もくじ
太陽光発電
エネルギーを効果を利用して電気的に直接変換する。太陽光発電の最小単位は約10cm四方のであり、これを集めてを構成する。これを一列に接続したものがであり、これをさらに組み合わせてを形成し、さらに発電容量を大幅に増加させることが出来る。太陽電池には、様々なものがある。高純度のシリコンから作られるタイプは、発電効率が％と非常に高いが、価格が高くなってしまう。そのため、発電効率は％程度になってしまうが、製造工程が簡単でコストが安いタイプのシェアが高くなっているのが現状である。近年、発電効率は％と低いものの、軽量でのある、タイプも低コストの為、使用されている。
【特徴】
を排出しないなエネルギーで、であるが、に発電量が左右されてしまう。また、エネルギー密度がと小さい為、が必要となる。
風力発電
エネルギーを電気エネルギーに機を用いて変換する。風車には大きく分けて風車と風車の２タイプがある。前者にはプロペラ式風車や多翼式風車などがある。後者には、風速以上の回転が可能な風車や筒状の風車がある。風力発電の出力はで表される。ただし、\(C_p\)は風車の出力係数、\(\rho\)は空気密度、\(A\)は風車の、\(v\)は風速である。
上記式に従い、出力が得られるように思えるが、実際には、理想風車の効率は％を超えることができない。これはとして一般に知られている。また、風車は通常風速と呼ばれる3m/s程度から回転を始める。定格はm/s程度である。一方、風速が大きすぎると風車の破損や故障トラブルに繋がることがあるため、風速m/s程度を風速として、発電を停止する。
【特徴】
を排出しないなエネルギーで、であるが、に発電量が左右されてしまう。また、による健康被害の可能性も問題視されており、設置場所にも制約が出てくる。
燃料電池
燃料中の水素やなどの燃料と空気中のを化学反応によってさせ、このエネルギーによって発電をする。最も実用化が進んでいるのが形である。電解質にを使用する形も近年、自動車用の動力源として開発が進んでいる。化によって、な材料を使用できる点にメリットがある。燃料電池はが少なく、として需要家構内に設置がである。また、出力はであるため、連携を行うにはが必要となる。
消化ガス発電
で回収した下水汚泥を濃縮し、へ投入し、そこで発生するなどの消化ガスを燃料としてガスエンジンで発電を行う。エネルギーを再利用する点、温室効果ガスを抑制する防止対策となる点でも注目されている。消化タンクからを経て、消化ガスホルダで貯留される。必用な時に、除去装置を通し、ガスエンジンで使用される。排ガスをに導き、冷暖房などの熱源として副次的にも使用ができる。ただし、工程が複雑で運用管理もになってしまう。