:25:57
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2019.07.01
カテゴリ:ウィルウェイ
太陽光発電や風力発電といった再生可能エネルギーは、間欠的に動力を生成する。この場合、安定したエネルギー供給にするにはエネルギー貯蔵が必須である。再生可能エネルギーの普及には、電力網におけるエネルギー貯蔵、需要に対応した供給、エネルギーの変動相場制が必要となる。そういった対策を講じないと、間欠的なエネルギー源で全電力の20%から30%以上を供給することができない。電力供給の損失とコストを管理できれば、様々な間欠的な電力源を接続しても、電力網全体の信頼性を増大させることができる。

間欠的でない再生可能エネルギー源には、水力発電、地熱発電、集光型太陽熱発電 (CSP)、潮力発電、Energy tower、ソーラーアップドラフトタワー、海洋温度差発電、高高度風力発電、バイオ燃料、宇宙太陽光発電などがある。太陽光発電は技術的には間欠性があるが、ピーク需要時間帯である昼間はある程度発電できる。しかし、場所によっては太陽光が最も強い時間帯と電力需要がピークに達する時間帯は一致しないことがあるため、より効率的なエネルギー貯蔵法の研究が盛んに行われている。

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最終更新日  2019.07.01 13:55:50
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2019.06.21
カテゴリ:ウィルウェイ
エネルギー貯蔵手段として、水を高い場所に汲み上げて揚水発電に使ったり、空気を圧縮したり、フライホイールを回したりという方法がある。

1kgの質量を1000m持ち上げると、9.81KJのエネルギーを貯蔵できる。これは1kgの質量を秒速140mに加速するのと等価である。これと同じエネルギーを使えば、1kgの水の温度を2.34℃上昇させることができる。明らかに不公平な比較だが、1m3 の安価な岩や砂、コンクリートの塊でも高い場所に移動させれば、1m3の鉛蓄電池より大量のエネルギーを蓄えることができる。鉄道を利用したシステムが試験されている。

圧縮空気の形でエネルギーを貯蔵するには夜間の安価な電力を使えばよく、圧縮空気は地下の空洞に溜めればよい。そして、電力需要のピークの時間帯にこれを解放し、普通の燃焼型タービンの排気熱でその空気を熱する。熱した空気を膨張タービンに使えば発電できる。圧縮空気エネルギー貯蔵 (CAES) 施設は1991年にアラバマ州マッキントッシュに建設され、稼動に成功している。Walker Architects は二酸化炭素ガスを使ったCAESによるエネルギー貯蔵を2008年10月24日に提案している。

いくつかの企業は、圧縮空気を自動車の動力源とする研究(圧縮空気車)を行っている。

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最終更新日  2019.06.21 12:12:09
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2019.06.13
カテゴリ:ウィルウェイ
実験室レベルでは、大気中の二酸化炭素を炭化水素燃料に変換できるが、何らかのエネルギー源を必要とする。産業化するには、太陽光をエネルギー源として人工光合成と呼ばれる技術を使うことになる[9][10]。他のエネルギー源としては、太陽光発電や太陽熱や原子力が考えられる[11][12]。水素に比べて体積が格段に小さい、既存のエンジン技術にすぐ利用できる、既存の燃料供給基盤をそのまま使えるという利点がある。合成炭化水素燃料の製造が実現すれば、製造した燃料を燃やすまでは大気中の二酸化炭素を減少させることができ、燃やしても製造前に比べて大気中の二酸化炭素量が増えない。燃料の消費量を上回る製造量を技術的に達成できれば、二酸化炭素による温室効果を克服することができる。なお、たとえエネルギー貯蔵を目的にしないとしても、液体燃料を使うしかない航空機の燃料として、さらには、プラスチックなどの工業原料として石油に類する人工合成物質は必要であり、炭化水素の人工合成は将来の必須技術といえる。

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最終更新日  2019.06.13 12:41:25
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