ゼロカーボンの旗手:N-RHESのメリットと可能性

Ron and Patty Thomas/iStock
共存共栄への可能性
私は再エネ派の人々とテレビ番組やシンポジウムなどで討論や対話をする機会が時々ある。原子力推進派のなかでは稀な部類であると思っている。メディアでもシンポジウムでも、再エネvs.原子力という旧態依然の構図である。そのような機会に「再エネと原子力は共存共栄の道を探り、実現すべきではないか」と言えば、再エネ派からは「ありえない」と一笑に付される。
本当にありえないのだろうか?
実は、共存共栄のアイデアは米国などで提案されている。「原子力–再エネハイブリッドシステム(Nuclear-Renewable Hybrid Energy System: N-RHES)」と呼ばれる注1)。
このシステムの概念では、原子力と再エネの共存共栄への道は3つのケースに分類される。
① 原子力と再エネが強く結合されたケース
② 熱的に結合されたケース
③ 緩く結合された給電のみのケース
である。
ここではケース①について、そのメリットと可能性を紹介し、2050年ゼロカーボン(NetZero注2))に向けて旗手になりうることを伝えたい。
システム構成
原子力と再エネが強く結合されたケース①の概念は図1のようになる。このケースでは、原子力および再生可能エネルギーの各要素は、共通の電力回路で結合されて統合的に制御される。その結果、このシステム全体の電力グリッドへの接続は1つになる。このケースではシステムを統合的に運用することが容易であり、結果的に収益の最適化もしやすい。統合的に運用するには、当然ながら単一の事業者が全体を運営することが望ましい。

図1 原子力と再エネが強く結合されたハイブリッドシステム(N-RHES) ©️Idaho National Laboratory
N-RHESのメリット
図1より、N-RHESのシステムが、変動する再生可能エネルギー源を単独で電源として利用するよりも優れた電気供給システムになることは明らかである。原子力と再エネを組み合わせることで、実質的にゼロカーボンでありながら、家庭、産業、運輸で必要となる電力のみならず熱が安定供給できるようになる道を拓くのである。主たるメリットをまとめると以下のようになる。
- 原子力と再エネのバランスをはかることで、エネルギー生産のコストを低減し、変動性が解消できる。
- 原子炉の運転にほとんど影響を及ぼすことなしに、再エネ電気を含めて給電指令に対応できる。なお、再エネ単独では給電指令に対応できない。
- 現状の原子力発電所は原子炉で発生する熱の約60%を捨てている(廃熱)が、その廃熱を活用すると同時に集光型太陽熱システムや蓄熱システムと統合して、熱を必要とする他の産業分野に供給することができる。
- 余剰の熱や電気を利用して飲料水や水素も製造可能になる。
再エネvs.原子力から協働へ
いいことずくめのようにも思えるが、実際にはこのシステムを使えるものにするには少なからぬ課題がある。例えば、需要と供給のバランスを常に維持しなければ停電に陥るので、発電および熱供給側の各コンポーネントと需要側の各コンポーネント(送電網につながる需要家、処理プラントなど)から時々刻々発生する信号を統合的に処理するシステム開発は必須である。
その問題は最近革新が著しい高速処理のコンピュータやA Iが切り拓いていく可能性が高い。サイバーテロに対する強靭性も当然求められる。
いずれにしても、原子力vs.再エネといういまだに根強くある偏狭で姑息な溝を橋渡しして、再エネと原子力の共存共栄の道を協働して開いていくことが、2050カーボンニュートラルの実現のための近道になるのではないだろうか。
注1)https://www.energy.gov/sites/default/files/2016/06/f32/QTR2015-4K-Hybrid-Nuclear-Renewable-Energy-Systems.pdf
注2) 英語圏ではNetZeroが比較的よく使われている。カーボンニュートラルと明確な使い分けはない。https://www.ecology-plan.co.jp/information/16211/

関連記事
-
CO2が増えたおかげで、グローバル・グリーニング(地球の緑化、global greening)が進んでいる。このことは以前から知られていたが、最新の論文で更に論証された(英語論文、英語解説記事)。 図1は2000年から2
-
地球温暖化に関する報道を見ていると、間違い、嘘、誇張がたいへんによく目につく。そしてその殆どは、簡単に入手できるデータで明瞭に否定できる。 例えば、シロクマは地球温暖化で絶滅する、と言われてきたが、じつは増えている。過去
-
ゲル首相の誕生 石破が最初に入閣、防衛庁長官に任じられたとき、ゲル長官という渾名がついた。2002年小泉内閣の時のことである。 「いしばしげる」をワープロソフトで変換したら〝石橋ゲル〟と変換されたからだといわれている。ま
-
今年のCOP18は、国内外ではあまり注目されていない。その理由は、第一に、日本国内はまだ震災復興が道半ばで、福島原発事故も収束したわけではなく、エネルギー政策は迷走している状態であること。第二に、世界的には、大国での首脳レベルの交代が予想されており、温暖化交渉での大きな進展は望めないこと。最後に、京都議定書第二約束期間にこだわった途上国に対して、EUを除く各国政府の関心が、ポスト京都議定書の枠組みを巡る息の長い交渉をどう進めるかに向いてきたことがある。要は、今年のCOP18はあくまでこれから始まる外交的消耗戦の第一歩であり、2015年の交渉期限目標はまだまだ先だから、燃料消費はセーブしておこうということなのだろう。本稿では、これから始まる交渉において、日本がどのようなスタンスを取っていけばよいかを考えたい。
-
アゴラ研究所の運営するエネルギーのバーチャルシンクタンクであるGEPR(グローバルエナジー・ポリシーリサーチ)は、サイトを更新しました。
-
資産運用会社の経営者でありながら、原子力行政の「非科学的」「不公正」な状況を批判してきた森本紀行HCアセットマネジメント社長に寄稿をいただきました。原子力規制委員会は、危険性の許容範囲の議論をするのではなく、不可能な「絶対安全」を事業者に求める行政を行っています。そして政治がこの暴走を放置しています。この現状を考える材料として、この論考は公平かつ適切な論点を提供しています。
-
今年7月から施行される固定価格買取制度(FIT以下、買取制度)再生可能エネルギーで作られた電力を一定の優遇価格で買い取り、その費用を電気料金に転嫁する制度だ。
-
小型モジュラー炉(Small Modular Reactor)は最近何かと人気が高い。とりわけ3•11つまり福島第一原子力発電所事故後の日本においては、一向に進まない新増設・リプレースのあたかも救世主のような扱いもされて
動画
アクセスランキング
- 24時間
- 週間
- 月間