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特別論文 GENESIS計画と高温超電導直流ケーブル~究極の持続可能な『新エネルギー』の活用について~ 10 ら、原発の燃料資源であるウラニウムも、埋蔵量が 60 年内 外の一過性の資源である (1 )~(3 ) と共に、現代人がそのメ リットを享受すると次世代以降の未来の人類は、放射性廃 棄物を約 100 年間の中間貯蔵を経て、凡そ 1 万年の長期に 亘る最終貯蔵・管理を行わねばならず 16)、(17、当面その必 要性は認識するが、「エネルギー・資源・環境」の最終的 な解答とはならない。原子力発電に代る究極のエネルギー 源として、アカデミーサイドより「核融合」(人工の太陽 を地上に作ること)の技術開発が提案されて久しいが、最 近の技術評価をベースとした予想では、技術の完成には 「Over centuries」を必要とし、やはり解決策にはなり得な いことが判明してきた。 本論文では、この様な閉塞的な状況下で、“現代の技術 者”が提案し得る唯一の“解”が、太陽電池や風力発電あ るいは水力発電の様な“太陽を起源とする Recyclable(再 生可能な)新エネルギー”と、今日技術的に十分適用可能 となった高温超電導直流電力ケーブルの組合せからなる 1. 緒  言 世界の人口は、2006 年 2 月に 65 億人に達した 22が、そ れから 1 年半後の 2007 年 8 月には既に 66 億人を突破したと 報道され 65、今世紀中葉には 90 ~ 100 億人に達すると云わ れている 23。一方、これに従って世界のエネルギー需要は、 2030 年までに 5 割増加すると、国際エネルギー機関(IEA) は予想する 15。電力に限っても、2050 年には現在の 2.6 倍 に増加するとの予想がある 16。(全一次エネルギーでは、 2000 年比 2050 年で、凡そ 2 倍になるものと推定されてい る。)この間、気候温暖化ガスは増加の一途を辿り、様々 の環境悪化現象を生ずると考えると、人類が主要なエネル ギー資源である石油や天然ガス(埋蔵量で 40 ~ 60 年)を 消耗し尽す前に、非可逆的なカタストロフィー(破局)を 惹起してしまう危惧を指摘する声もある。そのために、近 年炭酸ガス(CO2)を排出しないウラニウムを燃料とする 「原子力発電」の増強に努めるべきであるとの声が、日・ 米・欧で湧き上がると共に、中国をはじめ開発途上国から も、多数の原発新設計画が発表されている 16。しかしなが “GENESIS Project” and High-Temperature Superconducting (HTS) DC Cable ~Keen Use of Ultimate New Sustainable Energies~- by Ryosuke Hata The world population has overpassed 6.6 billion in August, 2007, and is expected to reach 9 to 10 billion by the middle of this century. The International Energy Agency expects that the world electricity demand will grow by 50% by the year 2030 accordingly. In terms of all primary energies, the growth of demand between 2000 and 2050 is expected to be as high as 200%. Since greenhouse gas emissions increase along with the expansion of energy consumption that will bring about environmental degradation, it is pointed out that the irreversible world catastrophe would suddenly occur before energy resources become depleted. Recently, there exists an opinion that more nuclear energy that emits no CO2 gas should be used, and today there are a lot of plans for building nuclear power stations in China and other developing countries in addition to Japan, the U.S. and Europe. One problem of uranium, however, is that it is only temporarily available and its reserve will last no more than 60 years. Another serious problem is that once the present generation consumed uranium, future generations should take care of radioactive wastes during around 100 years of interim storage and more than 10 thousands years of final storage. These problems show that nuclear energy is not the ultimate solution. Academic people are saying that making an artificial sun on earth through nuclear fusion should be the solution. However, it is presently predicted that it will take over centuries to realize artificial sun, meaning that at this point in time nuclear fusion is not the solution. In this paper, the author strongly insists that, in this impasse, the only ultimate solution that the present- day engineers can propose is the “GENESIS Project” that combines new solar-oriented recyclable energies such as photovoltaic power, wind-turbine power or hydraulic power with high-temperature superconducting power cable that has recently become technologically practical. In addition, the author also describes the importance of applying PPLP solid DC submarine cable to the international interconnection of electric power systems so as to realize the “Global Electric Power Network” and finally accomplish the “GENESIS Project”. GENESIS 計画と高温超電導直流ケーブル 究極の持続可能な『新エネルギー』の活用について畑   良 輔

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特別論文

-( )- GENESIS計画と高温超電導直流ケーブル ~究極の持続可能な『新エネルギー』の活用について~10

ら、原発の燃料資源であるウラニウムも、埋蔵量が60年内

外の一過性の資源である(1)~(3)と共に、現代人がそのメ

リットを享受すると次世代以降の未来の人類は、放射性廃

棄物を約100年間の中間貯蔵を経て、凡そ1万年の長期に

亘る最終貯蔵・管理を行わねばならず(16)、(17)、当面その必

要性は認識するが、「エネルギー・資源・環境」の最終的

な解答とはならない。原子力発電に代る究極のエネルギー

源として、アカデミーサイドより「核融合」(人工の太陽

を地上に作ること)の技術開発が提案されて久しいが、最

近の技術評価をベースとした予想では、技術の完成には

「Over centuries」を必要とし、やはり解決策にはなり得な

いことが判明してきた。

本論文では、この様な閉塞的な状況下で、“現代の技術

者”が提案し得る唯一の“解”が、太陽電池や風力発電あ

るいは水力発電の様な“太陽を起源とするRecyclable(再

生可能な)新エネルギー”と、今日技術的に十分適用可能

となった高温超電導直流電力ケーブルの組合せからなる

1. 緒  言

世界の人口は、2006年2月に65億人に達した(22)が、そ

れから1年半後の2007年8月には既に66億人を突破したと

報道され(65)、今世紀中葉には90~100億人に達すると云わ

れている(23)。一方、これに従って世界のエネルギー需要は、

2030年までに5割増加すると、国際エネルギー機関(IEA)

は予想する(15)。電力に限っても、2050年には現在の2.6倍

に増加するとの予想がある(16)。(全一次エネルギーでは、

2000年比2050年で、凡そ2倍になるものと推定されてい

る。)この間、気候温暖化ガスは増加の一途を辿り、様々

の環境悪化現象を生ずると考えると、人類が主要なエネル

ギー資源である石油や天然ガス(埋蔵量で40~60年)を

消耗し尽す前に、非可逆的なカタストロフィー(破局)を

惹起してしまう危惧を指摘する声もある。そのために、近

年炭酸ガス(CO2)を排出しないウラニウムを燃料とする

「原子力発電」の増強に努めるべきであるとの声が、日・

米・欧で湧き上がると共に、中国をはじめ開発途上国から

も、多数の原発新設計画が発表されている(16)。しかしなが

“GENESIS Project” and High-Temperature Superconducting (HTS) DC Cable ~Keen Use of Ultimate New Sustainable

Energies~-─ by Ryosuke Hata─ The world population has overpassed 6.6 billion in August, 2007, and is

expected to reach 9 to 10 billion by the middle of this century. The International Energy Agency expects that the

world electricity demand will grow by 50% by the year 2030 accordingly. In terms of all primary energies, the growth

of demand between 2000 and 2050 is expected to be as high as 200%. Since greenhouse gas emissions increase

along with the expansion of energy consumption that will bring about environmental degradation, it is pointed out that

the irreversible world catastrophe would suddenly occur before energy resources become depleted. Recently, there

exists an opinion that more nuclear energy that emits no CO2 gas should be used, and today there are a lot of plans

for building nuclear power stations in China and other developing countries in addition to Japan, the U.S. and

Europe. One problem of uranium, however, is that it is only temporarily available and its reserve will last no more

than 60 years. Another serious problem is that once the present generation consumed uranium, future generations

should take care of radioactive wastes during around 100 years of interim storage and more than 10 thousands years

of final storage. These problems show that nuclear energy is not the ultimate solution. Academic people are saying

that making an artificial sun on earth through nuclear fusion should be the solution. However, it is presently

predicted that it will take over centuries to realize artificial sun, meaning that at this point in time nuclear fusion is not

the solution. In this paper, the author strongly insists that, in this impasse, the only ultimate solution that the present-

day engineers can propose is the “GENESIS Project” that combines new solar-oriented recyclable energies such as

photovoltaic power, wind-turbine power or hydraulic power with high-temperature superconducting power cable that

has recently become technologically practical. In addition, the author also describes the importance of applying

PPLP solid DC submarine cable to the international interconnection of electric power systems so as to realize the

“Global Electric Power Network” and finally accomplish the “GENESIS Project”.

GENESIS 計画と高温超電導直流ケーブル~究極の持続可能な『新エネルギー』の活用について~

畑   良 輔

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2 0 0 8 年 1 月 ・ SEI テクニカルレビュー ・ 第172号 -( )-11

『GENESIS計画』であることを主張し、その歴史的・技術

的な蓋然性(もしくは必然性)の下に、須くその実行が進

展することの重要性を強調したい。併せて「PPLPソリッ

ドDC・超長距離・大容量・国際連系・海底ケーブル」の

必要性についても言及する。

(注:尚、本論文中「GENESIS計画」については、引用し

ていなくても、主として参考文献(1)~(14)をベースに

使わせて頂いた。)

2. 人口及びエネルギー消費量の増加とエネルギー資源埋蔵量

図1に、西暦元年から近未来までの人口の増加状況を示

す。18世紀後半の産業革命時に、図2に示す通り、人類が

化石燃料資源をエネルギーとして活用する能力を身につけ

て以来、人口は飛躍的に増加し始めた。人口増加は、図1

中に示した、“爆発型増加凾数”に従う様になり、既に

「ポイント・オブ・ノーリターン(Point of No Return)」

を通過しており、第2次世界大戦終了時(1945年)には30

億人に満たなかったものが、本年(2007年)には66億人

を突破し(22)、(65)、その後は2013年に70億人を、2045年に

は90億人を突破すると予想されている(23)。それに伴って、

エネルギーの消費量は、図2の通り、正にSkyrocketing的

に上昇するが、2030年には、図15の通り、現在の5割

アップに上昇することが示されている。

図3には、先進国と発展途上国のエネルギーの伸びの実

績が比較して示されているが、先進国に対して発展途上国

では電力の伸びが異常に高く、電力エネルギーの推移がエ

ネルギー問題に大きな影響を与えていることが分る。図4

には、「1人当りの発電設備容量」が示されている(但し、

中国は2007年現在0.45kW/人と急上昇している)。日本

が1970年代に到達した「1kW/人(capita)」を“文明国

100

50

0 1000 160018001900

1950 2050

2000 年(西暦)

(億人)

3 6 121625

60

90~100

人口増加(最近のこと!)

温暖な地球:パラダイス

環境破壊 人口急増

1600年で2倍

人口増加

人間活動

200万年前:氷河期6回 → 1万年前に最後の氷河期 → 現在は「間氷期」

環境擾乱 はねかえり!

爆発型増加凾数 カタストロフィ凾数

dtdy

ay y ∝ eat= 第2次大戦後

産業革命

ポイントオブノーリターン

ホモサピエンス 50万年前に出現

図1 人口増加とエネルギー使用量の増加及び環境

〔出典:環境省〕

原子力発電所(イギリス)

火の発見

火と家事エネルギー 石炭 石油 薪炭・水車・風車 馬力エネルギー

火力発電所

発電器(シーメンス)

ワットの蒸気機関

石炭の部分使用

水車製粉器の使用(小アジア)

帆船の使用(エジプト)

火と打製石器を利用(北京原人)

1人当り消費量

 (1000キロカロリー)

石油換算の世界のエネルギー消費

100万バーレル/日・曲線グラフ

1993年  100万バーレル/日

数100万年前

数10万年前

5000年

1000年

紀元

1000年

1600年

1700年

1800年

1900年

ガソリン・エンジン

石炭の掘削はじまる(ドレーク)

イギリスの石炭使用量1億トン

水車を紡績器に使用

風車を粉ひき用に使用

運搬用に動物を利用(エジプト)

農耕のはじまり(メソポタミア)

道具と火の使用(南アフリカ猿人)

原始人

250

200

150

100

50

2

狩猟人 5

初期農耕人

12

高度農業人

26

産業人

食料

77

100

149

75

50

25

技術人

230

14

24

32

23

4

1

4

4

7

63

66

91

10

7126

輸送

工業・農業

家庭・商業

図2 世界のエネルギー消費量の歴史的推移

���

���

���

���� ����

��

���� ����

OECD countries

Electricity

GDP

Energy

���� ����

��

���� ����

Other than OECD

Electricity

GDP

Energy

Source : Mohan Munasinghe – World Energy Council Journal (Dec 1991) www.oecdtokyo.org

文明国(Civilized Countries)

電力の伸びが エネルギー 総使用量を 引張り上げる

経済の拡大と 電力の伸びが一致

発展途上国(Developing Countries)

図3 GDPと総エネルギー及び電力エネルギーの伸びの推移

10

1

0.1

0.011910 1930 1950

年 度

発電設備容量/人

1970 1990

◆ ◆ ◆

◆ ◆ ◆ ◆ ◆

◆ ◆ ◆

◆ ◆ ◆ ◆

米国

日本

香港 シンガポール

1kW/人:文明国への登竜門

1kWH = (≒石油0.2 ) 〈C重油1 = 9,840kcal〉2,500kcal/日の人間は 1日 0.6 で生きている

3kWH相当

860kcal3,600K joule

台湾 韓国

マレーシア

タイ 中国 フィリピン インド パキスタン インドネシア ラオス ベトナム ネパール ブータン

kW/人

図4 日本の発電設備出力の推移とアジア各国の発電設備出力

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への登竜門”とすれば、いかなる国の人々も、少なくとも

1kW/人のエネルギーを享受する権利があると云える。こ

の場合、現在55基の原子力発電所で全電力量の1/3強の発

電を行いつつ、2.5億kWという世界第3位の総発電設備を

有する日本を基準にとって比較してみると、(66億人×

1kW/人)/2.5億kW≒26となり、GDP世界第2位の日本

並の国が、世界に26ゾーン存在することになる。人類に

とって人口問題は、今後とも最大の課題の一つであり続け

ると考えられる。

エネルギーの観点から、「分散電源と分散消費」が未来

を変え得るとの意見も根強く存在するが、図5に示す通り、

100万人を超すメガロポリスは世界で急増しており、又既

存の大都市でも、日本では遂に東京、大阪、名古屋の三大

巨大都市圏の人口が日本の総人口の50%を今年(2007年)

突破した(18)様に、むしろ都市の巨大化が益々進展している

のが実情である。従って、これらからも「巨大発電+巨大

電力伝送+巨大電力消費」を維持してゆかねば、現代文明

を支えてゆけないのが実情である。分散電源としての風力

発電は、2006年の世界の累計で、7,400万kW(1GW原発

70基分)(19)、一方太陽電池は、2005年末現在で、370万

kW(1GW原発3.7基分)(20)と、年々その重要性を高めてき

ていることは事実であるが、「分散利用」に限定して考え

ると、人類のエネルギーの究極の福音とはならず、あくま

で分散利用は、“初期のステージの新エネルギーの活用”、

ないしは“補完的な活用”と考えるべきである。

一方、これらのエネルギーを支えている主要“エネル

ギー資源”としては、今日いわゆる化石燃料資源の“石油”、

“天然ガス”及び“石炭”と、非化石燃料資源ではあるが

“ウラニウム”がある。これらのエネルギー資源埋蔵量を

示したのが、図6である(21)。石炭こそ200年強の可採年数

を有しているが、それ以外は40~60年内外の可採年数し

か無く、いずれも「一過性の資源」であるとの認識は重要

である。しかも可採年数算出時の分母は、人口に大きく依

存しており、可採年数が減少することはあっても、大きく

伸びる理論的根拠が無いことの認識も更に重要である。

〔第7章結言の後の注書Ⅱ参照〕

一方、図7に示す通り、現代は「メタルから非メタル化

への時代」と云える(3)。(この図では“鉄系構築物”の

“CFRP(Carbon-Fiber Reinforcement Plastics:炭素繊維強

化プラスチック)”化(62)等を除外している。)エレクトロニ

クスの世界が「真空管(金属電極)」から「Si(シリコン)

半導体」へ、通信の世界が「Cu(銅)線」から「光ファイ

バ(ガラス)」の世界へ大きく「非メタル化」を遂げたが、

今電力エネルギー伝送の世界でも、「Cu(銅)導体電力

ケーブル」の代替技術として「セラミックス中心の高温超

電導(HTS)電力ケーブル」が立上りつつあり(24)~(27)、又、

アジア・太平州 29.7%

中南米 2.2%

中南米 6.5%

中南米 4.6%

中南米 9.1%

北米 26.2%

旧ソ連 23.4%

旧ソ連 30.2% 旧ソ連

36.2%

旧ソ連 6.2%

アフリカ 7.3%

アフリカ 7.2% アフリカ

17.9%

アフリカ・ 中東 5.8%

北米 17.9%

中東 36.1%

中東 65.3%

北米 4.9%

北米 6.1%

アジア・ 太平州 7.9%

アジア・ 大洋州 4.2%

欧州 1.8%

欧州 12.7%

欧州 3.8%

欧州 3.1%

アジア・太平州 23.8%

石 炭 9,845億トン 可採年数216年

ウラン 439万トン 可採年数61年

石 油 1兆500億バレル 可採年数40.3年

天然ガス 155兆m3

可採年数61.9年

(2001年末) (2001年末)

(2001年末) (2001年1月)

〔出典:「OECD/NEA,IAEA」、「BP統計」〕

-( )- GENESIS計画と高温超電導直流ケーブル ~究極の持続可能な『新エネルギー』の活用について~12

1800

2 3 35

220 (1999年)

1850 1900 1950 2000 2050

400

1000

(年)

1000

450

400

350

300

250

200

150

100

50

0

(大都市数)

(パリ) (現在)

*人口と都市の分散は可能か? *分散電源は有効か? (必要であっても十分ではない)

ロンドン 江戸

6大都市 (日本)等

発展途上国 特にアジアで 巨大都市多数発生

先進国首都 NY、シカゴ 大阪

12

図5 世界の大都市数(人口100万以上)の過去・現在及び未来推定(1800~2050)

図6 世界のエネルギー資源埋蔵量

現 在 近未来 将来の見通し

*エネルギー (省エネ) *省資源 (軽量・コンパクト) *環境

*ユビキタス *安心(*快適)

(*バイオ関係)

エレクトロニクス

エネルギー

ワイドバンドギャップ 半導体(SiC/GaN)

Al(アルミ)

セラミックス (HTS)

ガラス

カーボン(

CNT)

架空線 自動車用 W/H

自動車用 W/H

電力線(架空線)

機器配電線

光部品

光ファイバ

各種導体,, W/H

ADSL

NMR

トランス

スミアルタフ

エネルギー

エネルギー

エネルギー

通信

Separation

通信

通信

超電導

超電導

CNT アルミ 銅

重 量

引張 強度

温 度

メリット 係数

∞(200)

0.9

1

-196℃

200

0.5~10

0.2

200

常温

2.5~50

0.6

0.3

1

常温

2

1

1

1

常温

1

インフラ 素材(400年の歴史)

SEI

非メタル化 ・Reduction ・Reuse ・Recycle

・Safety ・Security ・Stability ・Sustainability

3R

4S

光レーザー

PLC

HTS AC/DCケーブル

モーター

Si(シリコン)

半導体

図7 「メタル」から「非メタル」へ

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2 0 0 8 年 1 月 ・ SEI テクニカルレビュー ・ 第172号 -( )-13

同じく電力エネルギー活用の最大用途の一つであるモー

ターに於いても、従来の「Cu線」から「セラミックスの

HTSモーター」への動きが認められ(28)、やはりエネルギー

の分野でも、「メタルの非メタル化」は不可避の動きと考

える。

実情としては、電力エネルギー伝送用電力ケーブルや

モーターは、未だに主力として“Cu線”を大量に使用して

いる。OECD(先進)各国の今日の電力インフラが、Cu製

品で成り立っており、BRICsをはじめとして、大人口を抱

える発展途上国が同じくCu製品を中心にして電力エネル

ギーインフラを構築してゆくとすれば、早晩Cu資源は枯

渇せざるを得ない。又、枯渇を迎える以前に、条件の良い

銅鉱山は掘り尽くされてしまうから、環境上問題の多い新

規鉱床・鉱山の活用に入らざるを得なくなるので、この観

点から可及的速やかに電力インフラの主力材料であるCu

(銅)からの脱却、すなわち「メタルの非メタル化」を推

進してゆくことが、むしろ長期展望上、益々重要になって

くると言わざるを得ない。現に発展著しい中国でのCu材

料の消費の昂進は前例の無いものであり、Cu価の超高騰状

況の定常化を招いている(29)。

3. エネルギー消費増加と「環境」問題

前章で産業革命後の人口及びエネルギー消費の急上昇に

ついて述べた。図8は、それに伴って過去200年間に排出

された地球温暖化ガスの内、CO2の排出量の推移を示して

いる(21)。CO2排出量の増加は、当然ながら図2のエネル

ギー消費の増大に一致しており、特に第2次世界大戦後は、

図 1で示した“爆発型増加凾数”で、“Point of No

Return”を越している。今日では、全世界で、カーボン

(C)に換算して年間約60億トンの炭酸ガス(CO2)が排出

され、約半量の30億トンが太陽エネルギーに基づく“光合

成”で酸素に還元されているが、残り半量の30億トンは大

気中に残存し、年々蓄積されてゆく状況を現出している(21)。

その結果、既に地球規模の環境異変が生じつつある(31)が、

本年公表されたIPCC(Intergovernmental Panel on Climate

Change:気候変動に関する政府間パネル)第4次報告の指

摘している(30)様に、今世紀末に向けて地球の環境は劇的に

悪化してゆく可能性が高いことが示されている。図9に、

その一例を示す(31)。

図10に、近代文明を中心的に支える(OECD各国の凡

そ1/3のCO2排出量を担う)電力エネルギーの発電システ

ム別CO2の排出量を示す(21)。現在発電の主力を占める石炭、

石油、LNG(Liquefied Natural Gas:((液化))天然ガス)

の、所謂火力発電システムが排出するCO2の量が、原子力

発電と太陽起源の“新エネルギー”に比して圧倒的に高い

ことが分る。従って、今世紀の喫緊の課題である地球温暖

化ガス(Greenhouse Gas)のCO2排出量を削減するには、

可及的速やかに、「石炭火力→石油火力→LNG火力→原発

7,000

6,000

5,000

4,000

3,000

2,000

1,000

1800 1820 1840 1860 1880 1900 1920 1940 1960 1980 20000

(炭素換算百万t)

第1次世界大戦

世界恐慌

ソ連崩壊

産業革命

第2次世界大戦

第1次石油危機

第2次石油危機 ガス系

ガスフレアリング セメント生産

石油系

石炭系

図8 過去200年間におけるCO2排出量の推移

図9 地球温暖化による深刻な被害

0

太陽光 ■ 燃 料

■ 設備・運用 水 力

地 熱

風 力

CO2排出量(g-CO2/kWh)

原子力(PWR)

原子力(BWR)

LNG複合

LNG気力

石油火力

石炭火力

200 400 600 800 1,000 1,200

53.4

11.3

15

29.5

35.3

28.4407.5 111.3

37.8

88.4886.8

704.3

129.6478

〔出典:OHM(2004.11月号)〕

図10 各種発電システムのCO2排出量

日本経済新聞(2007.07.22)

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and/or新エネルギー」へ移行してゆくことが必要であると

されている。

2005年2月16日に発効した京都議定書によれば、日本は、

2008~2012年の平均で1990年比6%のCO2削減が求めら

れており、それに基づいて日本政府は国内で発生するCO2を0.5%削減する計画を立案した(21)。その中で電力会社は

自主規制として、表1の通り、「原単位20%のCO2削減」

(1kWh当りのCO2排出量を425gから340gに減少させるこ

と)を定めたが、その大半は原発の新設と稼働率アップに

期待するものである(21)。日本の国としてのCO2削減の基本

政策としても、“原発の推進”が上げられている(32)、(33)。又、

原発復権の動きは全世界的であり、例えば米国では30基超

の新設計画があり(34)、全世界では中国、インド等を中心に

約100基(34)~200基(35)の原発新設計画があると云われて

いる。しかしながら、図6の、ウラニウムの可採年数(略

60年)から見れば、当面の原発エネルギーの必要性は十分

に認めるものの、これが究極的な「エネルギー・資源・環

境の解決策」になり得るかという観点から問われれば、次

章で詳述するが、否定的な答えを返さざるを得ない。

人口の増大と環境問題は、世界の食料事情も悪化させつ

つある。1980年代には世界の穀物在庫率は35%を越えて

いたが、2005年には17.7%に低下したと報告されている(23)。

近年は、気候温暖化現象で米国、豪州、南西欧州、北西中

国等穀倉地帯の渇水状態が恒常化して、穀物の収穫率の低

下が生じつつある。又、水資源についても「石油の世紀」

と云われた二十世紀の100年間で、水の需要は人口増加の

2倍にあたる6倍の増加を示した(36)、(37)。人間の生存に最低

限必要とされる50 l/日を下回る国が、アジアとアフリカを中心に約60カ国存在し(37)、今後地球温暖化の進展と共

に枯渇と大規模洪水地域の両極端が出現するとのIPCCの

予想もある。産油国では新エネルギーを活用して、海水の

大規模な淡水化事業を拡大してゆく計画もある(38)、(39)。

一方、CO2排出削減のために、トウモロコシ等穀物を主

原料とする「バイオマス燃料」も急増しており(40)、この面

から食料在庫率が減少し、又農業用水の必要量が増大する

等のマイナスの効果も増大する恐れがあることが指摘され

ている(40)、(64)。

4. 原発の役割と課題

表2は、現在稼働中の原発の出力上位10位までの各国別

基数と、稼働原発総数(429基)を示している(33)。例えば、

最多の103基を有する米国では総発電量の20%を、国策と

して原子力発電を推進してきたフランスでは59基で78%

を、55基を有する日本では30~40%を原子力発電で賄っ

ており(41)、又躍進著しい中国やインドでは各々数10基の

新設計画が存在し、世界全体での原発新設計画基数は200

を越すと云われている(35)。今日、原子力発電エネルギーを

無視しては世界を語れない(41)。又、図10で示される通り、

CO2排出の観点から眺めれば、原発はクリーンなエネル

ギー源と云われており、「環境の21世紀」の切り札として、

現代は“原子力ルネッサンス”と称されることがある(41)。

しかしながら、図6の“資源の可採年数”から眺めれば、

ウラニウムと云えども一過性の資源と云わざるを得ず(21)、

事実既にウラニウム資源の争奪には厳しいものが認められ

ており(35)、原発が今世紀も含めて将来の人類にとって“究

極のエネルギー資源”となり得るかという観点からは否定

的にならざるを得ない。表3は、図4から(日本が1970

-( )- GENESIS計画と高温超電導直流ケーブル ~究極の持続可能な『新エネルギー』の活用について~14

表1 電力産業のCO2排出減自主目標(1996年策定)

電力産業の排出CO2量

電力の伸びとCO2排出量

CO2削減目標

(1)原発新設5基

(2)原発利用率up

(3)火力発電の効率up

(4)京都メカニズム活用

合  計

発電量 *1

30%

20%

CO2原単位

0

平均値の3倍

原 発

石炭火力

原発効率3%upで1%の 石炭火力を停止できる  3倍×▲1%=▲3%

20%削減の対策

2002年

CO2排出原単位 (1990→2010)20%減  1kWh(需要家使用量)当りの  CO2排出量を425gから340gにする

電力使用量の伸び (1990→2010)37% CO2排出量 (1.37×0.8=1.096→10%増) 「37%増」を「10%増」に抑える

▲3%/基×5基=▲15% (1基当り 7~8百万ton-CO2/年削減)

   ▲ 3% (国内53基 各3%up*1)

 ▲1%

   ▲ 1% (380万ton-CO2/年相当)

   ▲20%

27% (350百万ton-CO2/年)

2003年 32.4%

(363百万ton-CO2/年)

表2 世界の原発開発の状況

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

(国・地域)

稼動原発総数 429基

運転中 建設中 計画中

米国

フランス

日本

ロシア

ドイツ

韓国

カナダ

ウクライナ

英国

スウェーデン

103

59

55

27

17

20

18

15

19

10

3

4

4

2

1

11

5

4

日本経済新聞(2007.04.03)

2006年末時点、原産協調べ、 出力合計順、単位:基

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2 0 0 8 年 1 月 ・ SEI テクニカルレビュー ・ 第172号 -( )-15

年代に到達した)“1kW/人”を一応文明への登竜門とし

た時、隣国中国と世界全体を例にとって、原発によるエネ

ルギー供給の可能性を試算したものである。現在の400基

超で60年内外の可採年数しか無いというウラニウム資源に

依存しているだけでは、中国一国での400基超から世界全

体の6,000基超まで、どの様な数字をとってもFeasibleとは

言い難く、原発は極めて短期的な一過性エネルギー資源で

あることは、よくよく認識しておく必要がある。又、チェ

ルノブイリの原発事故の例を引き合いに出すまでなく、

様々の観点から、安全性の確保の配慮が必要となる。更に、

バックエンド対策として、放射性廃棄物の処理については、

通常それら放射性廃棄物をガラス固化して50~100年間監

視し、それで異常が認められない場合、以後地下深くに移

設して約1万年に亘って保管せねばならず、「利用世代とそ

の利用期間」と「後世の長期に亘る保管管理の必要性」の

アンバランスについては十分留意しておく必要がある(42)。

更にもう一つ指摘しておかなければないない点は、「原発

炉の寿命とその保守及び更新」の課題である。原発先進国

である米国の103基、日本の55基の原発は、“工学上の能

力”より設計寿命を凡そ30~ 40年としてきた。従って、

原発建設の早かった米国では既に、又日本でも 2020 ~

2030年頃には、殆どの原発が設計寿命に到達することにな

る。今の所、これら設計寿命を超過した原発炉について、

更新の目途は全く立っておらず、米国でも日本でも“寿命延

長”しか手段が無いのが実情であり、事実米国では2000年

に初めて既設原発の寿命を更に20年延長する決定を下し(43)、

以後次々に延命の処置を講じてきている。しかながら、図

11に示す通り、寿命延長の場合、30~40年前の工学に基

づいて設計され、当時の器材を用いて建設された原発を、

どの様な工学的基準と手段で調査し、どの様な試験を実施

して、修復・延命・更新の可能性を判断し、以後どの様に

工学的モニターを続けてゆけばよいのか云々は、極めて重

大且つ慎重な検討を要する事項である。内閣府・経済産業

省が2005年12月に実施した「エネルギーに関する世論調

査」の結果でも、日本国民の大半は、“事故に対する不安を

持ちつつ原発の慎重な推進”を求める見解を示している(44)。

尚、2007年7月16日の新潟県中越沖地震では、世界最大

の原発・発電電力を誇る“柏崎刈羽原発基地”の6号原子

炉から、微量の放射性物質を含む水が漏れる等、約50件(48)

(~2,900件(58))のトラブルが生じたことが報ぜられた。4

基の原発が計画通り自動停止したことを含めて、むしろ原

発が本質的に地震に耐え得た“大丈夫な点”を報道すべき

であるとの見解(49)と共に、そもそも殆どすべての国土が活

断層からなる地震列島日本に、55基という多数の原発を所

有し得るのかどうかとの根本的な問いかけ(50)、(51)もあり、

今後官民をあげて、“ナショナルプロジェクト”として、

単基発電容量170~180万kWと云う超々大型次世代軽水

炉原発を開発し、世界標準化してゆこうとしている日本の

流れ(52)に対して、一石を投じることになった。

以上をとりまとめると、図15の通りになる。すなわち

恣意的に止められない“急激な人口増加”の下で、エネル

ギー・資源需要が急伸する中、21世紀の人類は、前世紀の

人類が残した負の遺産の処理や、既設インフラの維持・更

新のために必要な技術開発を含めて、未曾有の大エネル

表3 世界の電力エネルギー規模(中国の事情と原発)

(*1)

*1 2006年末 429基 387GW発電

世界中文明国 (日本がいくら生ずるか?)

世界中文明国 (アメリカがいくら生ずるか?)

全電力を原発で賄うとしたら?

日本並みに35%が原発としたら?

(66億人×1kW/人)÷2.5億kW= 26.5

(66億人×1kW/人)÷9億kW= 7.3

(66億人×1kW/人)÷1GW=6,600GW/1GW= 6,600基

6,600基×0.35= 2,310基 (現在 400基強)

中国13億人の1人当り電力は?

13億人×1kW/人= 13億kW   原発 1,300基分 中国人すべてが文明化したら?

同上 35%を 原発に頼ったとしたら?

6.22億kW/13億人= 0.48kW/人

1,300×0.35= 455基

(中国の現状10基) 世界の原発 3.85億kW 約1/4が米国で103基

〈電力産業≒1/3 CO2発生; 1kW/人(日本 1970年代初)が文明国の登竜門〉  世界人口(2007年)= 66億人;日本の発電設備容量= 2.5億kW;  標準原発= 100万kW =1GW〈 〉

(日本 2kW/人) (米国 3kW/人)

工業製品 n年の寿命

(寿命判定の分る“マーカー”/“モニター”付き製品を!) 更新

寿命判断(余寿命)

マイナー則 設計 (繰返し疲労等)

材料 アルレニウスの式

誰が責任を 持って処理するか?

試験と判断(新/旧組合せ) 分部更新

モニター

寿命延長(延命)

寿命延長

工学的に未成熟

産業廃棄物処理

(3R)

工業製品には総て

寿命

がある

[設計者/製造者] [運転・保守/更新者]

世代交代

世代交代

原子力発電所 (30~40年寿命)

~2020年 日本の55基

大半寿命に到達

(現代人のみ利益を享受)

(産業界/電力会社)

更新??

1万年保管 放射性 廃棄物

(New)

未来の世代へ 負の遺産

図11 原子力発電所の延命策 -工業製品の寿命推定工学の重要性-

DC 送電

発電所の 老朽化

原子力

火 力:同上

ウラン・石炭

(1)Recyclable   (非枯渇) (2)Clean & Green (3)安全 (4)電力貯蔵可能 (5)安定(発電)価格   (1~5¢/kWH) (6)既存技術適用可能

石油・天然ガス → 枯渇

ベース電力エネルギー資源として 活用可能なだけ活用することが肝要!

30年→60年?

環境問題

京都議定書 (環境税etc)

更新・増設困難

エネルギー資源 コスト高騰

極北僻地大河川水力発電

( 太陽起源の新エネルギー ) (*Note: 志賀原発=135万kW; 浜岡原発5号=138万kW; 東通(東電)原発1号=138.5万kW; 大間(電発)原発=138.3万kW)

単基容量 138万kW(*)

エネルギーの 過大集中リスク大

図12 なぜ新エネルギー・水力発電の長距離送電か?

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ギー消費の事態に対処するための、正に『新技術開発』を

緊急に実行し、確実にその成果を上げてゆかなければなら

ない状態に追い込まれている。そのためには、『持続可能

性(Sustainability)』の観点から、「未来の世紀の観点に

立った(Out→Inの)判断」が今こそ必要となる。その時

中心になるConceptは、図12及び図14に示される通り、

“太陽起源の新エネルギー”である太陽電池、風力発電の

活用、及び水力発電エネルギー(47)、中でも“大河川の水

力発電エネルギー”の活用である(21)(45)。

5. 究極のエネルギー資源は何であるべきか

第2章では、化石燃料資源もウラニウムも、資源埋蔵量

(又は可採年数)から見て一過性であることを指摘した。

第3章では、エネルギー消費の無制限の増加は、環境面か

ら(資源枯渇前に)、人類を含む全生命体に、予期せぬ突

然のCatastrophe(大災厄又は破局)を惹起する可能性が高

いことを述べた。第4章では、環境に優しい筈の原発が、

資源埋蔵量制限や爆発的な基数の増大による放射性廃棄物

の処理上の問題、あるいは原発の寿命とその延長の技術的

課題等で“究極の解決策”にはなり得ず、当面の原発の重

要性は否定できないものの、やはり原発は“一過性の技術”

であることを述べた。

これらに代って、未来の人類を“エネルギー・資源・環

境”面から救いうる“究極のアイデア”として、アカデ

ミーサイドから提案させているのが、『核融合技術』であ

る。これは、「人工の小太陽を地上に造ろう」と云うもの

で、実現できればアイデア通り、“究極の人類救済案”と

なり得る。しかしながら、今日のSincereな評価では、完成

までに“Over centuries”を要すると云う。これは実は、

「核融合技術が人類の救済案にはなり得ない」ことと同義

である。それでは、我々現代の技術者サイドから、これら

に代わりうるFeasible(実現可能)で現実的な“究極の人

類救済案”を提示できないのであろうか?図1、図2、図

5、図8及び図13は、何を意味するものであろうか? 歴

史に学ぶとすれば、『産業革命以前』の人類は、地上の生

命体の正に一種類として、他の生命体と同様に、「太陽か

ら与えられるエネルギーの範囲」(より精確に云えば、「生

成される時間と消費される時間のいずれも非常に短い(1

年以内又は数年以内)の太陽起源のエネルギー」(21))の

範囲内で、(実に謙虚に)生きてきたことを意味する。現

代用語で表現するならば、“Recyclable(再生可能)で

Sustainable(持続可能)”且つ“CleanでGreen”なエネル

ギー・資源のみに依存して生きてきたからこそ、数百万年

に亘って人類は生き長らえてきたのである(45)。図14は、

「核融合技術」にではなくて、このRecyclableでSustainable

な“太陽起源の新エネルギー”に頼ることが重要となるメ

カニズムを、より分かり易くとりまとめたものである。こ

の場合の唯一の疑問は、“新エネルギー”は十分な量を賄

えるエネルギー資源になり得るのか?と云うことであるが、

これについては、次章の表4に示す通り、理論上は殆ど無

尽蔵に近いエネルギー資源になり得る(5)。図13は、過去

(数百万年前)から近未来(2100年頃)までの、「人類のエ

ネルギー消費の歴史と未来予想」を示したものである。既

-( )- GENESIS計画と高温超電導直流ケーブル ~究極の持続可能な『新エネルギー』の活用について~16

B.C.~数100万

B.C.1000

~100万年 ~1万年 ~500年 ~200年 ~40年

Source: World Population Prospects 1990. Energy Statics Yearbook

A.D.1000

A.D.1700

A.D.2000

A.D.2100

250

200

150

100

50

0

世界のエネルギー消費量

(石油換算100万バレル/日)

火の 発見 薪炭・水車・風車 火と家畜

 エネルギー 石油 石炭 太陽 エネルギー

道具と火の使用

産業革命

太陽 エネルギー

エネルギー ギャップ

石油 石炭

天然 ガス

原子力

薪など

IC,LSI

TV・トランジスタ・ 原子力発電所

ガソリン・エンジン、 火力発電所、石油の掘削

ワットの 蒸気機関 運搬用に

動物を利用

図13 人類のエネルギー消費の歴史

未来の世代の 視点に立った 判断

Sustainability

* 政策

* 国のサポート

インフラの寿命問題

新技術開発必須

CO2増加 → 地球温暖化

環境問題

エネルギー・資源需要増加

(1)技術者 と 産業 の 維持

(2)増大する人口 と

   エネルギー対策

(3)環境対策

メンテナンス→延命等 又は 更 新

30~40年 の寿命

原子力発電所 電力設備 13

12

11

10

9

8

70

2002 2010 2020 2030

(千万バレル/日)

(年)

石油

人口増大

120

10080

60

40

20

01950 1970 1995 2025 2050 2100 2150

(億人)

(年)

人口

~ ~

図15 技術の継承と技術開発の必要性

量が十分であること Sustainable(継続性)

クリーン&グリーン

不偏(普遍)性 エネルギー

(高温超電導直流ケーブル)

逐次増容量が可能であること

(文明は維持したまま、産業革命以前のエネルギー利用に戻ろう)

利用技術が確立しており シンプルでクリーン&グリーン であること

太陽起源

新エネルギー[太陽発電/風力発電/(水力発電)]

GENESIS計画

< 科学者・技術者からの 唯一のRealisticな提案 >

ToFrom 核融合 太陽を 地上に作る

即実行へ!

図14 将来の人類と地球にとって究極的なエネルギー

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2 0 0 8 年 1 月 ・ SEI テクニカルレビュー ・ 第172号 -( )-17

述の通り、最早有効なエネルギー資源は枯渇してゆくこと

が分かっており、この面からも大局的には必然的に、「太

陽起源の新エネルギーの活用」に追い込まれてゆかざるを

得ないし、又環境面からのCatastropheを惹起させないため

には、積極的にこの新エネルギーを活用してゆかざるを得

ないのである。又、図16に示す様に、想像を絶する長期

間(20億年以上)に亘って太陽エネルギーがCO2を固定化

して蓄積し、O2(酸素)を発生し続けることによって、今

日のO2を含む大気成分が形成されてきたことを考えると、

こられの化石エネルギーを、人類が一気に放出することに

よって“平衡を乱す”時、その復旧には途方も無く長い時

間を要するか、あるいは“非可逆的”に、人類は、(資源

枯渇以前に)一気に「Catastrophe(破局)」へ突入する可

能性の考察も又不可避であると考える(21)、(45)。〔第7章結言

の後の注書Ⅱ参照〕

「新エネルギー」の代表としての“太陽光発電”につい

ては、図17に示す通り、年5割の増加を示しており、世

界の累積導入量は、2005年末で約370万kWであるが、こ

のまま一気に採用が拡大しないのは、発電コストが46円/

kWhと未だに高価なことにある(46)。これは、今後のエコイ

ノベーション(環境問題に対応する技術革新)に期待する

と共に、図15及び図32で示すように、「未来の視点に立

脚した判断」に基づき、むしろ政策的に解決してゆくべき

課題である。

一方、“風力発電”については、図18に示す通り、年率

70%を超す伸び率で急増してきており、2006年末までの累

積では、原発70基分の7,400万kWに達している(19)。これ

は発電コストが火力発電並の7~8円/kWhを既に達成して

いるからであるが、今後大幅な増加を望むとすれば、更に

大型化し強度を向上させる必要性が指摘されている。但し、

風力発電には適地が存在し、太陽電池程“不偏性”が無い

点は心に留めておく必要がある。

“太陽電池”、“風力発電”以外に有力な「新エネルギー

資源」としては“水力発電”があり(47)、これらの発電技

術は、今後益々技術アップさせ、より効率的且つ安価に

してゆく必要があるものの、“現に実用化”されている

“Developed Technology”と見做し得る点も又重要である。

これら新エネルギー資源を活用した発電技術に、『大容

量・超長距離・電力伝送技術』が重なって実用化されれば、

次章で述べる通り、「太陽起源の新エネルギー資源」が、

初めて『人類救済の究極的なProposal(提案)』となり得

る。我々現代の技術者は、“高温超電導(High Temperature

化石燃料資源も ウラニウムも超短寿命の “一過性”の資源である。

太陽エネルギー

超長期間の “光合成”効果

超短期間に化石燃料 資源を消費した場合

*地球温暖化

*短期間に回復不可能!

CO2の固定とO2の発生

資 源

環 境

図16 CO2の固定とO2の発生

日本

ドイツ

米国

150

100

50

2001年

万キロワット

(注)国際エネルギー機関などのデータを基に資源    エネルギー庁が作成

日本経済新聞(2007.07.06)

02 03 04 050

図17 太陽光発電の累計導入量

(丸数字は順位、三菱重工まとめ) 朝日新聞(2007.07.06)

8000

7000

6000

5000

14(%)

12

10

8

6

4

2

0

4000

3000

2000

1000

99年 00 01 02 03 04 05 060

(万キロワット)

風力発電 導入量

(左目盛り)

単年度シェア (右目盛り) 中国

日本

インド

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��

5

図18 世界の風力発電で導入量(累計)とアジアの主な国の単年度シェア

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Superconducting、略して“HTS”)直流(DC)電力ケーブ

ル”を開発することによって、今やっとこの提案が

“Feasible”であると伝い得る段階に持ち込むことに成功し

た。その結果、次章で述べる『GENESIS計画(新ネエル

ギー+HTS DCケーブル)』が、見果てぬ“夢(Dream)”

から一歩一歩建設を進めてゆくべき“現実のもの(Reality)”

となり、我々“現代の技術者”こそが、“From 核融合技

術 to GENESIS計画”の合言葉をもって、遂に『人類救済

の究極的な提案』を、今日広く世界に向かって宣言できる

Stageに立ち至ったのである。〔第7章結言の後の注書Ⅰ参照〕

6. 「GENESIS計画」とHTS DCケーブル

「GENESIS」とは、図 19に示した通り、“Globa l

Energy Network Equipped with Solar cells and International

Superconductor grids”の頭文字をとったもので、旧約聖書

の“創世記”を意味する言葉である。表4は、「GENESIS

計画」を提唱された桑野幸徳博士(元三洋電機㈱社長)の

計算された、“世界のエネルギー消費予想と太陽電池の必

要面積”の検討結果である(5)。太陽エネルギーは、効率

10%の太陽電池で発電して電力エネルギーに変換して用い

るとしても、極めて膨大なものであり、現実的な面積(約

800km×800kmの正方形相当)で、全人類が必要とするエ

ネルギーを賄えることが示されている。これを分り易く図

示すると、図20の通りとなり、その必要総面積は“現存

-( )- GENESIS計画と高温超電導直流ケーブル ~究極の持続可能な『新エネルギー』の活用について~18

lobal nergy etwork quipped with olar cells andnternational uperconductor grids

HTS Cable Grid

Electricity

G E N E SI S

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���� ��� ���� ����������� ������ ����

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�� ! " �� ��� ����#� ������ ���� ���

������� ��� ����#� ������ �� ����������

��������� ���� ���� $� �� %&" �����������

イギリス ヨーロッパ大陸

太陽電池 アレイ

一般住宅

送電所

日本

アジア大陸 アメリカ大陸

送電ケーブル送電ケーブル  太陽電池パネル 太陽電池パネル 送電ケーブル  太陽電池パネル

GENESIS計画 太陽電池と超電導ケーブルによる 世界的太陽光発電システム

ローカルネットワーク

カントリー ネットワーク

グローバル ネットワーク

GENESIS計画の実現に向けて

図19 GENESIS Project

表4 世界のエネルギー消費予測と太陽電池システムエリア換算

システムエリア 占有率を 50%として

余裕を見込む場合

必要太陽電池 システムエリア

(×1010m2)

原油換算 係数

(kl/m2・y)

1次エネルギー 消費量

(原油換算) (×1010kl/y)

0.04960

0.04960

0.06510

0.05208

0.01736

0.01736

0.02604

0.02604

0.825

0.971

2.272

6.670

1.100

1.387

3.496

11.116

35

35

40

50

10

10

15

15

47.54

55.93

87.27

256.13

5.54

8.38

18.79

85.38

2000

2010

2050

2100

106.14 (1030) 128.6 (1134) 212.12 (1456) 683.0 (2613)

53.07 (729) 64.32 (802) 106.06 (1030) 341.50 (1848)

0.275 (25%) 0.416 (30%) 1.224 (35%) 4.446 (40%)

(×1010m2) 広さ: km四方

全面積 広さ: km四方

発電用 原油換算 (B2)

単純 換算 (B1)

(熱源分)

(A2/B1)

(発電分)

(A1/B2)

(熱源分)

(A2)

(発電分)

(A1)

全消費量

(A) 年

○日射強度   最大 860kcal/m2h(=1.00kW/m2)   平均 610kcal/m2h(=0.71kW/m2) ○日射時間   年間日照日数 329D (年間日数の90%を見込む)   有効日照時間 8h/D (平均日射強度換算) ○年間日射量   1.606×106kcal/m2・y   平均日射強度×年間日射時間    =610kcal/m2・h×329D/y×8h/D    =1.606×106kcal/m2y

1次エネルギー消費量: OECD/IEA “International Energy Outlook 1966 Edition”より 2050年、2100年: 2000年~2010年の年平均伸び率(2.4%/年)で伸びると想定

計算に用いた日射条件

発電効果

システム効率

(%) (α)

(%) (η)

桑野幸徳著「新・太陽電池を使いこなす」(講談社)

800km

800km

800km

800km

800km

800km

800km

800km

図20 太陽電池Farmに必要な面積:砂漠の4%(800km×800km)

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2 0 0 8 年 1 月 ・ SEI テクニカルレビュー ・ 第172号 -( )-19

する世界の砂漠のわずか4%”に相当するに過ぎないこと

が強調されている。

「GENESIS計画」の特色は、図21に示す通り(6)、各地

の新エネルギー電力(主として太陽電池Farm、副として風

力発電Farm)を、高温超電導(HTS)ケーブルを用いて超

長距離・国際連系を含めて全世界的な“地球電力ネット

ワーク”にまで拡大して連系することである。尚、この様

な超長距離送電ケーブルは、必然的に無効電力の生じない

直流(DC)ケーブルとなる。この「GENESIS計画」を、

必要なコンポーネントを加えて“発送電システム”として

示すと、図22の通りとなる。「太陽電池/風力発電Farm」、

「HTS DCケーブル」、「HTSケーブルの冷媒(液体窒素)冷

却ステーション」、「DC/AC変換所(変換器、トランス、限

流器、遮断機等)」がキーコンポーネントとなる。

この「GENESIS計画」の特徴をよりよく理解するために、

現在稼動している数10万から100万kW級の発送電システ

ムと比較を試みたのが、図23である。銅又はアルミの金

属導体電力ケーブルを用いた現在の送電システムの場合、

電流の2乗に比例する送電損失を可及的小さくするために、

送電電圧を発電機端(例えば、1,000MW=100万 kW=

1GW級の原発の出口)で500kV(=50万ボルト)に昇圧

し、それに逆比例して送電電流を数kA以下に小さくして

いる。又、交流(AC)送電の無効電力上の送電距離制限を

小さくするために、対地静電容量を小さくできる架空線を

用いて、消費地の都心部にまで長距離送電するのが通例で

ある。一方、「GENESIS計画」の太陽電池/風力発電Farm

で数10万kW級の発電を行う場合、そもそも新エネルギー

発電では原理的に発電電圧を大きくとれないので、送電シ

ステムは、必然的に「低送電電圧×大送電電流」にならざ

るを得ない。しかも前述の通り、超長距離送電になると、

無効電力を生じないDC送電がメインとなる。この場合で

も、送電ロスを生じる金属導体を用いた電力ケーブルでは、

大電流を流すのに必要な電力ケーブルが想像を絶する程多

本数になること、あるいは送電距離に制限が加わることよ

り、究極的には検討の対象にはなり得ない。(今後大規模

な架空送電線が、Visual Pollution(視覚的公害)で許され

なくなってきて、必然的に地中化した電力ケーブルを用い

ざるを得なくなってくる場合には、更にこの傾向が強く

なってくる。)つまり、図22のキーコンポーネントと、図

23の比較例より分ることは、太陽電池も風力発電機も変

換器もトランスも既に技術としては十分完成しているか、

実用化の域に達していると云い得るが、最大の課題が

「集・送・配電用HTS DCケーブルの実現」にあることが分

る。しかも、究極的に図21の“地球電力ネットワーク”

を目指しているとすれば、これらHTS DCケーブルは、膨

大な量を占める“ボトルネック的な”キーコンポーネント

になるので(従って資源枯渇の観点からも、金属の銅を多

量に使用することは困難であるので)、セラミックスより

なる『HTS DCケーブルの実現』こそが、「GENESIS計画」

実現への“道”を拓くキーファクターになり得ることが分

かる。〔第7章結言の後の注書Ⅱ参照〕

住友電気工業㈱では、1986年の高温超電導(HTS)現象

20世紀

21世紀

従来の原発

遠隔の海岸沿い

太陽(風力)発電基地

一基100万 kw = 1Gw 級発電

数10基から100基超 で 1Gw 級発電

や丘陵地や砂漠

off | shore (沖合)

500~1,000kV (500万から100万ボルト)

(海)

(洋上(沖合)風力発電基地)

(砂漠・太陽発電基地)

(1GW原発)

(山上/丘陸に 50~100m高の架空線鉄塔 )

地中送電

1,000~2,000A

500~1,000kV 架空線

(海)

集電所 (電圧アップ)

変電所

数100~数kV 発電電圧

海底ケーブル (1kV×100万A)

直流ケーブル (1kV×100万A)

従来の銅/アルミ電力ケーブルでは 超多条かつ大送電ロスで「送電不可能」

低圧大電流無損失 HTS Cableが必須!

図23 風力/太陽電池発電基地(Wind-farm: Voltaic/Solar Battery-farm)に於ける“100万kW”級『低電圧×大電流』集・送・配電システム

風力発電 太陽光発電 超伝導ケーブル

[北澤宏一著 「科学技術者のみた日本・経済の夢」(㈱アドスリー)・丸善]

図21 超電導地球電力ネットワークの実現

2次 電池

(低圧大容量)HTS DCケーブル

(DC)

(DC)

(DC)

太陽電池 ファーム[1]

別の太陽電池& 風力発電ファーム群

既存のACネットワーク

太陽 電池(1)

冷却 ステーション(1)

2次 電池

太陽 電池(2)

変換所 冷却 ステーション(2)

太陽電池 ファーム[n]

風力発電 ファーム[n]

*数kV~数10kV *数万A~数10万A ① 複数条のHTS DCケーブル

② 多面的電力連系 数10万kW超

キーポイント

* DC/AC      インバーター

*昇圧トランス

*限流器

*制御系

(AC)

(AC)

(AC)

AC (又はDC) 需要地

ネットワーク

図22 GENESIS計画とHTS DCケーブル

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発見以来、一貫してHTS線材の研究開発を継続してきた。

その結果、加圧焼成炉(CT-OPTM)を開発し、高性能のビ

スマス系(第一世代)HTS線材の商用化に成功した(商品

名「DI-BSCCO ®」)(53)。このHTS線材を用いて開発した

HTS AC 3芯ケーブルの構造を、図24に示す(54)。この

ケーブルは、図25に示す通り、米国ニューヨーク州の州

都Albany市の実線路に試験的に導入され、2006年7月より、

史上初めて約7万世帯に送電を開始した(27)、(54)。HTS DC

ケーブルは、絶縁設計上HTS ACケーブルより実現が容易

なケーブルとなる(55)。従って、この実線路導入HTS AC

ケーブル(Albany Project)の成功こそが、「GENESIS計画」

が初めて技術的に「Feasible(可能性有り)」なものになり

得ることを、我々に確信させる礎になった。(尚、中部

大学では、2006 年に、住友電気工業㈱が製造したDI-

BSCCO ®導体HTS DCケーブルを用いて、世界初のHTS

DCケーブル通電試験を実施しており、その中で、常温銅

導体と極低温HTS導体間に、侵入熱を制御する“ペルチ

エ・リード”を採用してその効果を実証している(59)~(61)。)

高温超電導(HTS)のメリットを最大に引き出し得るの

は、DC使用の場合である。その大きな理由は、超電導と

云えどもAC使用時には、AC独得の通電損失(ロス)が生

じること、及びHTS線材の巻き方に起因する1本1本の線

毎のインダクタンスの違いが、複数のHTS線材に分配する

通電電流に差を生じさせてしまうことによる。図26では、

前記ACロスのために、HTS ACケーブルでは通電時の発

生熱に起因する送電電流上の限界が生じるのに対して、

HTS DCケーブルでは全くその様な制限がなく、必要なだ

けの通電電流を、HTS線材を増加させるだけで獲得できる

ことを示している。例えば、今日住友電気工業㈱で達成し

た「4mm幅×略0.23mm厚さのDI-BSCCO®線材(≒1mm2)」

1本当りの、いわゆるIc(臨界電流)=200Aの線材を用い

ると、表5の通り、液体窒素(LN2)でも冷却を強化する

こと(サブクール)によって、約2倍の400Aまで Icを増

加させることが可能となる。仮に冷媒として液体水素(LH2)

が使用可能になると、Icは実に5.7倍で1kAを超すことに

なり、銅と比較すると400~600倍のDC電流を、無損失で

必要な距離だけ送電可能にすることになる。(このConcept

を拡大して、「水素の21世紀」には、液体水素搬送用パイ

プの中にHTS DCケーブルを複合して、二つのエネルギー

資源(液体水素と電力)を同時に遠隔地まで送る計画を検

討しているチームもある(63)。)但し、HTSケーブルは77K

(-196℃)以下に冷却されて使われるので、ケーブルの断

熱性能をどの様に高性能化しても、外気からの熱が少しづ

つケーブル内部に侵入して、冷媒(LN2)の温度を上昇さ

せることになる。従って、ある一定の距離毎に冷媒(LN2)

を再冷却し、圧力をポンプアップする“冷却ステーション”

-( )- GENESIS計画と高温超電導直流ケーブル ~究極の持続可能な『新エネルギー』の活用について~20

電気絶縁 (PPLP 7mm+液体窒素)

SUSコルゲート 2重断熱管 (真空)

Cu撚線フォーマ φ16mm

Bi-2223 超電導線 4mmw×0.23mmt

超電導シールド

外径φ136mm

液体窒素(LN2) の流れ

0.5mm

超電導導体

φ39mm

図24 高温超電導ケーブルの構造

・仕様:350m、35kV、800A 、 三心一括型 ・期間:2002/11~2007/6 (2004:ケーブル製造、2005:布設、2006:試験スタート) ・Partners:IGC/SP, BOC, National Grid ・ファンド:米国・エネルギー省(13M$)       MYSERDA*(6M$)  (*New York State Energy Research & Development Authority)

・総開発費:~26M$ ・布設場所:NY州Albany市、       National Grid電力会社の、2変電所間      (世界初の長尺管路実線路実線路)

超電導ケーブル 布設場所

架空線

高速道路

350m(ビスマス系ケーブル)

ジョイント

超電導ケーブル

30m

端末

ジョイント

2006.07.20通電開始、順調に無人運転で7万家庭に電力供給 (第Ⅰフェイズ:9ヶ月、7,000時間、第Ⅱフェイズ:現在30mYBCO張替中)

冷却 システム

端末

図25 米国・オルバニープロジェクト

HTS《AC》ケーブル

発生熱

(A)

(B) *送電電流に  限界がある *冷却区間長が  短い *冷却機大&  冷却ロス大

(C)

AC送電電流

限界処理熱量

HTS《DC》ケーブル

発生熱

(A)=(C)

(B)

*送電電流に制限  がない  →コンパクトケーブル *冷却区間長を  大きく(長く)とれる *冷却機小&  冷却ロス小

DC送電電流

限界処理熱量

クライオ スタット

絶縁体 +

Liq-N2

HTS導体

侵入熱 (A)

AC通電発熱 (B)

総(発生)熱 (C)

侵入熱 (A)

(DC通電発熱=)ゼロ

(総(発生)熱=)侵入熱 (C)

図26 超電導DC ケーブルのメリット

表5 冷媒差によるDI-BSCCO®の臨界電流(Ic)の増加

液体水素(LH2) 20 1,140(α=5.7)400(α=2.0)200(α=1.0)

DI-BSCCO®のIc(A)冷媒種類 温 度(K)

液体窒素(LN2) 77

液体窒素(LN2) 65

液体ヘリウム(LHe) 4 1,400(α=7.0)

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2 0 0 8 年 1 月 ・ SEI テクニカルレビュー ・ 第172号 -( )-21

が必要となる。図27は、代表的なHTS AC/DC両ケーブ

ルの使用条件で検討した冷却ステーション間の距離を示し

ているが、HTS ACケーブルでは5km毎に必要な冷却ス

テーションが、HTS DCケーブルでは15kmまで延伸できる

ことを示している(55)。冷却ステーションに必要な電力は、

送電容量に比すと非常に僅か(1km 当りの送電容量の

0.001%程度(14))であるが、この電力も、図22の通り、

冷却ステーション毎に設けた「太陽電池+2次電池」の組

合せで自給することも考えられる。表6は、従来の銅導体

の電力ケーブルと、HTS ACケーブル及びHTS DCケーブ

ルの「コンパクト性(送電容量差)」、「送電ロス」、「送電

損失低減の現在価値(含 CO2排出権活用の場合)」及び

「トータル送電線路建設コスト」の比較である。いかに

HTSケーブルが未来志向型のケーブルであり、中でもHTS

DCケーブルがいかに優れた効果を現すかが、一目瞭然で

ある。図28に、1.5kV×12kAのHTS DCケーブルを6条

布設して、100MW(10万kW)送電する「GENESIS計画」

の実施例を示す。

図22のキーコンポーネントの内、変換器(インバー

ター/コンバーター)も、大電流化した場合は、低ロス化

する必要がある。現在の所、適用可能な変換器素子はシリ

コン(Si)からなる半導体である。しかしながら、今鋭意

開発が進められている「ワイドバンドギャップ半導体」、

例えばシリコンカーバイト(SiC)電力用半導体が適用可

能になると、図29に示した様に、常温でも“ON抵抗”

0

15,000

10,000

5,000

01 2 3 4 5 6

◆ ◆

◆ ◆ ◆

全損失(W/m)

冷却距離(m)

φ150mm管路用 △T:10K以下 △P:1MPa以下

超電導DCケーブル の実現可能レベル

超電導ACケーブル の目標レベル

常規電圧 66~77kVrms

(現状実績レベル) 130kV(0-P)

(極性反転性能からの設計値)

27kA/3コア (200A×50本/コア×3コア×0.9)

・3心一括型 ・超電導線材構成  (導体)約50本/コア  (シールド)約50本/コア ・超電導線材臨界電流:200A ・絶縁厚:6mm

超電導DCケーブル

送電容量 約350MVA 約3,500MVA

超電導ACケーブル

構 造

電流容量 (設計裕度10%)

3kArms

図27 超電導ケーブルの送電容量評価

DC/DC 変換器

太陽電池

数100kW級 の太陽電池 ユニット

DC/DC 変換器

超電導DCケーブル(1500Vdc)

太陽電池

数100kW級 の太陽電池 ユニット

設置面積:約2,750m x 500m

コルゲート内管

コルゲート 外管 防食層

液体窒素 流路

約90φ

フォーマー

ケーブルコア

導体(超電導)

絶縁(PPLP) 遮蔽、保護層

断熱層 (真空多層断熱)

超電導DC送電システム

太陽光発電システム

(3心一括型・単極1,500V・12kA)×6条

数100kW単位でユニットを構成し、直流電圧変換器(DC/DC変換器)にて超電導DC送電システムに接続 (変換器は、直射日光を避けるため、太陽電池の下部に設置する。)

図28 100MW級システム

-270 -200 -40 150 300 ℃ 0

発生ロス極小

性能( 抵抗)

電子移動度の逆数

原子・分子運動等

﹇最適温度﹈

ON

大電流低ロス変換技術

SiC変換器を LiN2で冷却 して

用いる

発生熱の 冷却除去 容易

使用範囲

[HTS]

350℃ 3倍 高温動作

≒20kV10高耐圧

数10n sec10高速しゃ断

≒1/420 (SBD) 1/100低損失

(ON抵抗)

項 目 SiC/Si

SiCの適用効果

達成度

図29 SiC変換器の低温使用

表6 高温超電導ケーブルの経済性評価

800

600

400

200

015

10

5

0100755025

-250

AC従来ケーブル

(275kV 単心CV)

COCO2排出権(排出権(10k10k円/円/t-t-C)

送電損失低減

洞道建設費 ケーブル

送電損失低減、 CO2削減効果 考慮

布設形態 管路

高温超電導ケーブル 800 600

340

150230

150

Tunnel

2,100

【検討モデル】 送電容量:1,500MVA

〈CO2減〉

送電ロス (kW/km)

送電損失低減効果 【初期投資換算】 & CO2排出権 (億円/km)

建設コスト (億円/km)

高温超電導ケーブル (66kV 3心一括)

高温超電導ケーブル (130kV 3心一括)

DC

〈778ton-C/km/year〉 〈210ton-C/km/year〉 〈21ton-C/km/year〉

管路

高温超電導ケーブル

送電損失低減、 CO2削減効果 考慮

Troughing1/2

1/4

1/4

1/10

Conventional Cable

150

CO2排出権(10k円/t-C)

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をSiに比して2桁小さくできることが示されている(21)。更

に、同図のグラフに示す様に、この素子をHTSケーブル用

冷媒(LN2)の冷熱で冷却して用いると、あるマイナス温

度まで急激にON抵抗を減少させられること、及び発生ロ

スの除去も容易になることが期待される。この「SiCの冷

却下での使用」をHTS DCケーブルに組合せる発想こそが、

更に「GENESIS計画」を効率的な実現に向けて大きく前進

させる礎になるものと考える。

「GENESIS計画」の具体的な進展に関するアイデアは、

資料(4)(5)(6)(14)等に展開されている。ここでは、

「GENESIS計画」の段階的な発展形態を、図30の通り、

StepⅠからStepⅣ、に分けて提示する。既に、StepⅠ及び

StepⅡは世界の各地で展開されている。StepⅢは、各太陽

電池/風力発電Farmの発生電力を、すぐ近傍の既存の電

力ネットワークに連結し、その地域での消費を第一としな

がら、玉突き式に余剰電力を隣接地に融通してゆくケース

に相当し、極めてイメージし易いものである。StepⅣ 、 こ

そが、図21に示した、“超電導地球電力ネットワークの実

現”に通ずる最終形態となるが、それでも海底ケーブルを

介して国際連系を確立するとなると、この部分では、当面

はHTSケーブルではなくて、銅導体を用いた「PPLPソ

リッドDC海底ケーブル」の適用に頼らざるを得ないと考

えている(45)、(56)。現在、図31に示される、マレーシア領

サラワク州とマレーシア半島間680kmの南シナ海を横断す

る「Bakun Project(200万kW送電)」が進行中であり(45)、(56)、

この直流海底送電線技術が、近い将来「GENESIS計画」と

ドッキングすることが期待される。

更に、この「GENESIS計画」用HTS DCケーブルで期待

される技術としては、ケーブル線路の両端に第2世代の

YBCO(又はHoBCO)線材を用いたHTS DCケーブルを配

置して、HTSケーブルそのものに、過渡事故電流を制限さ

せる限流機能(FCL:Fault Current Limiter)をもたせた

HTS DCケーブル線路がある(57)。又、HTS DCケーブルの

超長尺性を、ケーブルのインダクタンス(L)の増加の点

-( )- GENESIS計画と高温超電導直流ケーブル ~究極の持続可能な『新エネルギー』の活用について~22

*個別住宅

*小規模コミュニティ

*電池・変換器

*独立消費

(太陽電池)

変換器 変換器

既存ACネットワーク

消費地

太陽電池 Farm

太陽電池 Farm(1)

太陽電池 Farm(2)

PPLPソリッド

DCケーブル

(海底連系線) 太陽電池 Farm(3)

太陽電池 Farm(4)

(Cuケーブル)

(Si) 電池

電池

変換器

太陽電池 Farm

電池

*小 Farm

*既存のACラインに接続

*小~中電池・変換器

*CuケーブルとSi変換器

*発生電力の販売

*小~大 Farm

* HTS DCケーブルネットワーク

(超長距離大容量低ロス送電)

* SiC低損失変換器

* 電力の国際融通

* PPLPソリットDC海底ケーブル

(超長距離国際連系)

[*原則 電池不要]

*小~大 Farm

* 既存のACラインに接続 

  及びFarm間のネットワーク

* (中~大電池(*1))・変換器

* Cuケーブル+ HTS DC          ケーブル

  可及的SiC変換器適用

*電力の販売がメイン

Step Ⅰ Step Ⅱ

(ローカル) (ローカル: 国内) (電力会社管内: 国内) (多国間: 国際連系)

既に実施中 一部実施中(~2020) (2010~2050~) (2020~2050~)

Step Ⅲ Step Ⅳ

(*1)ネットワークの効果によっては    電池省略

消費地 既存AC ネットワーク

HTS DCケーブル連系

太陽電池 Farm

太陽電池 Farm

HTS DCケーブル連系

図30 「GENESIS計画」の“Step by Step”の発展

������ ��� ��

THAILAND

MY

AN

MA

R

LA

OP

DR V

IET

NA

M

COMBODIA

MALAYSIA

I ND

ON

ES

I A

I N D O N E S I A

BRUNEI

SINGAPORE

680km

(南シナ海) サラワク州

(カリマンタン)

PH

IL

IP

PI

NE

S

MALAYSIA

架空線 B・H・P・P~TG. DATU 660km 1~2 バイポール(2~4条)

2,400MW(第1次) 内 半島へ1,600~ 2,000MW送電(予定)

SPC(Sime Darby社/マレーシア政府大蔵省/TNB)

内  容 項 目

施行会社

水力発電電力

海底ケーブル TG. DATU~TG. SEDILI 680km ±500kV 1×2,000mm2 第1次2条の予定 送電容量:(第1次)1.6~2GW(将来5~25GW~50GW)

建設時期 2008~2016(+α)内2013年 1条完成

送電ケーブル

図31 アセアン電力連系とBakun Project

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2 0 0 8 年 1 月 ・ SEI テクニカルレビュー ・ 第172号 -( )-23

から活用し、大電流(I)通電によって、このケーブルに電

力を貯蔵させる(W=1/2L・I2)機能を併せ持たせようと

の画期的なアイデア(“電力貯蔵機能付き送電ケーブル”)

もあり( 60)、( 61)、いずれも HTS DCケーブルを用いた

「GENESIS計画」であればこそ実現可能な“夢と新技術”

であり、その実現を期待している。

7. 結  言

21世紀は、「エネルギー・資源・環境」の世紀である。

増加する人口とエネルギー消費の中、現代人は20世紀の負

の遺産をクリアしつつ、エネルギー・資源・環境の保全に

全力を尽して、将来の人類を含む総ての生命体の“Welfare”

に強く思いを馳せるべきである。人口の増加を不可避とす

るならば、「エネルギー・資源・環境」を保全するには、

新たな発想の下に、「新たな技術開発」を幅広く企画し、

且つ強力に実行しなければならない。しかも、指数凾数的

に進展するエネルギー消費と環境悪化を考えると、非可逆

的な「Point of No Return」を越える遙か前に、これら新

技術群に立脚した新システムを人類社会に導入し、且つそ

のシステムを成熟化させる必要が何にも益して重要とな

る。歴史に学びつつ未来を俯瞰するならば、図32の、高

温超電導(HTS) DCケーブル及び「PPLPソリッドDC海

底ケーブル」と太陽起源の新エネルギー(太陽電池/風力

発電/水力発電)を結合させた「GENESIS計画(+α)」こそが、“核融合”に代って唯一の Fe a s i b l e な提案

(Solution)となり得ることが理解できる。「GENESIS計画

(+α)」を現代の視点から眺めれば(In-Out)、極めてハー

政策と導入メカニズムの 確立が必要

太陽

PPLPソリッドDCケーブル

高温超電導(HTS)DCケーブル

( 成就不可避性 人間の叡智 )

(“現在”ではなく“未来”に基づく判断が必要!)

人類の必要な全エネルギーは太陽から得られる!

水力発電 太陽電池

風力発電

GENESIS 計画

新エネルギー

先進的革新的 技術

政治的判断

持続可能 (Sustainable!)

*クリーン *グリーン *無尽蔵 *不偏性 ( 争いなし)

図32 接続可能(Sustainable)なエネルギー・システムへの挑戦

13

12

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10

9

8

7

0

120

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60

40

20

0

2002

19501970 2025 2100

1995 2050 2150

2010 2020 2030

(千万バレル/日)

(億人)

(年)

(年)

太陽電池 回転機

風 水 バイオ 植物

熱/機械 エネルギー

人類&文明の 継続的維持・発展

京都議定書の維持発展と『太陽エネルギー活用』の時代への回帰と躍進

[Sustainability]

枯渇

石油

人口

エネルギー・資源 需要増加

人口増大

革新的 技術

カタストロフィー (人類&文明の) 没落

自然の太陽エネルギー 以内での生活

化石燃料 +ウラン の 一時エネルギー

新技術による 太陽エネルギー 活用の生活

CO2&温暖化/汚染

現状及びその延長上の危機(クライシス) 新規提案

新エネルギー 光

太陽

電力エネルギー

高温超電導 直流

電力ケーブル

ワイドバンドギャップ パワー半導体デバイス

PPLP ソリッド DC海底ケーブル

GENESISプロジェクト

多消費

環境

重要な比較 と判断

産業革命 現代 未来

化石燃料

ガス 石油 石炭 ウラン

6241 21661

可採年数

核融合技術の実現

先進的・革新的技術開発

図33 エネルギー・資源・環境の21世紀

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ドルの高い“単なるアイデア(思いつき)”と映るかも知

れない。しかしながら、未来の観点からバックして現代を

眺めれば(Out-In)、その必然性(Inevitibility)は歴然とし

ている(21)。

最後に、本論文の全エッセンスをまとめて、図33に

示す。同図の左側「現状」と右側の「新規提案」を比較

すれば、人類の採るべき道は自ずと明白である。

今こそ“Sustainability”の真意を理解し、その採るべき

道を全ての人々の心に問いかけ、叡智とVision(洞察力)

とMission(使命感)と勇気と弛まぬ努力をもって、未来

を切り拓く行動に立上る時であると固く信じて本稿を終り

たい。

〔注書Ⅰ:大阪大学名誉教授の松浦虔士博士は、「太陽起源

の新エネルギーを活用することは、太陽で安定してコンス

タントに続く“核融合”から生ずるエネルギーを、人類が

距離を置いて安全に活用していることにほかならない。」

と説明しておられるが、至言である。この様な理解も

“GENESIS+α計画”の考察には重要と考える。〕

〔注書Ⅱ:現在人間が利用している化石燃料資源は、地球

の歴史46億年の中で、太陽エネルギーを基にして、炭酸ガ

ス同化作用(光合成)によって固定した炭素(及び解放し

た酸素)を中心にして成るものである。従って、ある時点

では広く薄いエネルギーを、超長時間に亘って蓄積し、濃

縮したものである。それを現代の一時点で、一気に酸化し

て活用し(CO2を放出するからこそ)、巨大な一過性エネル

ギーとなる。

これに対して、現時点(という短時間に)広く薄く降り

注ぐ太陽エネルギーを起源とする新エネルギーを、意味あ

る量、すなわちエネルギー資源として捕獲し、活用するに

は、広大な面積に分散しているエネルギー資源を集積する

必要がある。(つまり、“時間の積分”を“面の積分”に置

き換える必要がある。)それ故、この場合のキーとなる技

術は、「集・送・配電技術」となり、「蓄電技術」が、それ

を(経時的に)補完することになる。

このエネルギー資源に於ける「時間から面への転換」を、

産業革命以降の人類が、先進的かつ革新的技術開発によっ

て、ごく限られた短時間の内に成し遂げることが出来るか

どうかが、今問われているのである。〕

参 考 文 献

(1)R. Hata,“HTS Applications and GENESIS Program”, ISIS-16, Philadelphia, U.S.(2007)

(2)R. Hata,“High Temperature Superconducting(HTS)Cable and“GENESIS Project”, Milken’s Global Conference(2007)

(3)畑、「『エネルギー・資源・環境の21世紀』における高温超電導(HTS)技術の役割 -「GENESIS計画」とHTS DC Cable-」、平成19年度電気関係学会北陸支部連合大会特別講演(2007年9月)

(4)桑野、北澤、畑、「特別座談会 エネルギーを地球規模で活用する」、OHM (2004年5月号)

(5)桑野、「新・太陽電池を使いこなす」、講談社ブルーバックス(1999)

(6)北澤、「科学技術者からみた日本・経済の夢」、丸善アドスリー(2002)

(7)Y. Kuwano,“Global Energy Network Using Solar Cells-Solar cells save the earth(GENESIS Project)-”, Tokyo,Japan(June 18, 1996)

(8)Y. Kuwano,“The PV Era is coming”the way to GENESIS”,Solar Energy Materials and Solar Cells, Elsevier ScienceB.V.(1994)

(9)桑野、「太陽電池は実用化時代」、エレクトロニスク(1993年11月号)

(10)桑野、「クリーンエネルギー太陽電池の現状と将来」、科学と工業Vol.65(1991)

(11)Y. Kuwano,“ PROGRESS OF AMORPHOUS SILICONSOLAR CELLS”, 4th International Photovoltaic Scienceand Engineering Conference, Sydney, Australia(February, 1989)

(12)桑野、「グローバルエネルギーネットワーク -ジェネシス計画の提案-」、サンシャインジャーナル1990 Vol.11 No.1(1990)

(13)桑野、「ジェネシス計画の提案 太陽光発電は人類究極のエネルギー日本は率先して世界ネットの形成を図れ」、エコノミスト別刷(1989.8.15/22合併号)

(14)北澤、「超伝導技術の未来」、低温ジャーナル(2007)

(15)「世界のエネルギー需要 2030年まで5割増」、日本経済新聞(2006年11月8日)

(16)「エネルギーの未来」、日経サイエンス(2006年12月号)

(17)「核のゴミ処理場どこへ」、朝日新聞夕刊(2002年3月2日)

(18)「都市部への人口流入加速」、日本経済新聞(2007年9月14日)

(19)「厳しい気候 耐える風車へ」、朝日新聞(2007年7月6日)

(20)「太陽電池 発電効率の壁破れ」、日本経済新聞 (2007年7月6日)

(21)畑、「『京都議定書』と北東アジア エネルギー・資源・環境・経済圏-国際連系直流送電システムの検討-」、SEIテクニカルレビュー・第167号 (2005年9月)

(22)「世界の人口65億人」、朝日新聞(2006年2月27日)

(23)「世界の人口65億人突破」、茅ヶ崎方式月刊英語教本第110号UNIT18(2006年5月)

(24)畑、「超電導応用機器の構造と材料 -超電導ケーブル-」、電気評論(2001年12月)

(25)渡辺、増田他、「韓国KEPCO向け22.9kV高温超電導ケーブルの竣工」、SEIテクニカルレビュー・第169号 (2006年7月)

(26)「実用化探る高温超電導ケーブル 送電試験、米で本格化」、朝日新聞夕刊(2007年3月6日)

(27)「超伝導で超効率送電」、朝日新聞(2007年9月7日)

(28)藤野、大松、岡崎他、「船舶モーター用超電導コイルの開発」、SEIテクニカルレビュー・第171号(2007年7月)

(29)「非鉄銀属 銅上昇、中国の需要旺盛」、日本経済新聞(2007年8月21日)

(30)例えば、「IPCC 4次報告 生々しさに危機感」、朝日新聞夕刊(2007年2月2日)

-( )- GENESIS計画と高温超電導直流ケーブル ~究極の持続可能な『新エネルギー』の活用について~24

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2 0 0 8 年 1 月 ・ SEI テクニカルレビュー ・ 第172号 -( )-25

(31)「今世紀末、生物の危機再び?」、日本経済新聞(2007年7月22日)

(32)「平成20年度 経済産業政策の重点(原子力立国計画)」、経済産業省資料(2007)

(33)「原発稼動 世界で429基(日本建設中3基、計画中11基)」、日本経済新聞(2007年4月3日)

(34)「原子力復権狙う米国 原発30基超の新設計画」、日本経済新聞(2007年7月9日)

(35)「原発大手ウラン争奪」、日本経済新聞 (2007年8月21日)

(36)「迫る危機 世界人口の半分水不足も(「水の時代」が来た!)」、日本経済新聞(2004年11月6日)

(37)西川、「水と生存環境」、随想、電学誌 127巻9号(2007)

(38)「産油国 新エネルギーを競う」、日本経済新聞(2007年8月25日)

(39)「サウジで発電・造水事業」、日本経済新聞 (2006年11月23日)

(40)「新燃料 日米アクセル」、朝日新聞 (2007年1月25日)

(41)「特集 原子力ルネッサンス」、エネルギー・資源 Vol.28 No.5(2007年9月)

(42)「使用済核燃料地中処分問題 ネバタ州知事が拒否」、朝日新聞夕刊(2002年4月9日)

(43)「米で初の運転許可更新 カルバートクリフ原発40年にさらに20年」、原子力産業新聞(2000年8月24日)

(44)「内閣府・経済産業省/「エネルギーに関する世論調査」の結果を発表」、ENERGY,OHM(2006年4月号)

(45)畑、「PPLPソリッドDC海底ケーブルと「京都メカニズム」を活用したCO2排出削減について」、SEIテクニカルレビュー・第169号(2006年7月)

(46)「発電効果の壁破れ 太陽電池「量子ドット」従来型の倍以上に」、日本経済新聞(2007年7月6日)

(47)「制御しやすく環境に優しい小型水力発電所建設相次ぐ」、日本経済新聞(2007年9月27日)

(48)「新潟県中越沖地震」、茅ヶ崎月刊英語教本、第126号(2007年9月)

(49)「報道内容に疑義多数」、原子力産業新聞 (2007年9月30日)

(50)「原発大国・米 中越沖の衝撃」、朝日新聞 (2007年9月7日)

(51)「原発停止長期化へ 中越沖地震メカニズムは?」、日本経済新聞(2007年7月19日)

(52)「官民共同で出力180万kW級、BWRとPWR開発」、原子力産業新聞 (2007年9月20日)

(53)加藤他、「革新的ビスマス系高温超電導線(DI-BSCCO ®)の開発」、SEIテクニカルレビュー・第168号(2006年3月)

(54)湯村、増田、畑他、「長尺三芯一括型高温超電導ケーブルによる世界初の実線路建設と商用運転(米国ALBANYプロジェクト)」、SEIテクニカルレビュー・第170号(2007年1月)

(55)廣瀬、増田、畑他、「高温超電導直流ケーブルについて」、SEIテクニカルレビュー・第167号(2005年9月)

(56)畑、「超長距離大容量国際電力連系用PPLPソリッドDC海底ケーブル」、SEIテクニカルレビュー・第168号(2006年3月)

(57)大松、「超電導ケーブル」、日本国公開特許公報、特開2003-141946(2001年11月2日)

(58)「激震 こぼれた廃棄物」、朝日新聞(2007年10月8日)

(59)山口、浜辺他、「直流超伝導送電実験装置の第1期実験報告」、3A-a07 第76回2007年度春季低温工学・超電導学会(2007)

(60)山口、浜辺他、「直流長超電導送電システムの検討」、低温工学・超電導学会(2005)

(61)S. Yamaguchi at al, Rev. Sci. Instrum. 75 207(2004)又は Submitted to Physics C(2008公開予定)

(62)「東レ 炭素繊維で車部品」、日本経済新聞(2007年10月9日)

(63)P. M. Grant, "The SuperCable:Dual Delivery of Chemicaland Electric Power," IEEE Trans. Appl. Super. 15(2005)1810

(64)「エタノールで需要変容 トウモロコシ高余大きく」、日本経済新聞(2007年10月3日)

(65)「世界人口66億人」、日本経済新聞(2007年6月28日)

執 筆 者 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

畑  良輔:常務執行役員(工学博士)---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------