再生可能エネルギー＠テクノロジドライバ

テクノロジドライバーとして使用するための再生可能エネルギー法案


１．温度差発電（ジェーベック素子）　慶大

２．宇宙太陽光発電　京大

３．スマートグリッド　日韓

４．メガソーラー＆マイクロソーラー　ソフトバンク

５．洋上風力発電　九大

海洋温度差発電（かいようおんどさはつでん）またはOTEC（英語: Ocean thermal energy conversion）は海洋表層の温水と深海の冷水の温度差を利用して発電を行う仕組みである。この仕組みは深海（深度1km程）から冷水を海洋表層へ汲み上げ深海の冷水と海洋表層の温水の間の熱の移動からエネルギーを取り出すことを意味する。

熱電素子（ねつでんそし、Thermoelectric element）とは ゼーベック効果、ペルチェ効果、トムソン効果といった、熱と電気を関係づける現象を利用した素子の総称。応用例に熱電対、電子冷却などがある。

ゼーベック効果は熱エネルギーを電気エネルギーに変換する効果であり、2種類の異種金属（または半導体）の両端を接続し、その両端に温度差を設けると起電力が発生する現象である。特にこの効果を利用した素子のことをゼーベック素子と呼ぶ。この起電力の大きさは、両端の金属（または半導体）の種類と温度差によって決まり、温度測定用の熱電対などに応用されている。また近年ではこの効果を利用した熱電発電の開発が盛んである。熱電発電に使用される素子は温度計測用の金属熱電対と区別するため、熱電変換素子と呼ばれることが多い。

また、ペルチェ効果は電気エネルギーを熱エネルギーに変換する効果であり、2種類の異種金属（または半導体）の両端を接続し電流を流すと、両端に温度差が生じる現象である。特にペルチェ素子と呼ばれ、精密機器やワインセラーなどの冷却に利用されている。

トムソン効果は、温度勾配を持たせた一様金属（または異種金属）に電流を流したときに発生する、ジュール熱以外の熱の発生（電流を反転させると熱の吸収）する効果のことを言う。

宇宙太陽光発電（うちゅうたいようこうはつでん）とは、宇宙空間上で太陽光発電を行い、その電力を地上に送る発電方法である。

宇宙太陽光発電は、宇宙空間にある太陽光発電衛星と地上の受信局によって行う。地球の衛星軌道上に設置した施設で太陽光発電を行い、その電力をマイクロ波またはレーザー光に変換して地上の受信局（構想では砂漠または海上に設置する）に送り、地上で再び電力に変換するという構成になっている。

地上と宇宙空間での太陽光発電の効率を比較した場合、約10倍程度宇宙の方が有利である。機材の耐久力を無視した場合、発電衛星と送電衛星で地球を覆えば、無尽蔵の電力をほぼ24時間365日にわたって太陽光発電を利用できる。

なお、太陽電池による発電のかわりに、太陽熱を利用した汽力発電を利用することもできる。この場合は宇宙太陽熱発電と呼ばれる。また、発電施設の設置場所を軌道上ではなく、月面に固定することも可能である。^[1]

スマートグリッド (smart grid) とは、デジタル機器による通信能力や演算能力を活用して電力需給を自律的に調整する機能を持たせることにより、省エネとコスト削減及び信頼性と透明性の向上を目指した新しい電力網である。

スマートグリッドは、新しい機能を持った電力網である。最初にアメリカ合衆国の電力事業者が考案した。「スマート」という語が表すように、発電設備から末端の電力機器までをデジタル・コンピュータ内蔵の高機能な電力制御装置同士をネットワークで結び合わせて、従来型の中央制御式コントロール手法だけでは達成できない自律分散的な制御方式も取り入れながら、電力網内での需給バランスの最適化調整と事故や過負荷などに対する抗堪性を高め、それらに要するコストを最小に抑えることを目的としている。

元々、米国の脆弱な送配電網を新たに登場したコンピュータ技術によって低コストで安全に運用する手法を模索する過程で生まれた構想であり、電力網における供給者と需要者の間をデジタル通信線によって結ぶというアイデアに、家庭電化製品のネットワーク化推進に失敗していた高機能家電への進出を狙うメーカーやデジタル通信用のデバイス・メーカー、さらにはITネットワークを主導している企業までが、家庭内へデジタル回線を引き込む良い機会と捉えて大きな関心を寄せるようになった。また、米国だけに限らず多くの国で、プラグインハイブリッドカーや電気自動車、家庭用太陽電池発電などの普及が見え始めたのも、米国が官民挙げて次世代の送配電網の必要性を論じるきっかけになった。

このように米国が新技術による新たな電力網に"smart grid"という名を与えて産業界での新たな分野を作り始めたが、同様の動きは先進各国でも生じていて、まず欧州が米国と同じような構想で域内の電力網の再構築・向上を検討している。日本では、現行の電力網で電力供給が安定して運営されていることもあり、電力業界側は比較的消極的と言われる。

スマートグリッドを現実化するには、電力の送電網／配電網とその周辺の将来技術の予想や電力需要の量的・質的予想、技術開発と規格統一といった多くの課題があるが、電力網全体に新技術を盛り込んだデジタル式の通信および電力制御を行う装置を配置するだけでも、巨額投資が見込めるため、電力機器メーカーや設備工事業者だけでなく、自動車メーカーやデジタル通信装置に関わる多くの関連業界が新市場と捉え、特にこうした分野に技術的優位性を持つ日本や米国などでは官民一体で推進しており、周辺産業界とも協力してまずは国際的な標準化の確立を目指している。

消費者利益に結びつくかどうかは未知数であるが、最小のコストで送電網を構築することに狙いがあるため構築コストの低減が大きな課題である^{[出典 1]}。

事業所や工場など、限られた範囲でエネルギー供給源から末端消費部分を通信網で管理する場合も定義に含まれ、サブカテゴリーとしてマイクログリッドと呼称される。

洋上風力発電、またはオフショア風力発電(Offshore wind power) とは、主に海洋上における風力発電のこと。

洋上では陸上に比べてより大きな風力が得られるため、風力発電所を洋上に建造した場合、より大きな電力が供給できると考えられている。

洋上（"offshore"）とは言っても必ずしも海洋上を意味するのではなく、湖、フィヨルド、港湾内などに設置されたものも含めることに注意する必要がある。また発動機の形態に関しても、通常の風力発電と同様に基礎が地面に固定されたものもあれば、海が深くて地面に基礎を設置できない場所でも利用可能なように浮体式の基礎を用いたものがある(浮体式洋上風力発電と呼ばれ、実用化を目指して研究が進んでいる)。

2011年現在、洋上風力発電が普及しているのはほぼヨーロッパのみであるため、本稿ではヨーロッパにおける状況を中心に述べる。