電気に関する計算(入力編)

うちの電気（150kWh/月, 東京で3000円/月）の電気を、普通に電力会社から買わない場合の妄想計算。

・プロパンガスのように、電気をリチウムイオン電池につめて運んでもらおう思うと...
プロパンガスと同じ重さで5kWh（大きさで23kWh）しか入らない。必要な電気は、5kWh/日なので、毎日、交換してもらわないと。交換してくれる人は、帰りも軽い訳じゃない、ってのも、ちょっと嫌かも。あ、ガスも空でも軽くないか...
※ こんなサービス、今は、存在しないです、きっと。

・太陽光発電なら
2kW(ピーク)のシステムでも、一日にピーク相当でせいぜい2.5時間分の日照があれば、いいのかも。
2kWのシステムは、SANYOの200Wモジュール（HIP-200BK1,14kg,1.18平方メートル）を10枚で、140kg、11.2平方メートル（3.6坪）(→SANYOのソーラーシステム)
※ ここでは、日本の変換効率と値段の高いパネルを想定していますが、海外の安いもの(効率1/2、発電量あたりの値段1/10)も要検討。

・ガソリンエンジン発電機は
なんとなく効率悪いと思っていたけど、どうなんだろう？
例えば、ホンダの発電機EU26i（2.6kVA,5.9L,7.7時間）で、ガソリンは120円/Lとする。
- うちの必要な電気からすると、5310円/月。(約25円/kWh)
- 一方、ずーっと、回し続けると、18L/日必要なので、6.5万円/月かな。
燃費とかきちんと書いてないものなんだなあ。負荷によって燃費かわるんだろうけど、よくわからない。うまく使えば、意外と、そんな悪くない気がする。というか、こういう計算がぎりぎりになるように、電気が高くしてあるのかなあ。

...と思ったら、むむむ、発電機によって、だいぶ違うなあ。(→ホンダの発電機)

たぶん、この計算は細かくは正確じゃないんだろうけど ホンダの発電機EU16i（1.6kVA,4.1L,10時間）。16kWh/492円 = 30円/kWh ホンダの発電機EU24i（2.4kVA,12.7L,25時間）。60kWh/1524円 = 25円/kWh ホンダの発電機EU26i（2.6kVA,5.9L,7.7時間）。20kWh/708円 = 35円/kWh ホンダの発電機EU28i（2.8kVA,12.7L,20時間）。56kWh/1524円 = 27円/kWh

さらに、電気料金とガソリン代の国際比較
米国の電気料金は、日本の6割程度(2006年資料, 資源エネルギー庁)
米国のガソリン代は、日本の5割程度(2009年, 財務省)

・風力はきびしそう
発電機からすると10m/sは欲しいが、普通に人が暮らす場所では厳しい。
発電機は、ゼファー社Z-501で、
6.0m/sで50W
8.0m/sで100W
10.0m/sで200W
12.5m/sで400W
http://www.zephyreco.co.jp/products/option/z501/index.html

日本各地の風速は、「日本の風力発電」に年間平均風速(地上高30m)の資料 = http://www.tronc.co.jp/pdfweb/fuukyo8pc0.pdf)

・別途、なんぞ電気をためる装置が必要
というか、電気がずっといるのは、冷蔵庫だけなので、そっちをどうにかするっていう方法も。「24時間電気がなくてもいい冷蔵庫」とか作れそうな気が。エコアイスみたいに氷じゃを作っておいて...みたいな。それでも、冷凍庫が無理っぽいけど、じゃ、冷凍食品使わなくていいかなあ、とか。

自家発電といえば、燃料電池、小型ガスタービン、水力、風力、地熱、とか、別途検討。

電気をためるといえば、電池、キャパシター電池、フライホイール、マイダムとか、別途検討。

とりあえず自分ちをまかなうくらいの川•滝（水力）やダムって、どのくらいのサイズがあればいいんだろう。

フライホイールはどうなったんだろう？機械好きなんだけど。(→ BeaconPower、日本フライホイール)

(参考)自動車レースのF1で、KERSという"ブレーキ時にためたエネルギーを追い越し時に使う装置"があった。2009年のレギュレーションでは、一周あたり発揮できるエネルギーは最大で400kJ(= 111Wh)だった。電池式とフライホイール式があったけど、電池式しかレースで走らなかったと思う。電池式は、システム全体で35kg程度ってのだったと思う。

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※1 リチウムイオン二次電池のエネルギー密度
2010年頃：約100Wh/kg，約200Wh/L？
(Wikipedia記事, kotobank項目, TechOn記事, 資源エネルギー庁報告書, 電器産業成長フォーラムの記事, Sharpの資料)

※2 プロパンガス50kg容器(※2)
中身は、50kg, 118L(容器は36kg)
(高圧ガス保安協会の記事, ガスボンベの説明, プロパンガスの供給方法)

※3 電池は、ほかにもいろいろ気にしないと
・出力（kWとか）
・持続時間（時間が経つと電気がなくなっちゃうとか）
・寿命（繰り返し使うと劣化するとか）
・危険性(電池が燃えたり)
・メンテナンス性
・価格

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以上