LESSON 1 / 2
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¶
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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。
\[\text{効率(%)}=\frac{\text{目的に使えたエネルギー}}{\text{入力したエネルギー}}\times100\]
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。
解き方
80÷200×100=40%。残る120 Jも熱などに移り、エネルギー全体は保存される。
自分でやってみる¶
問題を読み込んでいます…
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¶
| 確かめること | できること |
|---|---|
| 1 | 資源とエネルギー変換を対応させられる |
| 2 | 効率とエネルギーの保存を区別できる |
| 3 | 発電方法を供給の変動も含めて比較できる |
理解度チェック¶
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