エネルギー技術の為替レートと輸送コスト

ここでの決定的なコスト問題は、メタノールの価値ではなく、パイプライン建設の回避コストである。つまり、送電線と比較した場合のコストである。






最も一般的な誤解のひとつに、熱エネルギーと電気エネルギーがある。熱電併給発電所は、熱効率と電気効率を単純に足して90%以上の効率を宣伝したがる。電気効率25%+熱効率65%で、万歳90%!リンゴと馬の糞は比較できない」というのは私の造語だ。

熱エネルギーと電気エネルギーの公式な交換率は、1:2.7である。これは、37%の効率を持つ発電所と2.7の性能係数を持つヒートポンプを意味する。

この為替レートだと、6リットルの軽油は6 * 9.8 kWh / 2.7 = 21.8 kWhの電気に置き換えられるはずだ。為替レートはもう少し高いはずだ。しかし、1リットルあたり9.8kWhというのはどこから来ているのだろうか?発熱量か発熱量か、それが問題だ。軽油の発熱量は約43 MJ/kg、発熱量は45.4 MJ/kgである。広告で印象的な高い効率を書くためには、効率は常に発熱量と関係している。

水素が多ければ多いほど、発熱量と熱量の差は大きくなります。ここにその表がある。ヒーティングオイルはわずか2.7%、メタンは10.8%、水素は18.3%です。

1kgの水素を製造するのに33.3kWh / 70%効率 = 47.57kWhといつも間違えて計算していた。しかし、発熱量で正しく計算すると、39.4 kWh / 70%効率 = 56.29 kWhとなる。さらに、燃料補給ステーションへの輸送のための液化と、高圧タンクでの圧縮がある。つまり、水素自動車の消費量は電気自動車の3倍ではなく、4倍ということになる。

  エネルギー技術の輸送コスト


これらは、輸送ルートのコストと輸送コストからなる。例えば、送電線の建設費と、送電線の反対側にどれだけ電気が届くかということである。当時はDC-DCコンバーターがなかったため、これが直流と交流の決戦の引き金となった:当時、高い電圧で電気を長距離輸送できるのは交流だけだった。

前回のニュースレターで紹介したオフグリッド充電ステーションのネットワークでは、エネルギー技術の輸送コストも適用される:太陽光発電とバッテリーの単発輸送と、電力網に対するメタノールの臨時輸送である。

メタノール・プラントへの電力供給は、そのための重要な要素である。自社の余剰電力を利用できれば、採算計算は即座に劇的に違ってくる。なぜメタノールなのか?単純に考えて、大規模な地下貯蔵施設がない場合、水素の貯蔵は劇的に高くつくからだ。メタンはまだ劇的に高価だが、20,000リットルのメタノール用簡易タンクなら30,000ユーロで済む。これは以下の用途に使用できる。 100MWhの蓄熱と30%の効率の発電機で30MWhになる。痛い!メタノール1リットルの発熱量は4.4kWh、熱量は5kWh。エンジンメーカーは効率30%という古いトリックを使ったに違いないから、26MWhといったところか。

残念ながら、今のところ10MWで2,000万ユーロのメタノール発電所のオファーしか見たことがない。より小型のプラントで、kWあたりの価格が半額であることが不可欠だろう。

100kWのメタノール発電プラントが10万ユーロだとしたら、赤道から30度より近い国々では、その決断は明らかだろう。地元で発電し、余剰と不足をタンクローリーでやりとりする。送電網のコストは、電力供給の大部分を送電網で賄う場合にのみ意味を持つ。10%以下では意味がない。

赤道から離れれば離れるほど、夏と冬の差が大きくなり、小型発電機に比べて大型のCCGT発電所の効率が高くなる。

メタノール発電プラントには3つの主要コンポーネントがある:電解とCO2 DAC Direct Air Captureによる原料調達と実際のプラントである。

ここでの決定的なコスト問題は、メタノールの価値ではなく、送電網の建設で回避されるコストである。言い換えれば、送電線と比較した場合のメタノールと発電機の電力コストである。

  アフリカにおける急速充電ステーションのシナリオ


最初の急速充電ステーション・ネットワークは、2028年にアフリカのある国に建設される予定だ。4軒の住宅と500kWの太陽光発電、2MWhのナトリウム電池、100kWのメタノール発電からスタートする。時々、電気自動車が通り過ぎるだろう。 しかし、少なくとも年に3回、タンクローリーが生産されたメタノールを回収している。2032年、充電ステーションはすでに70%稼働しており、8軒の家屋、1MWの太陽光発電、200kWのメタノール発電への拡張が計画されている。2034年、拡張が開始され、利用率はすでに110%で、発電機用にメタノールを購入する必要がある。2034年末、拡張工事が完了し、稼働率は70%になる。2036年には稼働率を再び2倍にしなければならない。

太陽光発電を中心としたエネルギーシステムにおいて、送電網に何の意味があるのだろうか?電力が余れば、他の太陽光発電システムも余るだろう。価値のない電気を運ぶのか? 電力網の戦略は?2040年の需要を想定し、それを8倍に拡大する?

  鉄空気電池は解決策ではない


2MWの太陽光発電とさまざまな量のバッテリー、60kWから360kWの負荷で40カ所をシミュレートした。シミュレーションの結果、鉄空気電池はわずかな改善にはなるが、解決策にはならないことがわかった。赤道直下で、220kWの負荷で4MWhのナトリウム電池と10MWhの鉄空気電池を使用した場合でも、使用できない電気が22%余ったが、発電機には3,000リットル以上が必要だった。

  ネット・ゼロ・エミッションの考え方


ネット・ゼロ・エミッションとは、温室効果ガスの排出量を自然が吸収できるレベルまで削減することを意味する。富裕層にとって、これは以下を意味する。貧困を維持し、貧困を引き起こし、富裕層に十分な排出権が残るようにする。

  惑星浄化の精神


CO2を350ppmまで浄化するということは、大気から1ppmのCO2を濾過し、炭素と酸素にリサイクルするために、およそ47,000TWhの電力が必要だということだ。誰がそんな余裕を持てるだろうか?それができるのは、100億人が繁栄する豊かな人類だけだ。

  疑問があれば、すべてのページを注意深くチェックすること


それは3つの方向性の決断である:
  • 永遠の化石。永遠の石油を信じ、人間が気候に影響を与えないことはあり得ないと信じる。
  • ネット・ゼロ・エミッションですべてがうまくいく。目標を達成するための最も重要な手段として、「節約」「制限」「放棄」がある。
  • CO2排出量を350ppmに戻すクリーンアップ。目標達成のために必要な世界的繁栄。
疑問があれば、すべての関係者の主張をチェックすること。もしこの方向性が優勢になり、そのアイデアを実現することができたとしたら?

  GEMINI次世代AGはその逆を証明する


20年後に株式の価値が10倍や100倍になっているか、あるいは数セントの価値しかないかの問題ではない。それは、私たち全員の未来についてである。エコ・ファシズムと昨日の化石の間で大きな対決が繰り広げられるのか、それとも社会の深い分裂を乗り越え、新たな大きな目標のために双方の支持者を鼓舞することができるのか。

世界的な繁栄と惑星のクリーンアップ。その代わりに、規制の放棄と気候の破局、あるいはピークオイルともう少し気候の破局を救う。両者とも、実行可能な解決策を持ち合わせていないことを確信しなければならない。

一方では、純排出量ゼロはまったく不十分な目標であり、その代わりにCO2排出量を350ppmに戻すことを目標としなければならないことを示さなければならない。もう一方は、太陽光発電が化石エネルギーよりも高い生活水準を可能にすることを示さなければならない。

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