太陽光発電の習熟特性に関する調査

山口 雅教; 佐藤 治

JAERI-Review 2002-013, 29 Pages, 2002/07

JAERI-Review-2002-013.pdf:1.41MB

エネルギーシステムモデルを使用してエネルギー技術の将来的役割を解析する際に、発電システム間の競合の状態を合理的に模擬するため、発電システムの習熟特性を用いて価格の変動を内生的に表す方法の採用を検討している。今回は、日本のエネルギーシステムの中でその重要性が増加していくと考えられる分散型電源のうち、太陽光発電について習熟特性の調査を行い以下のことがわかった。日本の住宅用太陽光発電システム価格の進歩率(累積設置規模増倍時の価格低下率)は0.88程度であり、システム価格の68%は太陽電池モジュール部分で占められている。したがって、今後のシステム価格低下にはモジュール部分の価格低下が重要な役割を果たす。次に、モジュールの進歩率は日本及び米国ともに0.82であった。この値は、いずれも約20年間の価格調査の結果であるとともに、生産される電池の種類の変化も含んでいるため、長期的な価格低下予測には有効なデータと考えられる。現状の太陽光発電のシステム価格から計算される発電価格の習熟特性を外挿し、2010年の日本の導入目標である5000MWeにおいて、太陽光発電システムによる発電価格が市場競争力を持つ31円/kWh以下となる条件を求めると、これまでの習熟特性が継続するとの仮定の下では、耐用年数20年の場合に0.8%以下の低金利が必要となることがわかった。

Tritium issues toward fusion plants

小西 哲之; 飛田 健次; 西尾 敏; 岡田 英俊*; 栗原 良一

Fusion Science and Technology, 41(3), p.817 - 820, 2002/05

実験炉の次の段階のデモ炉にむけたトリチウム工学に関する技術的課題をレビューした。トリチウム燃料の安定供給は重要である。初期装荷トリチウムが原型炉において自給できることは指摘したが、一方余剰のトリチウム生成も問題であり、増殖率TBRの制御は今後核工学の観点で検討が必要である。トリチウムプロセス,安全の問題の力点は燃料から熱媒体に移る。事故時の安全対策は基本的にはとじ込めと除去系によるが、通常運転での放出量制御は空気及び熱媒体からのトリチウム除去回収プロセスの性能に依存する。環境影響も通常時放出が生態系に及ぼす複雑な影響が重要となる。これらの問題はいずれもエネルギーとしての核融合の社会経済的評価に影響を及ぼすので、その観点からのプラント概念の構築が必要である。

エネルギーシステム研究専門部会評価結果報告書; 平成12年度事前評価

研究評価委員会

JAERI-Review 2001-021, 46 Pages, 2001/06

JAERI-Review-2001-021.pdf:7.98MB

研究評価委員会は、「日本原子力研究所における研究開発評価の基本指針」等に基づき、エネルギーシステム研究専門部会(外部専門家7名で構成)を設置し、東海研究所エネルギーシステム研究部が実施する研究開発課題について、平成13年度からの5年間の計画の事前評価を実施した。同部会は、平成12年9月から平成13年2月にかけて、当該部門の研究評価活動を実施した。評価は、事前に提出された評価用資料及び専門部会(平成12年9月20日開催)における被評価者の説明に基づき、研究評価委員会によって定められた評価項目,評価の基準等に従って行われた。同部会が取りまとめた評価結果報告書は、研究評価委員会に提出され平成13年3月16日に審議され、妥当と判断された。本報告書は、このエネルギーシステム研究専門部会による評価結果である。

日本原子力研究所における研究開発のあゆみ

数土 幸夫; 長岡 鋭

電気評論, 85(2), p.60 - 68, 2000/02

原研は昭和31年の創立以来、原子力分野における我が国の中核的総合研究開発機関として幅広い研究開発活動を進めてきた。本稿では、原研における最近1年間の研究開発の成果を中心に、研究開発の現状と動向を紹介する。

我が国における二酸化炭素削減戦略と原子力の役割

佐藤 治; 下田 誠*; 立松 研二; 田所 啓弘

JAERI-Research 99-015, 95 Pages, 1999/03

JAERI-Research-99-015.pdf:7.17MB

我が国の長期エネルギーシステムを対象に二酸化炭素の排出削減ポテンシャルと費用に関する分析を行った。分析には、国際エネルギー機関(IEA)・エネルギー技術システム解析プログラム(ETSAP)の下で共同開発したMARKALモデルを利用した。分析対象期間を1990年から2050年までとし、今後の経済成長を仮定してエネルギーサービス需要を設定した。また、化石燃料の価格と入手可能量、原子力及び自然エネルギーの利用可能量などを仮定した。これらの前提条件の下で、原子力利用の有無、二酸化炭素回収・投棄の有無、天然ガスの利用可能規模をパラメータとした複数のエネルギー需給シナリオを作成し、二酸化炭素の排出量と費用を比較検討した。その結果、原子力利用がない場合には石炭への依存が増大して二酸化炭素の排出抑制が困難である、回収・投棄は排出削減に有効であるが、原子力利用に比べて大きな費用負担を伴う、天然ガスの利用拡大のみでは二酸化炭素を十分抑制できないなどの所見を得た。

極限環境閉鎖系におけるコジュネレーションシステムの検討

野村 紀男; 羽賀 一男; 大坪 章

PNC TN9410 91-298, 74 Pages, 1991/08

PNC-TN9410-91-298.pdf:2.0MB

高温可搬型液体金属冷却炉システムは、通常の地上環境とは異なる極限環境下での閉鎖系へのエネルギー供給源(300kWe用SPECTRA-L、2MWe用LUBAR)としても期待される。月面等の極限環境閉鎖系のエネルギーの供給形態としては、これまでは専ら電力だけの利用を想定してきたが、発生したエネルギーの有効利用の面から見ると、用途によっては熱そのものを併用する方が有利な場合も考えられる。そこで、原子炉を熱源とする月面基地におけるエネルギーシステムについて、発生した熱の直接利用を組み込んだ場合ん利害の得失を検討した。この検討において、1・全電化方式でエネルギーシステムを作りあげた場合と、2・熱利用が可能な項目については積極的に原子炉の排熱利用を行ったコジェネリーションシステムの場合、2つに分けて、熱・電気のエネルギーフローを示すエネルギーシステム図を作成した。コジェネレーションシステムでは、熱移送媒体として化学反応を利用(メタンガスと水蒸気の混合ガスを核燃により分解し、水素と一酸化炭素を生成する。それをパイプで輸送して、消費地でその逆反応により熱を取り出す。)した、極限環境に相応しいものを提案した。検討の結果、システムの重量を評価軸とした場合、基地の拡大によってエネルギー需要が1MWe程度になると、排熱利用を積極的に行ったコジェネリーションシステムの方が、エネルギー供給を全て電気で賄う全電化と同等あるいはそれ以上に有効となる可能性があることがわかった。最後に、コジェネリーションシステムによってエネルギーの有効利用とシステムの軽量化に両方を達成するために必要な今後の技術的課題を明らかにした。

多目的高温ガス炉とガス冷却高速炉からなる共存エネルギー・システムの研究(II); ガス冷却高速炉の核特性評価

飯島 進; 吉田 弘幸; 堀田 雅一*

JAERI-M 82-182, 111 Pages, 1982/12

JAERI-M-82-182.pdf:3.32MB

GCFR-VHTR共存エネルギー・システムに適する1000MWeGCFRの平衡サイクルにおける核特性をまとめたものである。特に増殖性能と各種反応度効果について検討評価した。計算は群定数としてJAER-FAST VersionII 25群セットを使用し、2次元拡散および燃料計算により行った。増殖性能として平衡サイクルにおける燃料利得、増殖比および共存システムの倍増時間を計算し、反応度効果として、ドップラー、材料膨張、冷却材ヘリウム喪失と密度減少、および水蒸気侵入効果を計算した。反応度効果の結果に基づき制御系に持たせるべき反応度を設定すると共に動特性解析に必要な反応度フィー係数を算出した。