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昭和23年波力発電に関する小学生の記録

終戦直後の昭和23年に当時小学6年生だった少年が作成した社会科のレポートを寄稿していただきました。佐賀県の新しい工業地帯の開発構想とそのためのエネルギーに波力発電が提案されています。

波力発電に関する小学生の記録1

波力発電に関する小学生の記録2

波力発電に関する小学生の記録3

波力発電に関する小学生の記録4

波力発電に関する小学生の記録5

波力発電に関する小学生の記録6


【寄稿いただいた方からのメッセージです。】

「昭和23年、佐賀市の小学校6年の時に書いた幼稚なレポートが手元にあり大事にしています。それは、有田焼などの窯業以外に大きな工業がなかった佐賀県に、唐津に貿易港を含めた工業地帯を作ったらどうかという内容です。その中に、多分新聞の拾い読みだとお見ますが、佐賀県出身の人が波力発電を開発したのでそれを利用したらいいと書いています。おぼろげな記憶では九大か大分県ではなかったかと思います。原発などおよそ考えなかったその時代に既に、波力発電の研究が始まっていたことを思い出し、佐賀県を郷里に持つ者として、今回の玄海原発の問題は大変つらいニュースとして見ています。そこでこの波力発電の研究開発の歴史の初期の頃のことが知りたくなり、お尋ねしたいのです。今、風力、太陽熱、地熱発電はメディアで取り上げられていますが、波力発電の話が出てこないのもさびしく思っています。

紙が茶色いのは当時の紙そのもので、当時の硬い粗雑な消しゴムでは消す時に破れやすいほどのわら半紙で、テストなどはこのような紙が多く使われていました。赤の補筆は担任の先生の字。日付が2月になっているのを見ると、夏休みの宿題ではなさそうです。
この年代では既に現代仮名遣いにはなっていますが、漢字はまだ旧字体のようです。

ついでに原発に関しての感想ですが、TV朝日のニュースステーションの初期のころ、久米宏さん、小宮悦子さんに初代のコメンテーター、朝日新聞の小林さん(故人)が、放射線廃棄物の処理をフランスに送っていた事の取材で廃棄物の入った多くのドラム缶を後ろに解説されていた、ショッキングな放送をはっきり覚えています。いま、原発の安全性ばかりが表に出ていますが、裏に一番問題の廃棄物処理問題を、メディアが恐ろしくて避けているとさえ思われるような気がしてなりません。
原発については、設置された地元の方以外の国民は、いかに本当の事を知らされていなかったか、知ろうとしていなかったか、講談社発行の「日本の原子力施設全データ」(北村行孝・三島勇著)を読みながらその思いを強く感じています。」

波力発電とは

波力発電とは、海から押し寄せる波の上下動を利用し、それによって生じる空気の流れによってタービンを回して発電する方法をいいます。
波力発電は、環境に優しいエネルギーとして注目されており、また、発電装置が防波堤の役目を果たし、波が静まる効果があるため、マリンレジャーや養殖事業に適した海域が生まれるとの期待も高まっています。

波力発電の特徴と用途

波力発電の特徴として面積あたりのエネルギーが、太陽光の20~30倍、風力の5倍であること、設置場所の自然環境や気象による変動があることなどがあげられる。

このような波力発電の用途については、現在航路標識ブイの電源として実用化され、全世界で数千台以上使用されています。
また、山形県の酒田港北防波堤や千葉県山武郡九十九里町片貝で定置式波力発電の試験が行われ、 山形県鶴岡市由良の沖合で海明による沖合浮体式波力発電の試験が行われました。

とはいえ、荒天による損傷等、安定して運転する為にはまだまだ課題があります。

波力発電の仕組み

波力発電のシステムにはいくつかの方式があります。大別すると、
(a)波の上下振動を利用する方式、
(b)波の水平振動を利用する方式、
(c)遡上波を利用して用水池に海水を貯水し水車を回転する方式、
の3方式です。また(a)、(b)の両者を併用する方法もああります。

(a)の方式は波の上下振動で作った圧搾空気を送風してタービンを作動させるもので、構造が単純で耐久性に優れているため各研究機関で研究され、現在は主流になっています。この方式はタービン方式、振動水柱形とも呼ばれています。
浮体振動では、コイルを磁場中で上下させるなどの単純な方法もありますが、主流はポンプを動かすものです。また、(b)の波の水平振動を利用する振り子式のものもあります。

波エネルギーの特徴等について

海の波は、その周期によって、短周期重力波( 0.1~1秒)、重力波(1~30秒)、長周期重力波(30秒~数10分)、長周期波(5分から12時間)、表面張力波(周期 0.1秒以下)、潮汐波(12時間以上)に分けられる。このうち波力発電の主たるエネルギー源となるのは重力波であります。重力波は、海面上に風が吹くことによって起こる波浪のことです。風は、瞬時に大きく変化することがよくありますので風によってもたらされる波エネルギーの変化は、瞬時の変化割合が小さく、滑らかなエネルギーとなっています。

波エネルギーは、場所によって賦存特性が異なります。また、日時や、季節によってその大きさは変化することはよく知られています。例えば、太平洋側では、季節的な変動は小さく、静穏な日の続くことは少ない。一年を通じて波高1~2m程度の波が押し寄せる傾向にあります。これに対して、日本海側では、冬の季節風による波が高く、逆に夏期は比較的穏やかな日の続くことが多いです。

波エネルギーを利用する場合、先ず候補地点を選定する必要があります。そのためには長期間、波を観測し、その特徴を十分把握しなくてはならなりません。しかしそれには多額の費用と時間を要することから、概略の検討の段階では、付近ですでに波浪観測がなされてないかを調べ、設置地点の波の概略値を推定する方法がよいとされています。近年、運輸省、気象庁、あるいは自治体などから、波浪の統計解析データが数多く公表されています。

波の観測結果は、有義周期(T1/3) と有義波高(H1/3) とで整理されている。通常、20分間の全ての波について、波高(H)・周期(T)をペアとして波高の大きい順に並べ替え、上位1/3 を算術計算したものがH1/3、T1/3であります。

波の単位幅当たり(波の峰方向幅1m当たり)のエネルギー(W/m)は、
W=0.5*(H1/3)2*(T1/3)
で表すことが出来ます。すなわち、波のエネルギーは波高の2乗に比例し、周期に比例します。

波力発電のメリット

波力発電を採用するメリットは、

①風力発電に比べ、面積を4分の1から5分の1にできる点。1キロ平方メートルの面積で3万kWを発電できます。
②景観問題が少ない点。
③波の状況は風より予測しやすいため、発電量を見積もれる点。
④保守が大変なギアボックスが不要である点。

などがあります。

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