電気エネルギーをつくる方法 火力発電化石燃料を燃やしてを沸騰させ, その蒸気の力でタービンを回転させて発電します ( 利点 ) 電気をたくさんつくることができる 電気をつくる量を調節しやすい ( 課題 ) 二酸化炭素が大量発生する ( 地球温暖化の原因になる ) 燃料 ( 天然ガス, 石炭, 石油

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1 山梨市立山梨南中学校の太陽光発電システム 年 組氏名 山梨県教育庁義務教育課

2 電気エネルギーをつくる方法 火力発電化石燃料を燃やしてを沸騰させ, その蒸気の力でタービンを回転させて発電します ( 利点 ) 電気をたくさんつくることができる 電気をつくる量を調節しやすい ( 課題 ) 二酸化炭素が大量発生する ( 地球温暖化の原因になる ) 燃料 ( 天然ガス, 石炭, 石油 ) に限りがある 火力発電 蒸気 タービン 発電機 復機 ボイラー 原子力発電火力発電のボイラーを原子炉に置き換えたもの ウランなどを核分裂させて熱エネルギーを得て, を沸騰させ蒸気の力でタービンを回転させて発電します ( 利点 ) 少ない燃料から電気をたくさんつくることができる 二酸化炭素が発生しない ( 課題 ) 放射性廃棄物が発生する 燃料 ( ウランなど ) に限りがある 事故が起きた時の被害 ( 放射能汚染 ) が大きい 原子炉格納容器 制御棒 蒸気 原子力発電 タービン 発電機 復機 放路 冷却 ( 海 ) 力発電が高いところから低いところに落ちるときに生じる高速 高圧の力で車を回し, 発電します ( 利点 ) 二酸化炭素が発生しない 運転 停止を容易に行うことができ, 電気をつくる量を調節しやすい ( 課題 ) ダムの建設費が高い 建設する場所に制限があり, 自然環境に影響を与える の量など, 天候によって影響を受ける ダム ( 調整池 ) 導 管 力発電 発電機 車 出所電気事業連合会 (https://www.fepc.or.jp/enterprise/) Q 次の質問に答えて, 主な発電方法について確認してみよう 1 火力発電では, 化石燃料を燃やすことで大量の (1 ) が発生し,(2 ) の原因 の 1 つとなっている 2 火力発電で使われる化石燃料は主に何か 3つ答えなさい (,, ) 3 原子力発電では,(1 ) は発生しないものの,(2 ) の処理や事故が起きたとき の (3 ) による被害が課題となる 4 力発電は自然にあるを使用するため,(1 ) は発生しないものの, ダム建設により (2 ) に影響を与え, また, 発電量が (3 ) に左右される 1

3 エネルギー問題 ~ エネルギー資源の枯渇 ~ 世界のエネルギー需要の実績と予測 世界のエネルギー消費量は, 人口増加や経済成長にともない年々増え続けています 今後も新興国を中心にエネルギー資源の需要がさらに増加することが予測されます しかし, エネルギー資源の埋蔵量には限りがあり, 今後のエネルギー消費の増大を考慮するとその確保が厳しい状況です ~ 日本のエネルギー自給率の低さ ~ 出典 : IEA World Energy Outlook 2013 を基に作成 出所資源エネルギー庁 エネルギー白書 2014 ~ 地球温暖化による影響 ~ 産業革命以降, エネルギーの大量消費により二酸化炭素を中心とした温室効果ガスが急増し, 地球の気温が年々上昇しています それによって, 海面位の上昇や異常気象の頻発, 生態系の破壊, 農作物の生産量減少など, 地球全体の生態系や人間社会に深刻な影響を及ぼす要因となっています 今後も地球温暖化は進むことが考えられ,21 世紀末には世界の平均気温は最大で 6.4 も上昇すると予測されています 地球温暖化を少しでも抑えるためには, 省エネルギーを推進し, 太陽光や力といったクリーンエネルギーの積極的な開発 利用などの対策が急がれています 出所電気事業連合会 原子力 エネルギー 図面集 2014 OECD 諸国のエネルギー自給率比較 (2012 年 : 推計値 ) 出所エネコチャンネル HP 出典 : IEA Energy Balance of OECD Countries 2013 を基に作成 出所資源エネルギー庁 エネルギー白書 2014 世界的にみても日本の電力消費量は中国, アメリカに次いで第 3 位であり, 一人あたりの電力消費量も世界第 4 位と高い準にあります ( 左上図 ) それにもかかわらず, エネルギー自給率は 6% と極めて低く ( 左図 ), エネルギー資源のほとんどを海外からの輸入に頼らざるを得ない状況です 2

4 期待される新ネルギー, エネルギー資源 新エネルギーとは, エネルギー資源に乏しい日本のエネルギー源の多様化に貢献するエネルギーで, 二酸化炭素 (CO 2 ) などの発生がないクリーンなエネルギーです 日本の法律 ( 新エネルギー利用等の促進に関する特別措置法 ) で 石油代替を図るために特に必要なもの と定義され 10 種類が指定されています 中小規模力発電 今まで未活用だった中小規模の河川や農業用路などを力発電に利用している 自然の形状をそのまま利用するのでダムなどの施設は不要である 発電時に二酸化炭素などを排出しないクリーンエネルギー 家中川小力市民発電所 元気くん ( 都留市 ) 太陽光発電 太陽光を発電に利用している エネルギー源が太陽光であるため, 設置する地域に制限がない 屋根, 壁などの未利用スペースや休耕地なども活用できる 災害時などの非常用電源にも使うことができる 西桂中学校の太陽光パネル ( 西桂町 ) 風力発電 風のエネルギーを電気エネルギーに変える 発電コストが低く, 工期も短い 発電効率がよく, 風のエネルギーを高効率で変換できる 風さえあれば, 夜間でも発電が可能である 笛川中学校の小風力発電 ( 山梨市 ) バイオマス燃料製造 バイオマスから ペレット などの固形燃料, バイオエタノール や BDF( バイオディーゼル燃料 ) などの液体燃料, バイオガス などの気体燃料を製造している ペレットストーブ この他に地熱発電, 太陽熱利用, 温度差熱利用, 雪氷熱利用, バイオマス発電, バイオマス熱利用がある 出所経済産業省資源エネルギー庁 (http://www.enecho.meti.go.jp/category/saving_and_new/saiene/renewable/outline/index.html) ~ 期待されるエネルギー資源 ~ メタンハイドレート日本の近くに未来のエネルギー資源が眠っています メタンハイドレートと呼ばれる資源です メタンハイドレートは, 見た目は氷のようですが, 火をつけると燃えるため " 燃える氷 " ともいわれています 燃えた後にはしか残りません 永久凍土 ( 地下まで凍った地層 ) や深 500 メートルより深い海底に多く存在しています 日本の近くでは, 十勝 日高沖, 南海トラフ, 四国沖などに存在しています そのため日本では現在, 国産エネルギーとして使えるよう調査 実験が進められています シェールガスけつがんシェールガスは シェール ( 頁岩 ) というはがれやすい性質の岩の層に閉じ込められた状態のメタンガスです 以前はそのガスを地下から取り出すことが困難でしたが, 2000 年代に入り, 液化天然ガスを輸入するよりも安い値段で生産できる技術がアメリカで開発されました シェールガスは, ガスが存在する地下に化学物質を混ぜた大量のを高圧で注ぎ込む方法で取り出します 化学物質を使うため, 開発と同時に環境への配慮も求められています 出所東京ガス (http://www.tokyo-gas.co.jp/kids/mirai/m1_1.html#shalegas) 出所東京ガス (http://www.tokyo-gas.co.jp/kids/mirai/) 3

5 エネルギーの地産地消を目指して 出所山梨県エネルギー局やまなしエネルギー地産地消推進戦略 ~ エネルギーの地産地消 実現に向けたロードマップ ~ 山梨県では,2050 年までに県内で必要な電力を 100% 県内のクリーンエネルギーでまかなう~ エネルギーの地産地消 実現に向けたロードマップ~を策定しました これは やまなしグリーンニューディール計画 に掲げた4つのクリーンエネルギー ( 太陽光発電, 小力発電, バイオマス, 燃料電池 ) の普及促進を加速させる一方で, 節電などによって電力の需要量を削減して将来的にエネルギーの地産地消を達成しようという取組です 誰もがクリーンエネルギーをつくり, 誰もが省エネルギーで豊かに暮らせる社会を目指して, 私たちにもできるエコ活動を進めていきましょう くたい ゼロエネルギー化とは, 住宅の躯体 設備の省エネ性能の向上, 再生可能エネルギーの活用等により, 年間での一次おおむエネルギー消費量が概ねゼロになることです 山梨県は, 全国トップクラスの日照時間や急流の多い地形, 県土の約 8 割を占める森林など, クリーンエネルギーの源泉となる優れた地域特性を有しています 太陽光発電 ( 米倉山太陽光発電所 ) 小力発電 バイオマス 燃料電池 ( 若彦トンネル湧発電所 ) ( 街の駅やまなしのペレットボイラー ) ( 燃料電池自動車 ) 4

6 私たちの毎日のくらしは, 天然ガス 石炭 石油などのエネルギー資源をもとに, 主に発電によってできた 電気 を利用することで支えられています しかし, これらの資源は無限にあるわけではありません 限られた資源を大切にし, エネルギーをむだなく計画的に使おうという活動が, 省エネ 省資源活動です あなたの省エネ 省資源活動をチェック! みなさんの家ではこんなことをしていますか? チェックしてみましょう に がたくさんつけられましたか? 使わない電気機器は, コンセントから抜いておくようにしている 近くに行くときには, できるだけ自転車や徒歩で移動するようにしている 冷蔵庫の中味をこまめにチェックし, ゴミを増やさないようにしている ゴミを分別して, リサイクルできるようにしている 買い物にはマイバッグを持って行くようにしている こまめに電気を消して, 使用量を減らしている 歯をみがく時は, を出しっぱなしにしていない 学校や家でできる 省エネ 省資源活動 に取り組みましょう 無理なく取り組めることから始めましょう 小さなことでもたくさんの人たちが毎日続ければ, とても大きな 省エネ 省資源活動 となるのです 上のチェックも参考に,1 週間の計画を立ててみましょう わたしの 省エネ 省資源活動 計画 よくできた できた できなかった 月日月日月日月日月日月日月日 わたしの 省エネ 省資源活動 を実践してみてどんな感想をもちましたか? 1ページの解答 1 1 二酸化炭素 2 地球温暖化 2 天然ガス, 石炭, 石油 3 1 二酸化炭素 2 放射性廃棄物 3 放射能汚染 41 二酸化炭素 2 自然環境 3 天候

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