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【東北大】発電効率、太陽電池の倍…太陽熱発電に成功【20%】

1 :(0´〜`)φ ★:04/08/04 17:47 ID:???
 東北大環境科学研究科の斎藤武雄教授(エネルギー環境学)の研究グループは3日、太陽電池
や燃料電池よりも1・5―2倍も発電効率が高い太陽熱発電システムの開発に、世界で初めて成功
したと発表した。
 発電機は小型で一般家庭に設置でき、地球温暖化の防止にもつながるとしている。将来はハイブ
リッド自動車への搭載も目指すという。
 太陽エネルギーを使った発電システムは、太陽電池と呼ばれる半導体に太陽光を当てて発電する
方式が知られている。今回開発したシステムは、太陽熱で温めた水で液体の代替フロンを120度以
上に加熱、細いノズルからガスを高速で噴出させてタービンを回す。太陽エネルギー量を電気エネル
ギー量に変換する割合を示す発電効率は、太陽電池方式が約8%に過ぎないのに対し、約20%と
高い。
 タービンは直径約20センチで、厚さ0・1ミリのステンレス製ディスクを0・1ミリ間隔で100枚程度重
ね合わせた単純な構造。火力発電所のタービンは、大型で複雑な構造のため高価だが、新開発の
タービンは価格も安くできるという。
 研究グループは今後、電力会社などと共同で、耐久性の確認などの実証試験を行うことにしている。
 斎藤教授は「2年以内に実用化したい。家庭用の3キロ・ワットの発電システムなら、太陽熱を吸収
する部分を除けば洗濯機並みに小型化でき、価格も50万円程度まで下げることができるだろう」と話
している。

http://www.yomiuri.co.jp/science/news/20040803i213.htm

関連スレ
【技術】シャープ、大同特殊鋼など太陽光発電の効率2倍に
http://news16.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1090408773/
紙のように薄い太陽電池を開発
http://news16.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1085829216/

(0´〜`)<依頼328

2 :r:04/08/04 17:53 ID:33f8c4Y/
50万って微妙かな。

3 :名無しのひみつ:04/08/04 17:57 ID:9Pxv0cf6
その代替フロンは大気中に放出されるのか?
代替フロンもオゾン層破壊物質には変わりないのだが。

4 :名無しのひみつ:04/08/04 18:04 ID:eOEqrbJo
オゾン層破壊よりも温暖化のほうが問題だとおもうが
このシステムってもっと簡素化しないと素人には扱えないだろうなぁ

5 :名無しのひみつ:04/08/04 18:13 ID:b1bIGt2F
家庭用の太陽光発電装置が200万円だって聞いたけど
それよりはお得かな。

6 :名無しのひみつ:04/08/04 18:18 ID:wtfh+iMU
徐々に効率が良くなってきてるね。

7 :名無しのひみつ:04/08/04 18:20 ID:qQAxLkOB
地球温暖化の防止に役立つ物を、地球温暖化物質で作る矛盾とか
太陽電池の効率が8%は低すぎるとか記事に対するつっこみはおいといて。
これって熱を利用してるだけだから、太陽光である必要はないのでは。

8 :名無しのひみつ:04/08/04 18:21 ID:2oByAnyh
>>3
120度でガスとして噴出させるのだから、常温で液体に戻る程度の高圧下で循環させる
のではないかと想像する。

調べてくる。


9 :名無しのひみつ:04/08/04 18:30 ID:rXIgR4ww
トンペーマンセー

10 :名無しのひみつ:04/08/04 18:54 ID:yFXoQj3x
ヨシッ!今のうちに砂漠の買い占めだっ

11 :名無しのひみつ:04/08/04 19:04 ID:7iKWjbS3
>>10
取鳥県がお国の役に立つときがきましたぞ!


12 : ◆NrzNAFPLAQ :04/08/04 19:09 ID:PjeQuMVk
>>8
「常温常圧のときに液体の作動流体」を選べば、それで良いと思うが。

13 : ◆NrzNAFPLAQ :04/08/04 19:17 ID:PjeQuMVk
>>1 >太陽電池方式が約8%に過ぎないのに対し、約20%と高い。

問題点は、回転などの運動エネルギーとしてしか取り出せないことかな。
使い易い電力として取り出すには、「発電機を回す必要」があり、
その効率低下とメンテナンスなどを考えると、意外と複雑になってくるかも。

14 :名無しのひみつ:04/08/04 19:37 ID:yFXoQj3x
発電効率って書いてあるじゃん

15 :名無しのひみつ:04/08/04 19:43 ID:6c6hbQdE
東北大の斎藤武雄教授は、ヒートアイランド現象研究の第一人者だな。


16 :名無しのひみつ:04/08/04 19:50 ID:Re9yQ1q9
色々本も書いてるね

17 : ◆NrzNAFPLAQ :04/08/04 20:13 ID:PjeQuMVk
>>14
なるほど。

ところで、なぜ代替フロンなどを使うのかな。
「蒸気タービン」にすれば、それで良いだけだと思うが。。

18 :名無しのひみつ:04/08/04 20:28 ID:G57ddFjJ
>17 気体〜液体間の熱容量が大きいからではないの?

19 :名無しのひみつ:04/08/04 20:55 ID:7iKWjbS3
コンパクトに、あるいは静粛にというのも設計上考慮しているかもしれませんね。
冷蔵庫なんかと同じで。

20 :名無しのひみつ:04/08/04 20:58 ID:aGDpBPgS
毎度暑くなるとこんな話が出るよな。やれやれ。

21 :名無しのひみつ:04/08/04 21:10 ID:H9CgD3uq
比較相手の太陽光発電の効率を8%と低めに書いたうえで、
「それよりも勝ってる」と主張するのは卑怯なレトリックだ。
実際は、単結晶シリコンで20%くらい、非晶質シリコンで十数%くらいだし、
実験室レベルではもっと色んな方式が試されている。

22 :名無しのひみつ:04/08/04 21:19 ID:5a10+UNl
太陽熱である必然性は無いな。
120℃くらいの廃熱を回収できる可能性があるってことか?



23 :名無しのひみつ:04/08/04 21:52 ID:lpFSE/Rm
温水器と複合させよう

24 :名無しのひみつ:04/08/04 21:58 ID:qIJhQXf8
>>21
まあ、50万円でできるんならそうだろね。

25 :名無しのひみつ:04/08/04 22:04 ID:ozkj8yqh
低温熱源の温度が25℃とすると、カルノー効率は
1-(25+273)/(120+273)=0.24
24%ぐらいか。
実際は蒸気の温度が下がるにつれて効率も下がるから、20%行かない気がする。

26 :名無しのひみつ:04/08/04 22:06 ID:cNqN74Wh
ちなみにここで使われている蒸気タービンは、
かのニコラ・テスラが発明したブレードレスタービン
(通称「テスラタービン」)の改良型だそうです。

http://www.asahi-net.or.jp/~ve3m-snd/

27 :名無しのひみつ:04/08/04 22:24 ID:Lo38nLC7
いいニュースだね

28 :名無しのひみつ:04/08/04 22:27 ID:2x9C3qHf
>>22
車だと排気の触媒とかエンジンの冷却水などが熱源として使える。これは今まで捨てていた
エネルギーだから、ハイブリッドカーだと燃費がさらに伸びる。凄い事だ。

29 :名無しのひみつ:04/08/04 22:31 ID:8eTZuPzI
理論値で20%強が限界なわけだからな
最近の進歩が著しい、太陽電池との競争をするのなら
コスト等頑張らないと将来的には厳しいな
それ以外にも使い道は多そうだけど


30 :名無しのひみつ:04/08/04 22:34 ID:6c6hbQdE
太陽熱を吸収する部分の大きさが分からないのが気になるな


31 :名無しのひみつ:04/08/04 22:38 ID:jmmdKo7S
来たね、日本のお家芸地味な熱交換技術が。

21世紀はエネルギーが大問題になってくるからね。
捨てる熱を再利用できるシステムはなんでも大いに期待する。

派手に予算をつけるがよろし。


32 :名無しのひみつ:04/08/04 22:53 ID:GE6dMqeF
>>31

>派手に予算をつけるがよろし。

予算も大事に使わないと駄目だよ

33 :名無しのひみつ:04/08/04 22:58 ID:svzMlb70
太陽熱温水で、どうやって代替フロンを120度まで暖めるの?

34 :名無しのひみつ:04/08/04 23:14 ID:vDCPn1qz
最近東北大よく話題になるな
東北なんかになかったら行きたかったとこだが
ほんの少しだけ迷って東工大にした

35 :名無しのひみつ:04/08/04 23:39 ID:jmmdKo7S
>>32
どうせ無駄に使われるなら社会保険庁の宿舎じゃなくて
こういう夢のあることに使って欲しいのさ・・・。




36 :名無しのひみつ:04/08/05 00:18 ID:sq4u0vRc
うんこ

37 :名無しのひみつ:04/08/05 00:24 ID:5TnVIAir
>>33
虫眼鏡か凹面鏡で集光シル

38 :名無しのひみつ:04/08/05 00:46 ID:pzXCHhqS
20%で2倍? 太陽電池の効率は、15〜17%ぐらいありますが?

39 :名無しのひみつ:04/08/05 00:54 ID:/EEe3KN8
>>35
禿同。

40 :名無しのひみつ:04/08/05 01:08 ID:5LNoX1ff
太陽電池の熱として損失するエネルギーをこの装置で発電にまわせば
かなーり効率上がりそうな気がしますた。

41 :名無しのひみつ:04/08/05 01:17 ID:xjnC+4Sm
>>38
まあ出来たばっかりだから・・・。
それに得意の熱交換技術だから改良も早いと思う。

タービンの形状とか新しいガスとか、他の廃熱源と組み合わせるとか。

42 :名無しのひみつ:04/08/05 01:19 ID:mv35RT6r
とうとう本命次世代太陽電池が開発されたんか?

43 :名無しのひみつ:04/08/05 01:22 ID:mv35RT6r
太陽熱発電システムか、太陽電池パネルじゃなくて・・
すげーな

44 :名無しのひみつ:04/08/05 01:33 ID:mv35RT6r
つーか、冬の発電効率は。。。。
それ考えたら、まさに南国むきな技術じゃあないの?
温泉地とかには売れるかもね、源泉からの熱湯で発電

45 :名無しのひみつ:04/08/05 01:38 ID:RnDzLNEV
太陽電池の場合、作るのに必要なエネルギーが生産できるエネルギーより少ないという話もあるので、
効率が低めでも比較的作り易そうなこちらの方が長期的にはいいのかもしれん。

46 :名無しのひみつ:04/08/05 01:40 ID:mv35RT6r
>>28
そうか、車に搭載すればいいのか
まあ、小型化が課題になるだろうが
バッテリーが満タンな状態で、回生ブレーキでエネルギーためたい場合
このガスを暖めて、熱エネルギーとして回収する方法もあるな

47 :名無しのひみつ:04/08/05 01:41 ID:N+3+17M0
各家庭が小型発電所を持つような物か。
すげーよ

48 :名無しのひみつ:04/08/05 01:59 ID:vornzorY
東北大やるなぁ!

49 :名無しのひみつ:04/08/05 02:18 ID:dKq6oHBX
日本の環境技術はすばらしい

環境先進国の称号が日本のモノになる日も近いねこりゃ

50 :名無しのひみつ:04/08/05 02:59 ID:12fffPSq
日本人全滅しろ日本人全滅しろ日本人全滅しろ日本人全滅しろ日本人全滅しろ日本人全滅しろ日本人全滅しろ日本人全滅しろ日本人全滅しろ中華帝國万歳中華帝國万歳中華帝國万歳中華帝國万歳中華帝國万歳中華帝國万歳中華帝國万歳


51 :名無しのひみつ:04/08/05 03:00 ID:mv35RT6r
>50
なんだ?このキチガイ寄生虫は

52 :名無しのひみつ:04/08/05 03:21 ID:SyBwkWuf
>>49
無理。京都議定書のホスト国が炭素税を追徴課金されるという失態を近々犯す予定。
国恥だ。

53 :名無しのひみつ:04/08/05 03:39 ID:J3WeWnuj
日本万歳!科学技術で世界制覇だ!w

54 :名無しのひみつ:04/08/05 03:41 ID:mv35RT6r
>>52

やっぱりもっと原発つくるべきかね??



55 :名無しのひみつ:04/08/05 03:56 ID:iVCydVeM
なぁ太陽熱で発電したら、変わりに少しは涼しくなったりするのか?

56 :名無しのひみつ:04/08/05 03:59 ID:sbhCogcH
>>55
それで発電した電力でエアコン稼動させれば涼しくなる

57 :名無しのひみつ:04/08/05 04:07 ID:nCzUMWEz
>>56
太陽熱で発電→エアコン使う→エアコンの廃熱でまた発電→繰り返す

58 : ◆m1KuYCfNr2 :04/08/05 07:35 ID:NNZC4Hfr
>>52
「炭素税」と言う法律は、確か日本はまだ、発効されてないんですよね。?

59 :通りすがり:04/08/05 08:59 ID:+kqiTHCI
これってあれですか。サンダーバードで事故を起こしてたシステムですか。
連邦軍の最終兵器ソーラレイもこれの類似品ですか。

60 :名無しのひみつ:04/08/05 09:10 ID:h37k1+y1
>52
ブッシュアメリカよりは恥ずかしくないと思われ。

61 :名無しのひみつ:04/08/05 09:19 ID:AgDlbRCM
>>44
冬は低温側の温度も低くなるでしょう

62 :名無しのひみつ:04/08/05 16:24 ID:zXRG5ScG
太陽光発電(シリコン多結晶)の場合の効率は、セル単体では15〜17%
くらいだと思うが、モジュールにした場合の表面ガラス反射やEVAでの
吸収、直流送電ロス、インバーター効率などを考えると8〜10%くらいに
落ちると思われる。


63 :名無しのひみつ:04/08/05 16:56 ID:Vf6QznBP
【技術】シャープ、大同特殊鋼など太陽光発電の効率2倍に
http://news16.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1090408773/
■シャープ、大同特殊鋼など太陽光発電の効率2倍に

 シャープと大同特殊鋼、大同メタル工業の3社は共同で、発電効率が世界最高の
太陽光発電システムを開発した。特殊なレンズで太陽電池に光を集める。

 現在普及しているシリコン製太陽電池に比べ、効率は1.5―2倍高く、価格は量産化で半額程度
にできる見通し。発電事業の需要を開拓する方針で、米国で来年にも試験販売を始める。

 試作したのは「集光型太陽光発電システム」で、新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)
の委託で開発した。大きさは縦が約1.7メートル、横が約0.3メートル。出力は約150ワット。
発電効率は28.1%。

あれ?

64 :名無しのひみつ:04/08/05 18:54 ID:GMvE/nvk
>63
それが発表されたから今まで研究していた太陽熱発電の危機を感じ、大急ぎで後追い発表したという感じに思えてならない。
真意は不明ですが・・・。

65 :名無しのひみつ:04/08/05 19:13 ID:kif+ZJyv
太陽光でのメリットは余り無いかな?
まあ値段しだいだが
こういう技術は、火力発電所とか、熱を無駄に捨てているようなとこで
導入したほうがいいんでないの?効率がより上がるね
あと、将来の燃料電池発電での、熱の再利用とかね

66 :名無しのひみつ:04/08/05 19:20 ID:FMcclMIN
>>63
レンズ集光による入射太陽光が倍化した結果、効率アップという意味
だと思うのだが。

太陽電池のセルの変換効率とは意味合いが違う


67 :名無しのひみつ:04/08/05 19:59 ID:bMCOI9dO
太陽光利用の熱電併給システムって、一般向けには実用化されて無いのかな

どうせやるなら両方利用したいと思うのだが

68 :名無しのひみつ:04/08/05 20:09 ID:FMcclMIN
太陽光・熱ハイブリッドシステムは研究されてる


69 :名無しのひみつ:04/08/05 20:18 ID:Vf6QznBP
>>66
そういうことかサンクス

70 :名無しのひみつ:04/08/05 21:54 ID:ikSv2Xxb
メガフロートの上に作って瀬戸内海とか鹿児島湾内に浮かべるってのどうでしょう?


71 :名無しのひみつ:04/08/05 22:16 ID:V30ZB0lt
>>70
これは集中型発電よりも分散型発電を目的に開発されたものだからあまり向いてないと思われ。
小型でこの効率ってのがウリだし。

72 :名無しのひみつ:04/08/06 02:19 ID:2Qu81iI5
>>63
「太陽電池の効率8%」がどこから出てきたのか、漏れも不思議だったよ。
「応用物理」2003年7月号に齋藤先生の論文に出ていた。
齋藤先生のお宅の太陽電池パネルの効率が約8%らしい・・・orz
この論文、齋藤先生のアイデア溢れるとってもファンタスティックな
内容なので、読める方は、ぜひご一読を。
ttp://www.jsap.or.jp/ap/2003/ob7207/p720891.html

73 :名無しのひみつ:04/08/06 02:28 ID:20jzJhlW
>>28
車に応用すれば120km/lは走るって教授が言ってたね

74 :名無しのひみつ:04/08/06 02:48 ID:rGWDV4f8
>>72
dクス
明日読んでみよう


75 :名無しのひみつ:04/08/06 03:53 ID:HXw4yMUF
>73
マジかよ

76 :名無しのひみつ:04/08/06 07:32 ID:Yuw3ZKow
8%ってのはアモルファス系の一番やっすいタイプのことじゃね?
電卓とかにも使ってるあれ

77 :名無しのひみつ:04/08/06 07:33 ID:Yuw3ZKow
>>66
それじゃ効率という言い方と矛盾する気がするのだが・・・

78 :名無しのひみつ:04/08/06 09:21 ID:Gl7MaqBI
代替フロンなら紫外線受けても分解されにくくClを放出しないから
オゾン層を破壊しない、と本には書いてある
>>3は否定しているが

20〜80度に沸点を持つ様々な物質を発電に使えるなら便利か。
日本は発電用のタービンは強いけどジェットエンジンはまだまだか

79 :名無しのひみつ:04/08/06 10:34 ID:4auVj+VN
東北大って工学部すげえけど理学部パッとせんね

80 :名無しのひみつ:04/08/06 11:47 ID:mqO2ls9i
太陽電池の効率を8%と決めつけたうえで自分の発明を宣伝する論法や、
その発明のベースがテスラだったりするあたり、性格が現れている気がする。
きっと、ドクター中松を薄くしたようなキャラなんだろう。

81 :名無しのひみつ:04/08/06 12:10 ID:OdocMZ4S
>>75
マジだよ 仙台放送のニュースで流れた

82 :名無しのひみつ:04/08/06 13:29 ID:y1fkP4z6
>>79
そりゃ、学長が(ry

>>80
それは、記事を書いた記者に言ってやれ

83 :素人:04/08/06 15:22 ID:sG5bsc4z
凸レンズ状の透明容器に水入れて、その下に太陽光発電パネルを置く。
透明容器の水で熱発電、下のパネルで光発電。

素人はこんな事を考える。

84 :名無しのひみつ:04/08/06 18:13 ID:MzR0GO14
そう甘くもないんだな


85 :名無しのひみつ:04/08/07 01:06 ID:n52Mr0me
低温度差でもちゃんと動く発電装置だと思いましょ。

86 :名無しのひみつ:04/08/07 01:29 ID:FpuaJOC3
この技術を車に応用すれば
トヨタプリウスのようなハイブリッドに対抗できる高燃費自動車が出来るな
回生ブレーキなんてのを必要としない、高燃費自動車が
まあ、プリウスにこれが搭載されれば完璧だがねw

87 :名無しのひみつ:04/08/07 02:15 ID:4snwqz5U
>>86
   >>73

88 :名無しのひみつ:04/08/07 02:19 ID:PmA3xGTx
この技術が完成すれば夏
車に入る時の熱気が少し減るかも

89 :名無しのひみつ:04/08/07 07:22 ID:DklZf6eo
>>86
回生ブレーキはやっぱり使うと思うんだけど。


90 :名無しのひみつ:04/08/07 08:29 ID:FZXIVokI
 太陽熱発電は熱機関の理論上だけだが95%前後の効率がでる。
今回の東北大の例が効率20%なのは120度と低温利用だからで、
高温集熱器や断熱配管が揃えば、機械損失込みで効率は50%
前後まで向上するだろう。

 一方、太陽光(電池)は半導体材料の利用可能なスペクトルの
制限から単層30%強が限界(なので色素増感や二層などの工夫
をする)。高温時の能率減あり家庭用で8%程度である。
 
 ただ誰も指摘しないが、太陽熱の最大の欠点は曇天時の能力
がほぼゼロになること(虫眼鏡で紙を燃やすときを想像汁)。
実用効率は日本各地の晴天率まで勘案する必要があろう。

91 :名無しのひみつ:04/08/07 09:53 ID:3m0sOPCF
モータをまわすと発電機になるように、
クーラを逆にすると発電機になるという事か・・・

92 :名無しのひみつ:04/08/07 10:17 ID:DyL0Tqyh
太陽熱を使って、濃厚な塩類溶液の水分を蒸発により減らす、
そうやって得た濃い濃度の塩類の溶液をつかって発電とか
冷房が可能です。

太陽熱を使って、水よりも気化熱の少ない液体、例えば硝酸とか
アンモニア、フロン類などをつかってそれらの蒸気により
発電することは可能です。

93 :名無しのひみつ:04/08/07 14:04 ID:nTeE/gQS
こういうすごい話ちらほら出てくるけどその後どうなったかわからないのが多いよな

94 :名無しのひみつ:04/08/07 14:57 ID:B0TSAF/P
>>93
実証試験を3回やったら2回ぐらいは壊れるとか、
そんなのが多いからじゃない。

95 :名無しのひみつ:04/08/07 15:40 ID:owLaNaEc
東北大すげーなぁ。。。

96 :名無しのひみつ:04/08/07 16:26 ID:B7/DirE0
>>94
コストダウンに失敗ってことも

97 :名無しのひみつ:04/08/07 20:42 ID:1J15DsJH
車だとエンジンの効率は大体20%行けばかなり頑張ってる方
で、残りは全て廃熱になってると仮定し
その熱は最低でも100度を上回るのは水が蒸発してることからわかるから
そのまま発電に利用するとしたら0,8×0.2=16%

大体、今の倍くらいの効率になるのか


98 :名無しのひみつ:04/08/08 11:27 ID:HEDNQnvC
>>96
産油国からの暗殺者にやられたってことも

99 :名無しのひみつ:04/08/11 03:29 ID:XgbCYJfV
「ここにもゴルゴ13が!」

100 :名無しのひみつ:04/08/12 12:20 ID:V/lOn2yy
100ゲト♪

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