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すべての車に風力で完全に電力を供給できますか?


この質問に答えるには、エネルギーを単純な商品、つまり生産および消費されるものとして考えるのをやめなければなりません。代わりに、人間の行動、運転パターンと習慣、そして風と天候の変動について考えてください。次に、これらすべての要素がどのように混ざり合い、実際に風力によって生成できる電力と、ドライバーがいつどのように使用するかについて考えます。

あなたがそれにいくつかの考えを与えたならば、あなたがたぶん到達した答えは「いいえ」です。そして、あなたは正しいでしょう-少なくともある程度は。完全な答えは、述べたように、多くの変数にあります。したがって、後でわかるように、いつか答えが「はい」になる可能性があります(ただし、可能性は低いです)。

風力発電を動力源とする自動車の問題は、需要と供給の問題ではなく、習慣や考え方の社会学的および文化的変化の問題です。 1ガロンあたりのマイル数から1マイルあたりのキロワット時への移行は、ガスタンクがあった場所にバッテリーを落とす以上のことを意味します。それは、運転の習慣、旅行の習慣、さらには仕事や通勤の概念を変えることです。しかし、これらの文化的伝統が変更された場合(そして変更された場合)、風力発電は依然として供給不足になります。確かに、それは必要な電力を生成することができますが、それは十分な風力発電所があり、電力を分配するのに十分な方法がある場合に限ります。しかし、現代の予報技術にもかかわらず、風は気まぐれな獣です。風は季節的であり、風は嵐に依存しており、風は変化しやすく変化しやすく、人間の行動よりもはるかに重要です。

しかし、風力は、いつかより伝統的な石炭、天然ガス、石油発電所に取って代わる可能性のある代替エネルギー資源のポートフォリオの一部になる可能性があります。風が国の自動車に電力を供給できない理由を知るために読み続けてください。しかし、米国をより環境に優しく、より燃料効率の良い国にするのを待っているエネルギー源のより大きなツールボックスの1つのツールとしてうまく機能するかもしれません。

コンテンツ
    風は予測できません 風力だけでは不十分
  1. 風はどのように役立ちますか?

>風は予測できない


マサチューセッツ工科大学(MIT)のスティーブンコナーズ教授は、地球温暖化という用語が一般的な言葉になる前から、代替エネルギーと発電の相互作用を研究してきました。

同氏は、風力発電が国の自動車用電気自動車の電力に燃料を供給する可能性を検討するとき、人々は地理ではなく時間を見る必要があると述べました。つまり、電気がどこから来るのかを見るのではなく、いつ電気が必要になるのかを見る必要があります。

「電気自動車の大きな問題は、人々が一晩で充電したいということです」とコナーズ氏は述べています。

現在、ほとんどの電力は、ガス、石炭、または石油を介して燃焼する蒸気タービンを使用して生産されています。企業は、タービンを一晩中アイドル状態にするのではなく、暗い時間帯に発電機を回転させ続けます。これにより、容量が減少した場合でも、人々が最も必要としないときに、膨大な余剰電力が生成されます。もちろん、あなたが電気自動車(EV)の所有者であり、一晩グリッドに接続している場合を除いて、余剰電力とその結果としての低価格が有利に働きます。

ただし、風力発電はこのパターンに従いません。代わりに、風力発電は予測可能な時計に依存することは少なく、気象パターンに依存します。ある程度予測可能であり、人間のパターンに従わないだけです。

「電気自動車の充電と風力エネルギーが利用可能になる時期には、パターンにかなりの不一致があります」とコナーズ氏は述べています。

コナーズ氏によると、風力エネルギーを生み出すのに最適な時期は、風が最も強い冬の時期です。より大きな季節パターンの中には、国の各気象地域で異なる日々のパターンもあります。これらは、より即時の風力エネルギー生産を指示する傾向です。本質的に、風力はEVフリートの電力需要を補うことができますが、エネルギーを生成するために必要な風力を供給する季節的および地域的なパターンに基づく唯一の供給源ではありません。

「この季節の要素は現在のニーズを満たしていません」とコナーズは言いました。

>風力だけでは不十分


風力発電で国の自動車に電力を供給することは、多くの仮定を考慮に入れています。何よりもまず、艦隊は電動式であるという仮定です。政府および民間の情報筋によると、これはそれ自体が偉業となるでしょう。

しかし、コナーズや他の人々が少なくとも2050年まではありそうもないと信じているこのシナリオが実現したとしても、その数は依然として気が遠くなるようなものです。

現在の数字によると、米国の旅行用ガソリン消費量は1日あたり約4億ガロン(150万リットル)です。今日の最新技術を搭載した電気自動車は、平均して1ガロンあたり約15マイル(1リットルあたり6.4キロメートル)の自動車と同じ距離を達成するのに約40キロワット時を必要とします。

これらの数値は概算であり、地形、自動車の効率、およびその他の多くの要因を考慮していません。ただし、同国の電力生産者は、同じ期間に消費されたガソリンとほぼ同じエネルギーレベルを達成するために、1日あたり約16兆キロワット時のエネルギーを生成する必要があるため、全体像を示しています。

より個人的な規模では、1台の車が毎年約500ガロン(1,893リットル)の燃料を使用すると推定されています。 1ガロンあたり40キロワット時という同じ数に基づくと、1台の車が保守的な10,000マイル(16,093キロメートル)を通勤するには、毎年約20,000キロワット時のエネルギーが必要になります。 2006年、米国運輸省は乗用車の数を約2億5,100万台と推定しました。数字をクランチすると、最後の集計は別の気の遠くなるような数字です。しかし、2007年にすべての供給源を通じて米国で生産された電力の総量は4兆メガワット時間以上でした[出典:米国エネルギー情報局]。そして、1メガワット時は1,000キロワット時に相当します。

本質的に、国は需要を満たすために電気自動車にシフトすることができますが、風力だけではありません。代わりに、タスクを達成するために再生可能エネルギーのより大きなポートフォリオが必要になります。

>風はどのように役立ちますか?


季節変動の影響を受けますが、風はクリーンで再生可能なエネルギーの源になる可能性があります。

風力タービンには、垂直と水平の2つの主要な形式があります。巨大なプロペラのように見える水平方向の変化は、今日の広告で最も一般的に示されています。垂直軸風車は、まるで野原に設置された巨大な卵ビーターのように、現代の彫刻のように見えます。

どちらも、タービンを回転させる原動力として風を捉えるために、修正された翼型の設計を使用しています。それらが回転すると、それらは電気を生成します。この電気は、より大規模なシステムの補足として直接使用されるか、キャプチャされて保存されます。

風力の利点の1つは、発電ポテンシャルが線形ではないことです。たとえば、線形発電では、発電機を1回転させると1キロワット時の電力が生成されます。ただし、風力発電は3乗の電力を生成します。これは、発電機を1回転させるのに必要な風の量が、実際には3キロワット時を生み出すことを意味します。

この利点はありますが、現時点では風力発電所(またはタービンのバンク)の数は比較的少ないです。

コナーズ氏は、他の多くのエネルギー科学者と同様に、風力発電は、地熱、水力、太陽光、バイオマスなどの再生可能エネルギー源のより大きなパッケージの一部として使用されると述べています。原子力は炭素を含まないエネルギー源であるため、リストに追加されることがよくあります。

このポートフォリオは、電気自動車の数の増加、およびリアルタイムの需要計算に基づいて余剰電力を最も必要な場所に分流する提案された「スマート」電力網を含む成長する技術基盤と共進化する可能性があります。

しかし、それでも、コナーズ氏は、モーゼスのシナリオを前提として、(少なくとも)2050年に全電気自動車のフリートを検討していると述べました。 モーセのシナリオ 、彼は、政府の規制、政策、世論がすべて一致し、将来の約束の地へのスムーズでシームレスな旅行を可能にする理想的な一連の状況であったと述べました。

「それは頻繁には起こらない」と彼は言った。実際、彼は例としてハイブリッド車を使用しました。最初の市販のハイブリッド車であるトヨタプリウスは、約10年前に米国市場に登場しました。 10年以上経った今、車のオプションとして一般的に利用できるようになっています。また、国の自動車が古いモデルを完全に排除するのに15年から20年かかるという事実と、商業的に実行可能で受け入れられている電気自動車がないことを考えると、2050年は理想的な日付ですが、そうなる可能性は低いでしょう。到達しました。

今のところ、風は車よりも多くの木を動かすように見えますが、それは遠い将来に変わる可能性があります。

再生可能エネルギー源の詳細については、次のページのリンクをたどってください。

>その他の情報

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その他の優れたリンク

  • 米国風力エネルギー協会
  • 米国エネルギー省
  • 米国エネルギー情報局

>ソース

  • アメリカ風力エネルギー協会。 (2010年6月23日)http://www.awea.org/
  • コナーズ、スティーブン。マサチューセッツ工科大学教授。個人面接。 2009年11月19日に実施。
  • 米国エネルギー省。 (2010年6月23日)http://www.energy.gov/
  • 米国エネルギー情報局。 (2010年6月23日)http://www.eia.doe.gov/

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