2010年10月29日金曜日

日本の電力をすべて太陽光発電でまかなったとしたら?

日本の電力をすべて太陽光発電でまかなったら、どのくらいの面積が必要なのだろうか?
と考えてみました。

まず太陽光線のエネルギーですが、太陽定数と言って、大気圏の外で単位面積に垂直に入射するエネルギーで、約1366W/m2、大気を通ってくるので地表では1000W/m2程度と考えられる。
太陽電池の変換効率はせいぜい10%だから、直射日光に垂直に置いたとして100W/m2程度
夜間やくもり、日の出や日没近くは太陽が傾いて大気での減衰も増えるなど考慮すると、実験の結果直射日光下の発電量の約30倍分太陽電池を置かないと間に合わない。
つまり、100Wを常時得ようと思うなら、3000W分の太陽電池を設置しないと賄えない計算になる。
常時1kW=1000W使いたい家があったとすると、10m2×30=300m2のパネルが必要になる。
(10m×30mの太陽光線をなるべく垂直に受けられる屋根が必要という計算で、感覚的に合っているので間違いないだろう。)

さて、ここで日本の総発電量は1兆2000億kWh
一時間あたりにすると、1兆2000億÷365日÷24時間=1.34億kWh
平均して1.34億kW発電すれば、すべての電力をまかなえる計算だ。
30倍ルールを適用すると、約41億kW分の太陽電池が必要になる。
面積にすると、41億×1000÷100=410億m2
41000000000m2 = 41000km2
となる。
北海道の面積は 約83456km2
なので、北海道のおおよそ半分の面積が必要になる。
かなりの広さが必要だ。

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