|
===================================== 〔語彙分解〕的な部分一致の検索結果は以下の通りです。 ・ ー ： [ちょうおん] (n) long vowel mark (usually only used in katakana) ・ 貯蔵 ： [ちょぞう] 1. (n,vs) storage 2. preservation ・ 蔵 ： [そう, くら, ぞう] 【名詞】 1. warehouse 2. cellar 3. magazine 4. granary 5. godown 6. depository 7. treasury 8. elevator
エネルギー貯蔵（エネルギーちょぞう、energy storage）媒体とは、エネルギーを何らかの形で格納する物質であり、後から利用可能な形でそれを引き出せるものである。貯蔵するエネルギーの形態としては、位置エネルギー（例えば、化学エネルギー、重力エネルギー、電気エネルギー）と運動エネルギー（例えば、熱エネルギー）がある。ぜんまいを巻いた時計は位置エネルギーを蓄え（この場合は、ばねの弾性力）、電池はコンピュータの電源が切れているときでもそのクロックチップを動かし続けるために即座に変換可能な化学エネルギーを蓄え、水力発電用ダムはその貯水池に重力位置エネルギーを蓄えている。氷の貯蔵タンクは、夜間に氷（熱エネルギー）を蓄え、ピーク時の冷房需要に備える。石炭や石油といった化石燃料は過去の太陽エネルギーを貯蔵している。さらに言えば、食品（化石燃料と生成過程は同じ）は化学物質の形でエネルギーを貯蔵している。 == 歴史 == 自然の過程としてのエネルギー貯蔵は、宇宙そのものと同じぐらい古くからある。宇宙が生まれたとき存在したエネルギーは太陽などの恒星に貯蔵し、人類はそれを直接的（すなわち太陽熱）または間接的（すなわち、作物の成長や太陽電池で電気に変換するなど）に利用している。エネルギーを貯蔵することで人類はエネルギーの需要と供給のバランスをとることができる。今日商用で使われているエネルギー貯蔵システムは大まかに、力学、電気、化学、生物、熱、核に分類できる。 エネルギー貯蔵は意図的な活動として有史以前から存在していたが、エネルギーを貯蔵していると明確に意識して行われていたわけではない。力学的エネルギーを意図的に貯蔵した例として、丸太や石を古代の砦の防御に使った方法がある。丸太や石を丘や城壁の上など高いところに集め、そうして蓄えた位置エネルギーを敵方が範囲内に入ってきたときの攻撃に使った。もっと最近の例では、水路を制御して水車を回し、粉をひいたり機械を動かしたりした。貯水池とダムの複合システムは水（とその位置エネルギー）を蓄え必要に応じて解放して利用するために建設された。 発電やガソリンやケロシン、天然ガスなどの精製化学燃料が19世紀末に広く普及したことで、エネルギー貯蔵が経済発展の重要なファクターとなった。それまでの木や石炭などによるエネルギー貯蔵とは異なり、電気は発電したものを即座に使うという使い方だった。電気を大規模に貯蔵するということはこれまで行われてこなかったが、今後はその状況に変化が予想されている。2009年アメリカ復興・再投資法に基づき、エネルギー貯蔵法とスマートグリッドへの応用の研究が行われている〔 Read Smart Grid: An Introduction 〕。電気は閉回路内を流れ、基本的にはどんな実用的用途であっても電気エネルギーそのままの形で貯蔵することができない。これは電力需要の急激な変化に対して供給低下（電圧低下や停電）を全く起こさないことを保証できず、別の媒体に電気エネルギーを格納しなければならないことを意味している。再生可能エネルギーも供給安定のためには貯蔵する必要がある。風は間欠的に吹くので、無風状態の期間を埋めるために貯蔵が必要だし、太陽エネルギーも天気が悪ければ使えないので、太陽エネルギーが使えない間の補填のための貯蔵が必要となる。 電気を貯蔵する手段としては、まず電池という電気化学装置が開発された。しかし、容量が小さくコストが高いため、発電システムでの利用は今のところ限定的だった。同様の問題の似たような解決策としてはコンデンサがある。1980年代、空調への電力需要増を満たすため、一部の製造業者は慎重に熱エネルギー貯蔵 (TES) を研究した〔 Thermal Energy Storage Myths 〕。今日ではごく少数の企業がTESの製造を行っている。熱エネルギー貯蔵のよくある形式は、氷を貯蔵しておいて冷却する方式である。氷は水よりも少ない量でより多くのエネルギーを貯蔵でき、燃料電池やフライホイールより安価である。熱エネルギー貯蔵は日中のピーク電力需要をギガワット単位でシフトさせ、コストもかからず、35カ国以上の3,300以上の建物で使われている。TESは、夜間の安い電力で氷を作って熱エネルギーを貯蔵し、翌日の日中にその建物の空気を冷やすのにその氷を使う。 化学燃料は、発電とエネルギー輸送の両方で支配的なエネルギー貯蔵の形式となっている。主な化学燃料としては、処理された石炭、ガソリン、軽油、天然ガス、液化石油ガス (LPG)、プロパン、ブタン、エタノール、バイオディーゼル、水素などがある。これらは全てすぐに力学的エネルギーに変換でき、それを熱機関（タービンなどの内燃機関、ボイラーなどの外燃機関）に使って発電し電気エネルギーに変換できる。熱機関を使った発電機はほとんどどこでも使われており、数キロワットを発生する小さなものから800メガワット程度の大型のものまで様々である。 燃料電池という電気化学装置は電池とほぼ同時期に発明された。しかし様々な理由から燃料電池は開発が進まなかった。その状況が変わったのは、有人宇宙船（ジェミニ計画）で軽量で発熱しない（高効率の）電力源を必要としたことが発端だった。近年では、炭化水素や水素燃料が持つ化学エネルギーを高効率で電気エネルギーに変換すべく、燃料電池の開発が進んでいる。 現在、液体の炭化水素燃料が輸送の際のエネルギー貯蔵形式としては支配的である。しかし、自動車、トラック、列車、船舶、航空機の燃料としてこれを使うと、温室効果ガスが発生する。水素などの炭酸ガスを発生しない燃料や、ある種のエタノールやバイオディーゼルなどの実質的に炭酸ガスを増やさない燃料は、温室効果ガス増加の懸念への対応策と見なされている。 世界の一部地域（例えば、アメリカ合衆国ではワシントン州やオレゴン州、イギリスではウェールズ）では、地形の特徴を利用して電力消費が低い時間にポンプで水を高地の貯水池に汲み上げ、電力需要ピーク時にその水を使ってタービンを回して発電している。 その他にもフライホイール・バッテリーや地下の洞窟に圧縮空気を貯蔵する方式など、様々なテクノロジーの研究が進んでいる。 the Solar Project や Solar Tres Power Tower では、太陽熱エネルギーを貯蔵するのに溶融塩を使い、必要に応じて発電に使う方式を研究中である。太陽熱で熱した溶融塩を断熱コンテナに貯蔵し、必要なときに水をそれで熱し、発生した蒸気でタービンを回して発電する。 抄文引用元・出典: フリー百科事典『 ウィキペディア（Wikipedia）』 ■ウィキペディアで「エネルギー貯蔵」の詳細全文を読む スポンサード リンク
|