自然エネルギーの利用法

東北地方太平洋沖地震が発生してから丸一ヶ月が過ぎましたが、そ
の時に東京電力福島原子力発電所がストップして以来、原子力発電
システムを人間がコントロールする事の難しさを目のあたりにして
今後の電気エネルギーの創出はやはり自然エネルギーにシフトして
行く傾向に有るようです。

そこで目を向けられているのが太陽光発電システムで、私も以前か
らこのシステムに付いてここに書いていて関心を持っていますが、
現在での問題点が幾つか有ります。

現在のシステムは昼間の余剰電力を電力会社に売電し、不足時は電
力会社から電気を買電している訳です。停電時の想定は、停電が軽
微な物と考えられているので、停電時に使える電気量は1.5Ｋｗ迄
になっているので普段消費している電気量に達しないのが多くの家
庭ではないでしょうか？

もう１つは蓄電できない事で、現在は夜の電気はガスから水素を作
り出して燃料電池で発電するシステムとの併用する方式です。（こ
のようなシステムの事はこのブログのカテゴリーでエコロジーの過
去記事に書いています。）

以上２つの問題点はエネルギー配分型で自力創出で賄うのを基本に
していない事です。そのためには昼間太陽光発電や風力発電などを
自分の所に蓄電できるシステムが必要なのですが、現在家庭用に開
発されている製品が無いので、今後この製品が開発される事を望ん
でいるところです。

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複層ガラス

我々が普段呼んでいる物の名前が、商標登録された物である事を知
らないで使っている物は結構有ります。建築資材で言えば屋根材料
の「コロニアル」であり新しい物で言えば便器の「ウォシュレット」
やガラスの「ペアガラス」などです。

便器の名称では洗浄式便器でガラスでは複層ガラスと言うのが本来
の呼び方となりますが、あまりにも商品名がぴったりとしていた事
で一般に使われていると言う事でしょうか。

そんな複層ガラスですが、一般に誤解が有るようで、防音効果を期
待してこのガラスを使って欲しいと言うのを聞く事が有ります。
幹線道路沿いの建物や空港近くの建物の防音対策としてサッシを二
重にする工事を知っての事だろうと推測しますが、サッシを二重に
とする事と複層ガラスを使う事とは同じではないと説明しています。

防音効果を求める場合は音の伝播をもたらす空気の隙間を少なくす
る必要が有りますので、サッシを二重にする事によってその効果が
得られます。より効果を高めるのであれば防音サッシとの併用が良
いです。

又、逆に複層ガラスの断熱性と２重ガラスの断熱性の誤解も有りま
す。複層ガラスが断熱性のが有ると言う事から２重サッシにすると
断熱性のが上がると言う考えです。単純に言えば２重サッシは単独
サッシよりも断熱性能が上がりますがサッシ間の寸法の問題が有り
ます。複層ガラスではガラス間の寸法が１２mm以上になると空気の
対流が起きて断熱性が上がらないと言われています。２重サッシに
した場合にはこの対流を考慮しなければなりません。

何れにしても、自分が理解している事を設計者に話して、最善の方
法を採用して行く事が家造りには大切な事だと思います。

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イルミネーション

１１月も半ばが過ぎ、街の中は本格的なクリスマスモードに突入と
言う感じがしますね・・・。



街を歩けば写真のようなイルミネーションが目に付き、建築物は
ライトアップされて華やかさを演出しているのを見ると、第一次オ
イルショックの時のような電力需要の抑制の声はどこに行ったのや
ら、不景気と言う声とは裏腹に町の華やかさは増すばかりと言うの
が実感です。

幾ら省エネが発達したとは言え各自に電力は消費されている訳で、
電力発電が画期的に変化した訳では無いので、問題が先送りされて
いるのが本質と言う所だと思いますが、そんな想いとは裏腹に、こ
のような華やかな物に出会うと何となく気持が華やぐ自分が居るの
も事実で、なんとも複雑な季節には成りました。

電気サーチャージ

７月２３日の「電気買取りの行方」の中で太陽光発電を設置する人
には朗報と書きましたが、経済産業省の審議会で総合資源エネル
ギー調査会新エネルギー部会の買取制度小委員会で、この電気の買
取制度で買い取った電気料金の負担を電気事業者でなく広く国民が
負担する内容も議論されています。

えっ、余剰電力を現行の２倍の固定価格で買い取ってくれるだけで
は無いの？・・と、見落としてしまいそうな内容も有ったのです。

この小委員会の素案によれば前年に買い取った電気料金を翌年の電
気料金に上乗せする電気サーチャージとなると言う事です。そうす
ると太陽光発電して売電する人は良いけれど、太陽光発電をしない
人はただ負担するだけと言う事になって仕舞います。
これって不公平になって仕舞いません・・・？

特に問題になるのはマンション等の共同住宅に住まわれている人で
マンションに太陽光発電装置を設置するのは現実的でないので、こ
の買取制度の恩恵に預かれる機会が殆ど無いと言う事です。
何か良い事ばかりを前面に出しているような気がする買取制度です。


経済産業省総合資源エネルギー調査会新エネルギー部会
http://www.meti.go.jp/committee/gizi_8/8.html

使える発電装置

エネルギーの話の最終回は使える発電装置

自然エネルギーをそのまま利用するパッシブソーラー、循環型エネ
ルギーから２つのエネルギーを作り出すコジェネレーション、自然
エネルギーや循環型エネルギーから新たなエネルギーを作る電池各
種と見てきた訳ですが、それぞれに一長一短が有るので、選択に迷
わないように問題点を考えます。

太陽光発電
国の補助制度も有って、一番利用しやすい物ですが、太陽光発電で
問題になるのはその電池の故障や寿命の事。理論的には半永久とさ
れていますが、実際は１５年程で発電量が相当落ちるようです。
又、物の影の影響（最近は影の影響を補う装置が発売されてはいま
すが）や、埃の付着などを考えて置く必要が有ります。

風力発電
太陽光よりも自然条件の影響が多く、安定して電気が出来ない。

燃料電池
今年（平成２１年）の５月から補助金制度が始まったので、太陽光
発電と条件では同じです。
都市ガスやＬＰガスから水素を作り、水素を燃料として電気を発生
させる装置で、電気生成時に高熱を出すのでその熱を利用して貯湯
して利用する装置ですが、発電スタート時に電気が必要な事や毎年
或いは5000kwh発電のどちらかに達すると定期点検が必要で保証期間
が最長で１０年で保証期間が終了して使用しても２０年目には自動
で機械が停止するようになっている。
又、ガスから水素を作るために、その時に二酸化炭素を出すと言う
事も考えて置く必要が有ります。

蓄電池
鉛蓄電池やリチウムイオン電池は寿命が問題でレドックス電池はコ
ストの問題がある事、ナトリウム電池は溶液が危険物になる為に
家庭用として利用できる段階にはなっていない。

最近は太陽光発電と燃料電池の組み合わせをした提案もされている
のを見ますが、上記のような事を念頭に置いて機種選択する事をお
勧めします。

電池色々

エネルギーの話の第３回目は電気について

現代社会では電気は不可欠な物であり、住宅で循環型エネルギーを
利用して電気をどのようにコントロールできるかが課題です。現在
住宅で発電をする方法として太陽エネルギーを使った太陽光発電や
風を利用した風力発電、水素を利用した発電などが実用化されてい
ます。

何れの方法でも電気は消費されるばかりなので発電量が消費量を上
回った時に買電と言う方法を取っていますが、電気を貯めると言う
方法ではレドックス電池、鉛蓄電池、リチウムイオン電池、ナトリ
ウム硫黄電池などが実用化レベルですがナトリウム硫黄電池は住宅
用としては利用が難しいです。

ちょっと聞いて誤解を受けやすい物に燃料電池という名称が有りま
す。この電池は水素やバイオエタノールなどを燃料として酸素との
化学反応によって電気を取り出すと言う物なので蓄電出来る物では
有りません。

昼間太陽光発電で発電された電気を蓄電して、曇りの時や夜などに
蓄電された電気を使用できれば個人住宅内で電気の循環サイクルが
可能だと思うのですが現在は未だそのサイクルシステムを作ろうと
すると設備投資が大きすぎます。

コジェネレーション

今日はエネルギーの話の第２回目、コジェネレーション

コジェネレーションは英語ではCo-generationと書きCoは共同とか
相互でgenerationは発生すると言う意味で、建築では同時に２つの
エネルギーを生み出す装置の事を言います。大規模建築で自家発電
装置やボイラーなどがある場合にエンジンで発電した時やボイラー
で暖めた時の今迄には破棄していた熱を利用するシステムの事です。

そのコジェネレーションを家庭用にしたのが今年になって発売され
たのが、家庭用燃料電池のシステムです。これは都市ガス（天然ガ
ス)やＬＰガスの既存ガスを供給源として、そのガスから水素を取
り出して、水素から電気を発生させる装置です。

燃料電池には「固体高分子形燃料電池 (PEFC)」、「りん酸形燃料
電池 (PAFC)」、「溶融炭酸塩形燃料電池 (MCFC)」、「固体酸化物
形燃料電池 (SOFC)」などが現在研究が進められている装置のよう
ですが、家庭用燃料電池に使用されているのは「固体高分子形燃料
電池 (PEFC)」です。

燃料電池は電気生成時に発熱をする為に、この熱を利用してお湯を
作り貯湯タンクに貯めておいてお湯を利用するようにしたのが家庭
用コジェネレーションシステムです。

パッシブソーラー

これからの住宅を考える時に、「地球温暖化」「脱炭素社会」等の
言葉に代表されるようにエネルギーの問題が大きく関わって来ます。
そこで、エネルギーに関する事を中心に何回かに分けて、毎回1つの
テーマに絞って住宅を考え、最後に既存エネルギーの依存度を下げ
る住宅用システムの設置に当り注意点を考えたいと思います。

第1回目はパッシブソーラー

自然エネルギーを住宅に利用する事を考える時、太陽熱や風などを
利用して室内環境を整えるのですが、太陽熱を得る方法にも様々な
方法が考えられています。壁を暖めて置いて太陽が沈んでから熱を
発散させる方法（この方式をトロンプ型と言います。）太陽を床に
当て床を暖めて発散する方法（ダイレクトゲイン型）この二つの方
式を組み合わせたような温室を作る方法などが有ります。これらに
共通しているのは機械を使わないと言う事です。ですからpassive
(受動的)と言う言葉が当て嵌められている訳です。

このエネルギーの取得方法は太陽熱をコントロールするために軒を
深くして冬は直接陽が指し、夏は影になる様にする事です。
そして風の通りを良くして体感温度を下げるようにするので、建設
地の夏場の風向きによって開口部を考える事が必要で、単純に南側
と北側に窓を取ると言うだけでは目的を完全に果たしたとは言えな
いのです。

電気買取りの行方

７月１日に参議院で「エネルギー供給構造高度化法」が可決された
と言う報道が有り、これで太陽光発電の促進に繋がると期待されま
すが、さてどうなのでしょう。

この法律を簡単に言えば電気事業者が各家庭で太陽光発電した余剰
電力を買い取る義務を課す事です。そしてこの法律では現行の買取
り価格の２倍で買い取ると言う日本版のフィードインタリフ制度を
考えている様なので、太陽光発電を考えてる人にとっては朗報です。

この制度を利用した予測では、設置費用の償却が現行では２０年程
掛かるのが１０年程になるとされているのですが、我々は冷静に判
断しなければならないと考えています。

現在設置している人も含めて太陽光発電装置の故障を考えている人
が少ないようですが、実際の設置する際には次の事を考えて置く必
要が有ると思います。
1）１０年以内にパネルを交換する確率は約13％と報道されている事。
2）この電気の買取は太陽光発電に限られていて現在ガスで発電する
　　方式の燃料電池との併用は含まれていない事。

政府は年度内にも実施の方向で考えているようですが、今回の衆議
院解散でどのようなるのか推移を注目しています。

スマートグリッド余談

昨日の記事でスマートグリッド(Smart Grid Technology)の事に触
れましたが、今日はこのテクノロジーに付いてのお話。

このスマートグリッドの定義は「デジタル情報分野の最新技術を活
用して、さまざまな集中型・分散型エネルギー源を効率的に管理、
供給するもの」（クリーンテック革命　2008年05月　ファーストプ
レス）となっていますが、これだけでは具体的な内容が判らない。
ウェブ検索してブログなどを見ると「賢い送電網」と書かれている
のを目にしますがやっぱりハッキリしないなぁ・・・。

自分なりの解釈をすると、現在の送電網は発電所から送電されて最
終地の各家なり事業所なりとなるピラミッド型が現在の姿で、これ
からは各家庭で太陽光発電などをしてその余剰電力を電力会社に売
る形になっていくと予測されています。
その時に電力会社としては買った電力をそのままコントロール無し
に供給すると電力需要にマッチしないので電力が多い地域から少な
い地域に流すなどのコントロールする必要に迫られる訳で、その時
に現在の方法ではコントロールできない為に電力メーターから電力
会社に信号を送り電力会社はその信号を元にコントロールすると言
う考え方です。

そんな双方向に信号をやり取りする事から現在のコンピューター
ネットワークと同義的な扱いになり、コントロールが発展して電気
製品にスマートグリッドを組み込む事により電力需要のピークを制
御する事も可能だという視野も持たれているようです。
この分野ではアメリカのＧＥ社は実用段階で既にスマートメーター
を販売していると言う事なので、最近のニュースでＧＥ社が本業の
電気部門の売却を当面見送ったと有りましたが、案外こんな所が影
響しているのかな？とも思ったりします。

太陽光発電に思う

景気浮揚の方策としてアメリカはグリーンニューディール政策を打
ち出し実行に移しているようですが、日本ではどうなっているのか
際立ったニュースは聞こえてきません。政治家たちがこれからは
クリーンエネルギーとして日本が世界に誇る太陽光発電の事を話し
ていますが、具体的な事は何も示されてはいません。

太陽光発電は助成金を出して普及を図ろうとしていますが、我々の
現場サイドから言えば、新築時に太陽光発電を設置したいという要
望はあまり多くは有りません。
元東大総長の小宮山宏（現在、三菱総研理事長）氏のアイデアは国
が太陽電池を買ってそれを家や学校などに設置させて貰うことによ
りその電気を売って買った電池代が償還される事と買う事により量
産が出来て電池代が下がり一般家庭にも普及すると言う物です。

この様な考えは早晩何処かで受け入れると考えられますが、その時
にクリーンエネルギー源の分散化をコントロールするシステムとし
てアメリカではスマートグリッドといわれるシステムの導入を考え
られていますが、日本では送電線網の老朽化が問題になっていない
為にこの研究が一部の産学協同でしか行われていないと言う現実を
知ると、先行きはそんなに楽観出来ないと感じるのは私だけ？

ＬＥＤと景気

照明器具の光源は昔は白熱電球でしたが、現在は省エネの事も
手伝って蛍光灯が主流になりつつありますが、これからはＬＥＤ
（Light Emitting Diode)照明だと言われています。

このＬＥＤ（発光ダイオード）の事は青色ＬＥＤの特許の所有権を
巡っての裁判でご存知の方も多いと思いますが。このＬＥＤを用い
た照明器具が発売されたいますが、ネックになっているのは値段が
高いこと。照明計画で提案したいのは山々なのですが全体予算を考
えると二の足を踏んでしまうと言う状態です。

エネルギーコストを比較をすると１００Ｗの白熱灯は現在では消費
電力も抑えられて大体９０Ｗ程度で定格寿命が１０００時間。
その明るさに相当するインバータ蛍光灯の消費電力が２２Ｗで定格
寿命が６０００時間。ＬＥＤだと消費電力が１７.５Ｗで寿命が
４００００時間。

ＬＥＤの寿命は原理的には半永久ですがダイオードを封印している
樹脂の劣化によって明るさが７０％に落ちるまでの時間を言ってい
ます。数字を比較すると明らかに省エネであり寿命が長い為に廃棄
物となるサイクルが長いための環境に易しい製品と言う事が判りま
す。

景気浮揚策なのか省エネ推進なのかハッキリしないエコポイント制
度で、地球温暖化対策でＣＯ2排出量が産業界でこれ以上絞る事は
困難で各家庭での排出量の削減が目されている事を考えると、照明
器具はどの家庭にも有るもので新たに買う事ばかりでは無くて買い
替えの出来る製品なので、このＬＥＤ照明に補助金を出せば省エネ
推進は進み結果として景気浮揚の一助となる様に思うのですが・・・。

今すぐ出来るエコ住宅

住宅で快適に過ごす為には室内気候の安定が欠かせないです。
その為に近代は人工エネルギーの消費によって快適さを確保してき
た時代とも言えます。

しかし、これからの時代はその様な事は言っていられない時代で、
人工エネルギーをいかに抑制し自然エネルギーをいかに利用して快
適さを作り出して行くのかが課題で、省エネの電化製品が色々と出
てきていますが、それらだけで全体の効果をあげる事は難しく、家
全体を考える必要が有ります。

家全体の省エネ効果を上げるのは、やはり断熱性能を上げるのが
一番ですが、断熱は気密と換気が密接に関係しています。以前から
断熱材単体では性能はあるのですから、実際に取り付けられて性能
が確保できないと言う事は、これは施工の問題としか言い様が有り
ません。

と言う事は、現場がしっかりやれば性能確保ができるという事で、
ここで施工が悪い、施工者の意識が低いなどと言うのは簡単ですが
翻って考えてみれば監理がしっかりしていない事になるわけです。
こちらとしては以前から意識を持って監理をやってきているだけに
世の中の現状を知ると、他は、なにやってんねん！それで監理報酬
貰ってるの？　と、言ってみたくもなりますね。

断熱の効果

一昨日は昨年引き渡した御宅の「残想の家」（このブログには登場
していませんがウェブサイトの今までの仕事に掲載していますので
そちらで確認出来ます。）に伺いました。

このお宅は２階スペースを小屋裏まで大きくして空間を大きく取り
屋根断熱とした家です。１年間住んだ感想は、天井がフラットで無
いので屋根からの熱気を心配していたのが、断熱効果抜群で昨年の
夏は想像していたより熱くならなかったとの事。

こちらとしては裏付けが有っての事なので当然といえば当然ですが、
こればかりは実際に住まわれる方の感覚なので、お話を伺うまでは
安心が出来ない事なので、実体験の感想が良好だったのは嬉しい限
りです。

その様な室内環境だったので昨年の夏はあまりクーラーを使わず済
んだとの事、これで少しはＣＯ２排出量の減量に寄与したのではな
いでしょうか。

外断熱余話

建築資材も日進月歩で日々新しい製品が出てきてどれを採用したら
よいか迷う事も有ります。

最近の地球温暖化による省エネへの関心が高いことから断熱に関す
る製品も、単なる断熱材では無く遮熱であったり真空断熱だったり
と多種多様です。一般的に外断熱は断熱効果があると思われてか、
外断熱を強調している製品が目に付きますが、一般の人は冷静に見
極めて欲しいと思うのですが、やはりイメージ先行でしょうか？

そんな外断熱を詠った製品の紹介を受けたので、製品サンプルを取
り寄せ内容をよく確認したら、これって外断熱になるの？
断熱材と構造体に室内からの湿気を排出するための隙間が必要にな
る物なので、設計する時にこの製品はちょっと使えないなぁ。

使える製品に出会うのは結構大変な事です。

Low-E ガラス

快適な住まいを造るためには自然環境の必要な部分を取り入れ人工環境
の流出を抑えるようにすれば出来るのですが、これが中々難しい問題で
す。

その中の１つの室内気温を保つ為に外壁面の断熱がありますが、外壁面
には窓と言う開口部があり、この窓にはガラスが入っているのですが、
ガラス面からの熱の流出が多いために色々な研究がなされて来ています。



現在では様々なガラスがあり、断熱効果が高い「Low-Eガラス」と言われ
る低放射膜(Low-Emissivity性能を持つ膜）をコーティングしたガラスを
用いた複層ガラスが販売されています。この膜は遠赤外線のような長波
の放射率が低い膜なので太陽光の熱エネルギーを反射する事が出来る訳
で、このガラスと普通ガラスの組み合わせによる複層ガラスで断熱性が
高い住まいが出来る訳です。

しかし複層ガラスでこの膜が貼られる位置によってエネルギー透過性能
が異なるので、地域を考慮した使い方の注意が必要です。