エネルギー資源と発電¶

エネルギー資源、材料、科学技術を、目的・効果・課題・環境の複数の観点で比較する。

このLessonでできるようになること¶

• 資源とエネルギー変換を対応させられる
• 効率とエネルギーの保存を区別できる
• 発電方法を供給の変動も含めて比較できる

前に習ったこと¶

基本を理解する¶

資源から使いやすいエネルギーへ¶

石炭・石油・天然ガスは化石燃料です。火力発電では燃料の化学エネルギーを熱、タービンの運動、電気へと変換します。水力は水の位置エネルギー、風力は風の運動、太陽電池は光を利用します。原子力発電では核エネルギーを熱として取り出し発電に利用します。

発電方式ごとに、資源の量、発電時や設備全体の環境への影響、安定して供給できるかなどを比較します。

目的の働きに使える割合¶

エネルギー変換効率は、入力したエネルギーのうち、目的の働きとして取り出した割合です。

効率が低いときもエネルギーが消えるわけではなく、熱など目的以外の形へ移っています。

電源を組み合わせる¶

太陽光や風力は自然条件で発電量が変わります。必要な電力量をまかなうには、別の電源・蓄電・需要の調整などと組み合わせて考えます。

下の比較用モデルは一日の需要を100 kWhに固定し、日照条件による変化だけを単純化しています。実際の発電設備の性能や地域の発電量を表す資料ではありません。

動かして確かめる¶

変える条件を一つ決め、結果を予想してから操作しよう。

例題¶

変換効率を求めよう¶

入力200 Jのうち、目的の働きに80 Jを使えた。効率は。

自分でやってみる¶

間違えやすいポイント¶

「再生可能なら条件に関係なく発電量は一定」¶

日照や風などの条件、設備、必要な電力量を合わせて比較する。

まとめ¶

理解度チェック¶