電気を貯める話

電気は専門ではありませんが電気の話をします。
とはいえ実は
自動車の設計をしていたときは
電装設計からスタートしたのでした。

電気は貯められない
といいます。

正確には
ぜんぜん貯められないわけではなく
バッテリーに充電できたりするんですが
そのバッテリーが高価だったり
充放電でロスが出るとかで
大電力を貯めるのは
あまり現実的ではないという意味だそうです。

皆さんおなじみの乾電池
アレは使い切りで
外部から充電はできません。
こういうのを一次電池と呼びます。

昨今では身の回りにあふれている
いわゆる蓄電池(充電池)
自動車のバッテリーに使われている鉛蓄電池
これはずいぶん昔からあります。
ニッケル水素とかリチウムイオンとかは
あっという間に普及してきましたね。
これらは二次電池と呼ばれるものです。

電池は
「電気」が入っている「池」と書くのですね。
電気が貯まっているという様子がよく言い表されてますよね。
よく言ったものです。

これら一次電池や二次電池は
化学電池
と呼ばれるものです。
ケミカルの化学反応で電気を入れたり出したりします。

なので
温度が低いとか
化学反応が起きにくい環境には弱かったりします。

ところで
電気を貯めるのは
なにもいわゆる電池じゃなくてもできるのです。

おなじみのダムによる水力発電
これは高いところにある水が落ちるのを利用して
発電機を回しています。
水の位置エネルギーを電気エネルギーに変換してます。
ものは高いとことにあるだけでエネルギーを持ってるんですね。
それを利用してエネルギーの変換をしています。

発電して下方に行ってしまった水を
夜間電力などの余剰電力を利用して
再度ダムに汲み上げておく方式を
揚水ダムと言います。

これは余剰電力で
水に位置エネルギーを与えて貯めておくシステムです。
電気エネルギーを位置エネルギーに変換して貯めておく
電池のようなものです。

このように
なにも電気そのものの形で貯めなくてもいいのです。

位置エネルギーの他には
運動エネルギーなんかも使用例があります。

巨大な重い金属製の円盤を
余剰電力が出たときにモーターで回しておく
なんてのもあります。

重い物体を動かすと
慣性力が働いて動き続けようとしますので
電気が必要になったら
円盤の回転エネルギーで発電して
余剰が出たら再度モーターで加速する。

これなんかはどこぞやの鉄道関係で利用されていたと思います。
今もあるのかなぁ。

電車は架線で電気的に複数の車両が接続されていますから
あっちゃこっちゃで電気のやりとりができるんですね。

ある電車が減速した時の回生発電した電力を蓄えておいて
別の電車の加速に使うなんてことができます。

多くの場合は
こういうのがなければ余剰電力は
熱として大気中に捨ててしまうことになります。

このように
位置エネルギーや運動エネルギーなど
間接的に電気を貯められる方法は色々あります。
重いものを持ち上げておくとか
バネに蓄えるとか。

でも、色んな意味での効率とか
貯められるエネルギーの量によって
現実的かどうかが決まるのでしょうね。

電気を何かしらの形で貯めておく技術は
今後どんどん発展していくのではないかと思います。

ところで
ノルウェーでは電気自動車がいい感じに普及しているそうです。

それはなぜか

どうやら氷河の雪解け水を発電に利用しているからだそうです。
氷河は言ってみれば太古から続く氷の電池です。
高い位置で氷として水の位置エネルギーが保存されています。
それが解けた水でドバドバ安定的に水力発電できるのです。
揚水なんてする必要すらありません。

ちなみにかの国は
天然ガスなどの資源も産出できるのに
それらは発電にはほとんど使わずに輸出しているそうです。

我が国の水力発電はそういうわけにはいきません。
何か独自の良い方法ないですかね?

このままでは我が国のEVは
石炭自動車
天然ガス自動車
ということになっちゃいます。
火力発電がメインですから。

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