米沢キャンパスだけで、 1500kWもの 電力を使っています。 太陽光発電で賄えるのは、 昼間の日光があるときで、せいぜい30kW。再生可能エネルギーの太陽光だけでは、電気が全然足りません。
スマートグリッドでは、 センサーを使って電力を計測し、インターネットの通信を使って、発電量を制御します。気候に左右されやすい再生可能エネルギーでは、余剰電力を電池に蓄えます。
英語ではエナジーと言う。日本ではドイツ語のエネルギーと言う。1963年からアニメ放映された手塚治虫の「鉄腕アトム」でドイツ語の「エネルギー」が国民に定着してしまった。1992年からアニメ放映された「 美少女戦士セーラームーン」では、英語の「エナジー」が使われたが、ドイツ語を払拭するには至らなかったようだ。
水を電気を使わらずに酸素と水素に分解するとしたら、どのような方法が考えられるか?またそのときどのような課題を解決しなければならないか?
区分 | 部品 | 働き | |
---|---|---|---|
建物 | 躯体 | 木材、鉄骨、RC | |
屋根 | ソーラーパネル、ガルバリウム鋼板、瓦、萱 | ||
窓 | 樹脂サッシ、アルミサッシ | ||
住宅設備 | 給湯器 、エアコン、 トイレ、 電池(ESS)、 パワコン(PCS)、 HEMS * | ||
基礎 | 鉄筋コンクリート | ||
外構 | カーポート | ||
インフラ | 水道、電気、ガス、 通信(ネット) |
V2Hとは、電気自動車の電池を、 住宅の電池(ESS)のかわりに使うことです。 電気自動車の 電池容量は、 40kWh程度とすれば、住宅の電池10kWhの4世帯分に相当します。
光熱費を節約したいけど、寒いのはいやですね。家庭で使われるエネルギーは、厨房、給湯、暖房、冷房、照明など。そのうち給湯と暖房が半分以上を占めます。 冬の寒い季節に、暖房で室温 T 〔K〕を上げて、ぽかぽかの生活を送りたいと願うのは今も昔も変わりません。 熱は温度の高い方から低い方へ移動します。暖かい部屋からは常に冷たい外気へ排熱されているのです。暖房費は排熱費と言っていいです。 化学(固体燃料、液体燃料、気体燃料)・電気 輸送にかかる力学的エネルギーがあります。エネルギーの場所を移動するのにも排熱が必要です。固体燃料は備蓄に便利ですが、輸送にエネルギーがかかります。
エネルギー〔Wh〕=示強変数×示量変数
熱エネルギー(電力量)〔Wh〕=温度〔K〕× 熱容量〔Wh/K〕
熱エネルギー(電力量)〔Wh〕=温度〔K〕× 比熱〔Wh/kg〕×質量〔kg〕
拡散は熱移動だけでなく イオン移動や物質移動でも起こります。
ファラデー定数は、電気量とモノの架け橋。96500C/molまたは、27kAh/molです。
電気エネルギーは電気量と電圧の積です。
ここで注意しなければならないのは、右辺のnは、電子の物質量だということだ。
アボガドロ数で割って電子1個あたりに書き直したのが次の式だ。
時代は 電気自動車
区分 * | 車種 | 実燃費 km/L | 電費 km/kWh |
---|---|---|---|
HV | アクア | 21 | 7 |
EV | テスラ | 19.2 | 6.4 |
PHV/PHEV | プリウスPHV | ||
FCV |
航続距離は、電費×電池のエネルギー容量です。 たとえば、電費が7km/kWhで、電池が40kWhなら、航続距離は280kmとなります。
温室効果ガスである二酸化炭素の増加は危機的状況だ。
2022年5月19日の CO2濃度は、 推定438ppm。 この100年間で、地球大気中の二酸化炭素の濃度は1.4倍になった。 前史時代の二酸化炭素濃度は、280ppmでほぼ一定だった。 石炭 を使い始めた産業革命から指数的に増加を始めた。 石油を使い始めてからは指数項が加わった。
今、地球がヤバい。 脱炭素社会 には 再生可能エネルギー の活用が必須。そのためには、電気を 備蓄 する電池が必須なのだ。
二酸化炭素の 生成熱 を熱化学方程式で表すと下のようになります。
直流は、電流の向きと大きさが一定です。 交流は、電流の向きと大きさが時間とともに変化します。
交流はトランスで変圧できるので、エネルギーロスの少ない高圧送電に使われます。
02.エネ化 1224 0304 交流の向きと大きさ 電池の直流評価と交流評価波長530nmの緑色の光ひと粒が持つエネルギーは、225.7105049531kJ/molです。 これは、2.33932449873963eVです。 定圧下の対称でない多原子分子なら6786.68338445252K相当です。
低圧水銀ランプ。 253.7 nm( UV-B ) の波長で、472KJ/mol(4.9eV) 洗浄
184.9 nm(UV-C,VUV) の波長で、647KJ/mol(6.7eV) 酸素分子がラジカルに乖離 。オゾン発生。
再生可能エネルギーとして、太陽光、風力、水力、地熱、バイオマスが規定さてれています。 山形県東置賜郡高畠町に技術開発拠点をおく グリーンパワーテクノ(株)は、バイオマス発電で、資源問題に取り組んでいます。
電源分類 | 資源 | 2010実績 | 2030 目標 |
---|---|---|---|
再生可能エネルギー | 10 | 22 | |
地熱 | 0 | 1.1 | |
🧪 バイオマス | 0 | 4.6 | |
💪 風力 | 0 | 1.7 | |
🌟 太陽光 | 0 | 7.0 | |
💪 水力 | 10 | 9.2 | |
原子力 ( ランキンサイクル) | 25 | 22 | |
火力 | 65 | 56 | |
🧪 LNG | 29 | 27 | |
🧪 石油 | 10 | 3 | |
🧪 石炭 | 26 | 26 |
バイオマスは、カーボンニュートラルという考え方に基づいており、 長期的に二酸化炭素の収支に影響を与えないと考えられています。
種類 | 量 | 説明 |
---|---|---|
情報 | 100TB | 動画(約120分)×1000本×100人ぐらい 2TB×40+4TB×12+600GB×17, キャッシュ用SSD |
最大電力 | 1600W | 設計最大消費電力,家庭用 〇電子レンジ2台分 |
実測電力 | 1600W | ←設計最大消費電力(DB接続不可のため) |
⚡年間電力量 (電気エネルギー) |
14025.6kWh | |
年間電気代 | 420768円 | 1kWhあたり30円で算出 |
年間排二酸化炭素 | 7.2792864t | 東北電力の基礎排出係数0.000519tCO2/kWhより算出 |
ソーラーパネル面積 | 24㎡ | 1kWあたりに必要なおおよその面積を15㎡として算出 |
リチウムイオン電池 | 15kWh | 家庭用蓄電池1台分 |
備忘。 7号館のパネルの面積は,忘れました.図面見て計算します. 10kW分のパネルです.7号館は,10kWのシステムが4台,並列でつながっています<パワコン4台 そのうちの1台が 学術情報基盤センター 米沢分室に送電されています.太陽光の電池は, リチウム電池15kWhです44,730,000円
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