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蓄電ってできないんですか？

レス58
（トピ主 2 ）
💡
文系おばさん
話題
関西在住、40代女性です。
このたびの震災で被災された方には心よりお見舞い申し上げます。
首都圏でも計画停電で混乱しているようで、本当に大変なことと推察いたします。

さて、科学に詳しい方にお聞きしたいのですが、「電気はためておけない」と聞きます。
素朴な疑問なんですが、このように科学が発展した時代に、ノーベル賞をとるような優秀な方達が研究して、蓄電の技術を発明するという可能性はないのでしょうか？
身近なところでは充電池はありますよね？
何とかできないのでしょうか？　それとも何とかできそうなのでしょうか？

当方、生粋の文系なのでお詳しい方に是非ご意見を伺いたいと思ってトピを立てました。
とりあえず手っ取り早いのは関西の電力を関東に融通できるようにすればいいのかな？　周波数の変換所を1年2年かかってもいいからもっとたくさん作ればいいのに、と、忸怩たる思い出毎日過ごしています...。

トピ内ID：3268357367

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理系ですが化学科です・・・。

041
通行人A
これって極々簡単な理由だと思います。 電気を作って、どこかに貯める。 貯めるのに最適なのが蓄電池です。 ニッケル・水素充電池なんかはハイブリッドカーとかにも採用されてるものです。 おっ！これに充電だ！っと言いたいとこですが、蓄電池は高い。 そして、一度貯めても自然放電するので短期的な使用に向いているかな。 さらに永久に使える訳ではなく、酷使すりゃ数年でアウト。 そんでもって寿命が来たら処理するのも面倒。 あと東京をカバーする為の蓄電池となると・・・分からん位膨大な量と場所が必要。 だから電気は作って、不要なものは捨てるのです。 でないと、その設備維持費は消費者である我々が払う羽目になります。 ちなみに太陽光発電でも充電しないで売り飛ばすのは、そんな理由です。 まあ、採算が合わなくなるって事で、特に個人使用だとね。 それと周波数の変換所は3箇所で100万kwの電力が融通できます。 それで今足りないのは桁が1つ上で1000万単位です。 単純に何十箇所以上の変換所が必要となり現実的に無理だし、無駄です。 だって、その設備が必要なのは有事の時だけですからね。

トピ内ID：5214992325

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溜め方は違うが

041
あかし
余った電気を使ってポンプで陽水し、足りないとき水力発電する方法はあります

トピ内ID：5709755455

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莫大な費用と設備がかかります

🐤
元・鬼太郎ファン
電力系統に使うための「蓄電設備」はすでに研究されています。その分野の専門書に紹介されています。しかしそれを作るには莫大な費用と、たとえば超電導設備なども必要になります。発電所を建設したほうが経済的なほどです。 「蓄電」に似た考え方の設備が「揚水式水力発電所」です。しかしこれは「無」から電気を発電するわけでなく、夜間の電力の需要が減る時間帯に下流の池「下池」から上流の池「上池」へ水をポンプでくみ上げ、昼間の電力の需要が増える時間帯に　くみ上げた水(揚水)で発電をするわけで、電気を「位置エネルギー」として貯めておく方法です。 電力は、その性質からして「発電　即　消費」が原則です。中央給電指令所・基幹給電指令所で需要を監視しながら各地の発電所の発電量を需要に合わせるように運転しています。 このバランスが崩れると最悪「大停電」になります。

トピ内ID：4297713698

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単純に思います

041
はな
それが可能なら、既に実施されているんじゃないかと。

トピ内ID：4609115045

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かなり難しいです

041
モーゼル
電気(電力)を貯めるには 蓄電池・コンデンサー等がありますが少電力で 実用には(一般家庭が使う程には)適しません。 唯一、実用性があるのは 『揚水発電』 で 電力に余裕のある時に下の水を上に汲み上げ 高需要時に上の水を使って発電する水力発電です。 今からでは　間に合いませんよね

トピ内ID：8823742362

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現在のところ実用化されてません

041
謎東洋
現在のところ、大規模な蓄電施設をつかって 何万kWhのケタのエネルギを電気の形態で保管しよう、というのを 商業的に引き合うようにするのはムリなようです。 では、他の形態のエネルギーにして保管したらどうだろう？ となると問題は変換の効率と保管中の損失です。 揚水発電では深夜の時間帯に揚水することで 電気を水の位置エネルギに変えて保存してピーク負荷時に その水を落として発電する、というのをやってます。 それ以外は今のところ基礎研究の段階で 大規模・高効率なものを実用化するのは先の話のようです。 燃料になる物質（C-H-O-N系の物質？）を電力使って 合成なり分解して作っておいて 必要に応じて電源の一部を燃料電池でまかなう、というのが 研究されてるという話です。

トピ内ID：3222412999

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出来ますが…

💡
月見
充電池のようなものをお考えの場合，何万ワットの電力をどのくらいの大きさの電池で貯めればよいでしょうか？ 途方もない大きさになりますよね． 一応，蓄電する方法はあります．それは揚水発電所というものです． これは，ダムの上下に湖があり，夜に余った電力を使って，下の湖から上の湖に水を上げます． 昼に電力が足りなくなったら，上の湖から水を落として，発電します． でも，すぐに作れるというものでもないです．

トピ内ID：4722625724

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できますよ

🐷
eDosson♂
問題は規模でね。 東京を含む、関東一円の需要をまかなうような蓄電は不可能です。

トピ内ID：9440808833

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理系　物理系です

041
通行人B
蓄電池の他に、 ・ダム＝水力発電 ・フライホイール（回転エネルギーで電気をためる） もありますね。 ダムの場合は、あまった電気で、水をダムにもう一度上げます。 必要なときに、水を落として、発電します。 （位置エネルギーを電気エネルギーに変換します。） これも蓄電の１つです。 フライホイールは、あまった電気で、大きなコマを回しておいて、 必要な時に、回転エネルギーから、電気を取り出す、というものです。 大きなコマ（フライホイール）は、一度回したら、 回転がとまらないように、摩擦が少なく、空気抵抗がなるべくないよう 作成します。 フライホイールを地下にたくさん並べて蓄電する、なんて話は昔からありますけど、現状はどうなんでしょうね。

トピ内ID：2950083177

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近々、できるものと信じてます！

041
たぬきち
ニッチな需用を現実化するのが得意なサンヨーが、 エネループの次は太陽光発電の蓄電池を作ってくれると信じていたのですが。 パナソニックになって、どうなるのかなあ。 とにかく、いつかは技術が進んで 新築時には太陽光パネル設置が義務付けられる時代がくると思っています。

トピ内ID：2890827445

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雷雲を制御できれば蓄電可能かも

041
チュン夫
電気とは、電子の流れる力を利用しています。で、電子の流れる力を貯めることは現状の技術ではほとんど無理。 水の流れを貯めてダムを作ることはできますが、電気をダムのように大量に貯める方法は見つかっていません。静電気のように、極少量なら貯められますが、火花が一瞬出る程度ですし、時間がたつと自然放電するので、長時間は貯められません。 唯一、電気を大量に貯めているのは雷雲です。雷雲の中では大量の静電気が発生しては放電を繰り返しているわけで、一種の電池のようなものです。 ウィキぺディアによると、１回分の雷を全て使えるなら、家庭用エアコン１台が10日間動かせるそうで。 人間が発電した電気で雷雲を常時発生させ、電気を必要なだけ取り出せる方法ができれば、電気を大量に貯めることはできるかもしれません。それでも今の電力需要は賄えないかも。 蓄電池は電気を化学反応でエネルギー変換して貯めており、実用性は高いです。大電力を貯めるには高価すぎ。 周波数変換所を作るには発電所を作るのと同じ程度の費用がかかるそうで。だから、電力会社にとっては発電所を作るほうが効率的らしいです。

トピ内ID：9168101832

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フライホイールなんてのもあるね

041
鴨南蛮大好き
フライホイールってのは、「はずみ車」の事。昔の車のオモチャとか、足踏み式の頃からミシンで使われているアレ。（といっても、今の若い人は知らないか） 蓄電時には電気エネルギーで「はずみ車」の回転させ、発電時には「はずみ車」の回転を電気エネルギーに変えるという仕組み。小規模なものなら風力発電所の出力を平均化するため装置とか、電車の回生ブレーキから発生する電気の蓄積装置として使用された（されている）実績があるよ。 大規模なものも研究されているけど、実用化はまだ先のようだね。 http://app2.infoc.nedo.go.jp/kaisetsu/neg/neg05/index.html#top

トピ内ID：1464785738

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費用対効果の問題です

041
陽イオン
原子力発電所一基を補えるような蓄電施設が開発できたとしても、 その開発・設置・維持費用（コスト）がどのくらい必要かにもよるかと思います。 おそらく、数千億とかそういうレベルではないでしょうか。 そうなると開発も後手に回ります。予算が取れないからです。 ちなみに、関西から関東への変電施設の増設は1～2年ではとても作れません。 現状の電力不足をカバーするだけの規模（数）の変電施設を作るには、最低でも10年（建設費は数百億単位）はかかるでしょう。 それなら、復興費用に回した方が日本経済のためになります。 大体、電気は距離に反して送電ロスが生じます。 遠くから大きな電圧を引き込むほどこのロスが大きくなるので、長期間に渡り遠方から電力を融通してもらうのは無駄が大きいのです。 停電を回避するためだけに、数百億と数十年の時間を費やすのであれば、 経済復興のためにも、代替エネルギーの開発・推進を視野に入れた方が効率がいいかもしれません。

トピ内ID：9669064889

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蓄電には詳しくありませんが

041
ICD10
他に専門家の方がおられると思いますが、蓄電には100万kwで3000億円掛かります。今年の夏は1000万kw電力が足りないと予想すると、3兆円ですね。 皆で節電するか、関東に原発(1基100万kw=約3000億円)を作りましょう。 今回のように、福島や新潟に犠牲を負わせるのではなく、自分達が使う電力は自らの責任で賄う、それこそ義援金やここで｢原発で働く方が心配｣と声高に叫ぶより、大切なことです。

トピ内ID：0420897688

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貴女が発明したらいい

😠
できることを
できないんですか？ と人に聞いて、難しいといわれて、あっそう、では進歩がありません。 今からでもご自身が勉強したらいい。

トピ内ID：2312844241

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理系の夫に聞きました。

041
私も思った。
　アホな私のためにとても噛み砕いて説明された内容です。 　電気を蓄えると言えば電池→関東での使用量をまかなうには相当の大きさ・数の電池が必要でその設備・管理は大変→ 　しかも、いつ使うのかといえば非常時のみ→電池は放電する→蓄電するそばから放電していたら発電の無駄が生まれる→よって発電、即、使用が効率的。 　だそうです。 　 　確かに、今、問題の原子力発電のことを考えると非効率な作業のために使われるべきものではないですよね。 　ダムの発電については教えてくれませんでした。 　繰り返しますが私は本当にアホなので皆さんのレス（くみ上げた水を位置エネルギーに、とか）を読んでも 　よく分かりません。 　夫に絵に描いて説明してもらうようにします（恥）　

トピ内ID：6481059524

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トピ主です

041
文系おばさん トピ主
皆様、いろいろなお話を教えていただき、ありがとうございました。 「揚水式水力発電所」、知りませんでした。これなら今有る水力発電を可能なかぎり揚水式にすれば、かなり電気を効率的にまわすことができるような気がします。　 謎東洋さんのお話、「燃料になる物質を作っておいて必要に応じて電源の一部でまかなう」。こういう根本から既成概念を覆すような研究が発展していくといいですね。思いっきり他力本願ですが、是非若い優秀な頭脳に頑張ってもらって...。 「フライホイール」もすごいですねイメージ的にはスーパーカミオカンデのようなものでしょうか。　技術的には作れそう？かな？？ とにかく、今すぐにこの状況を何とかできるものではないのでしょうが、このような話を聞いて、少し希望が持てました。皆さん、ありがとうございました！　 とりあえずは今日からまた地味に節電を心がけます。

トピ内ID：3268357367

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家庭用電気の蓄電は無理です

⚡
桜の季節
乾電池は直流電気で、家庭用電気は交流電気です。直流電気は低電圧でしたら、乾電池のように蓄電できますが、交流電気は蓄電ができません。 直流電気で１０００ボルト以上の乾電池のようなものをもし作ったとすると、取り扱いが大変危険です。これって小さい小さい雷と同じですから。雷は数万ボルトから数十万ボルトの電圧があるのですが、雷の電気が利用できるようになると、火力発電所もいらなくなるのですが・・・ 世界の科学者が考えてもまだ実現していないのです。

トピ内ID：2531400135

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蓄熱・蓄冷

041
ジュール
蓄電の方法は昔から研究されていてすでに多くの回答にあるようにさまざまな方法がありますが，電力需要の多くをまかなえるような大容量のものはまだ実用化されていません。今後の開発を期待したいですね。 ただ，ちょっと見方を変えてみたいのですが，電力消費の特に甚だしいのは熱源や冷房です。最近の計画停電のしかたでも判るように，暖房や冷房の需要が低い日は電力消費量がかなり低くすんでいます。 ですから蓄電の他にも電力需要の少ない時間帯に熱を蓄えて他の時間に使うことより電力のピークを抑えられます。そういう蓄冷熱システムを備えたビルも出てきていますが，今後もっと広範に使うことが電力危機回避の一助になると思います。

トピ内ID：1885250106

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計算してみた

🐧
ぼたもち
ここ最近の東京電力管内の電力消費量が平均3000万kWなので2.6*10^12kJ/day。 アルカリ乾電池の電気容量が2000mAh、電圧が1.4Vなので、 一本当たり約10kJの電力を貯めることができます。 ということは、一日電池2600億本。 分かりにくいので、一個の電池を作ることを考えると、 wikiにかいてあるリチウムイオン二次電池の容量が900kJ/kgなので、 最高級の電池の中身だけほじくり返したものが３百万t必要。 金属くずは大体1t/立方メートルなので、 要するに100m四方で高さが東京タワーの電池になります。 ちなみに、現在リチウムの埋蔵量は約４百万tと言われているので、 地球全体のリチウムをかき集めたとして、なんとか一日はしのげるようです。 ただ、２個目はありませんので、充電期間は使えません。 というわけで、色んな意味で現実的ではないことが分かりました。

トピ内ID：2764291484

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相対論の壁

🐧
ぼたもち
「蓄電」というのは電気エネルギーを化学エネルギーで貯蔵することです。 しかし、核分裂のエネルギーは例えば石油を燃やして得られるエネルギーの百万倍大きいです。 数字を出すと、1gのウランから出るエネルギーは2t分の石油に匹敵するということになります。 それほど核という相対論的エネルギーと化学エネルギーの間には越えられない壁があります。 結局のところ、核エネルギーを利用しないといけない所まで人間の消費活動が大きくなってしまったため、 地球上の自然・物理・化学的な現象では追い付かなくなってしまっているのです。

トピ内ID：2764291484

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単純計算で

041
つかさ
一般家庭1件当たり1日7kWの電力を使います。 これは単三の充電池なら約3000本、 車のバッテリなら12個分です。 コレが1日分です。 １週間分備蓄したいならx7ですね。 充電の効率や、インバータの効率を 考えればもっと必要な本数は増える かもしれません

トピ内ID：4020902254

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蓄電ね

041
いいんじゃない
蓄電には100万kwで約3000億円掛かります。今夏は電力が1000万kw不足する予定なので、3兆円ですね。 前例のない規模なので、実際のコストはさらに膨らむと考えられます。

トピ内ID：0420897688

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揚水発電

041
理系は苦手
他の方も書いていらっしゃいましたが、世界初の海水を使った揚水発電は沖縄で実際に始まっていますよね。 ただし蓄電池としての効率も良くないようで、他の電力会社との融通が出来ないために調整用として使われているみたいですが。 相当な費用が掛かると思いますが安全性を考えれば増やしてほしい方法だと思います。

トピ内ID：4258467464

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トピ主様

041
Wisteria
>「揚水式水力発電所」、知りませんでした。これなら今有る水力発電を可能なかぎり揚水式にすれば、かなり電気を効率的にまわすことができるような気がします。 揚水式水力発電所は、深夜の余剰電力を利用して下の貯水池から上の貯水池に汲み上げた水を下の 貯水池に落として発電するというものです。通常の水力発電所では上の貯水池に相当するものが ダムで川をせき止めたダム湖であり、そこには常に水が溜まっています。ですから、今ある水力発電所を 揚水式水力発電所に変えることは無意味です。

トピ内ID：6670461528

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トピ主さん有難う！

🐤
ありらん
実は私も疑問でした。トピ主さんがたててくれたおかげで少し理解できました。 お互い節電がんばりましょうね。

トピ内ID：3672953929

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蓄電池では、蓄電できません！

🐧
アクアマリン
蓄電池という名称が付いていますが、これは電気を溜める事はできません。 電気エネルギーを化学エネルギーの形にしているだけです。 もちろん乾電池等も化学エネルギーを電気エネルギーにして、放出しているわけです。つまり、小型の化学的発電機なのです。 小学校理科で、コンデンサーを学習するようになったそうです。このコンデンサーだけが、電気を直接溜める事ができます。当然ですが、コンデンサーでは一般の消費電力に対し、微々たる量の蓄電しかできません。 これらの電気はすべて直流なので、直列つなぎ等にして電圧を上げても、一般の家電製品には使えません。なぜならば、一般家庭にあるテレビ・冷蔵庫・洗濯機・エアコン・・・・、は、すべて交流電流用だからです。 【補足】 ・揚水発電・・・・・・電気エネルギーを、水の位置エネルギーとして蓄える ・フライホイール・・・電気エネルギーを、錘の運動エネルギーとして蓄える これらは、電気を取り出す際に発電機の形式を選べば、直流でも交流でも発電できます。 ・太陽電池・・・・・・光のエネルギーを直流の電気エネルギーに変換する

トピ内ID：1132799699

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とても良いトピックです。

041
J2K
勉強になりますね。 現在の日本の電力使用量を考えると、蓄電という考えは不可能に 近い感じですね…あとは「電力」というエネルギーに変わるものを 発明するか、省電力以上の「微電力」機器を開発していく…ぐらいでしょうか？ 勿論、各エネルギーとのハイブリッドも必要不可欠でしょう。 大分、街の暗さにも慣れてきました。 心配なのは夏場ですが、国民全体の意識が高まれば クリアできる課題だとも思います。 頑張りましょうね！

トピ内ID：0599343504

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可能ですが

041
くじら
ざっくばらんに言って可能です。 もちろん電気料金は利用者に跳ね返ってきます。 電気代は現在の３倍～５倍、あるいはもっとかもしれません。 関西と関東の電力の融通は昔から言われていますが、同じ理由で実現していません。いずれにせよ、お金は結局みなさんが負担するのですから。石油や石炭と違ってお金はどこからも沸いてこないのです。 原発は究極の安価な電力源でした。今後原発が全廃止されるようなことがあれば、いずれにしても電気代は倍以上に跳ね上がります。 電気代は安くしろ。蓄電しろ。原発はやめろ。ダムはいらない。これではどうにもならない。みんなで譲れるところは譲って、ガマンするしかないのです。

トピ内ID：8378980418

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緊急用として

🐴
オオツノジカ
電気自動車のバッテリーを利用するという研究がされています。 節電モードならば、一日5kWhで生活できるでしょう。20kWhの充電池を持つ電気自動車に毎日充電しておいて、停電の際にその電力を少しずつ使えば、4日間くらいは生活できるということになります。そうでなくても、家庭用の据え置き型充電池も研究はされています。ただわざわざ緊急用に、100万円以上の充電池を購入して用意しておく家庭がどのくらいあるかという問題はあります。コジェネのガス発電機は、電力がないと動かないそうです。

トピ内ID：5324678687

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