電池

電池の基本的原理（一次電池）

電池の仕組み
■1次電池

1. 亜鉛版で電子が発生
2. 電子が導線を伝って銅板へ移動
3. 電解液の水素イオンが電子を受け取る

・電解液
硫酸＝水素イオン（陽イオン）＋硫酸イオン（陰イオン）

■太陽電池
1. P型半導体とN型半導体を接合
2. 太陽の光がP型半導体の接点にあたることにより、プラスの性質とマイナスの性質がそれぞれ電池の両端に集まるため、電圧が生じる

■燃料電池（発電機）
1. 水を水素と酸素に電気分解する
2. その流れと反対に、水素と酸素を結合すると水と電気が生まれる

★一次電池 Primary Cell
直流電力の放電のみができる電池A Battery is designed to be used once and discarded, and not recharged with electricity and reused

・マンガン電池
・アルカリマンガン電池
・水銀電池一次電池としては最も放電特性が優れており、放電末期まで端子電圧がほとんど変化しない。公称電圧は1.35Vである。

★二次電池  Secondary cell (rechargeable battery)
蓄電池（ちくでんち）、充電式電池ともいい、充電を行うことにより電気を蓄えて電池として使用できる様になり、繰り返し使用することが出来る電池（化学電池）のことである。

・ニッケル・カドミウム蓄電池
・ニッケル・水素充電池
・リチウム・イオン二次電池
・リチウムイオンポリマー二次電池

参照
http://www.max.hi-ho.ne.jp/lylle/denchi1.html
http://panasonic.co.jp/ec/academy/sikumi/sikumi.html
http://www.nedo.go.jp/hyoukabu/jyoushi_2009/hitachi/index.html
http://www.kpt.co.jp/campaign/denchi.aspx?Ref=1

地熱発電の課題

地熱発電がダメな理由

・大規模化が出来ない（技術的課題）
・発電量の減衰
通常の地熱発電では、地下から噴き出る熱水や発電タービンを回した後の冷やした蒸気を、専用の井戸（還元井）で地中に戻す。マグマの熱はほぼ無尽蔵だが、熱を地表に運ぶ水分は、取りすぎると勢いが衰えてしまうからだ。
地中への還元に気をつかう日本の発電所でも、井戸1本あたり年2％程度は蒸気が減り、新しい井戸を追加して発電能力を保っている。
そのため、各発電所ともに所定の出力を維持するために、補充井の掘削を実施。平均して 3.1年に1本の頻度で掘削。（大岳、大沼を除く）補充井を掘削したとしても、ほとんどの発電所が所定の出力を維持できていない。
高温岩体地熱発電も技術的な困難を克服できず。


参照：
高温岩体地熱発電
地熱発電ルネッサンス
電気事業連合会 (2013年5 月17日 )

アイスランド
7カ所の地熱発電所の発電能力は57万キロワット。国全体の電気の約22％を賄っている。（2011年）
ただし、アイスランドの人口は約30万人。規模として比較にならない。

電源別発電電量構成比　出展：電気事業連合会

主要国の電源構成。出典：資源エネルギー庁

総発電量に占める再生可能エネルギーの割合。出典：資源エネルギー庁

ファーレンハイトとセルシウス変換式

■華氏から摂氏
F=ファーレンハイト
5/9(F-32) = (5F-160)/9 = セルシウス

32°F = 0℃

■摂氏から華氏
C=セルシウス
9C/5+32 = ファーレンハイト

0℃ = 32°F

テスラ成功の真実

というほどの内容ではないが、テスラモータースが成功している理由の一つが、法規制に味方されているというのがあることを最近知ったのでメモ。

カリフォルニア州のZEV規制は、州内で一定台数以上自動車を販売するメーカーは、その販売台数の一定比率をZEVにしなければならないと定めている。(2009年～2011年は11％、2012年～2014年は12％、2015年～2017年は14％、2018年以降は16％と規定されている。)

電気自動車や燃料電池車のみで規制をクリアすることは難しいため、プラグインハイブリッドカー、ハイブリッドカー、天然ガス車、排ガスが極めてクリーンな車両などを組み入れることも許容されており、EV、PHEV、HEVなどのZEVの種類に応じた車両ごとに「クレジット」と呼ぶ係数を決め、販売台数に対して達成すべきクレジット基準を定めている。そして大規模メーカー（現在は6社、2018年型以降、販売台数が中規模のメーカー6社（BMW、ダイムラー、Hyundai、Kia、マツダ、Volkswagen）も対象となる見通し。）のうち、ZEV規制で決められた基準に達しないメーカーは、CARBに罰金を支払うか、または他社からクレジットを購入しなければならない。

おもしろいのは、このクレジット売買の部分で、そもそも100％達成しているテスラは各社に、このクレジットを罰金より安い値段で転売している。テスラは2013年上半期だけで、ZEVクレジットの売却に伴う利益が約1億4000万ドル（約140億円）に達したことを公表しており、同年上半期に本体の車両販売事業で黒字化したことも合わせて報告している。

2012年〜13年でもっとも購入したのはZEVとPZEVを合わせると、GMの模様。次いで、クライスラー、ホンダと続いている。

2012 Zero Emission Vehicle Credits
http://www.arb.ca.gov/msprog/zevprog/zevcredits/2012zevcredits.htm


ZEV : Zero Emission Vehicle
PZEV: Partial Zero Emission Vehicle
HEV : Hybrid Electric Vehicle

ZEV規制
http://www.cev-pc.or.jp/kiso/zev.html