ウルトラキャパシターやソーラーウォールなどの 先進技術利用による再生可能エネルギーの 新しい可能性について 光と風の研究所所長　堀内道夫

再生可能エネルギーは現在、太陽光、風力、水力発電を主として、いろいろな種類のエネルギーも活用されつつある。発電にしても各々の発電方式や使用形態は多岐にわたっており、それらのシステムを最大限に活用することが大切である。 例えば、太陽光発電は日中のみしか活用できないので蓄電方式や系統連係との組合せで、最も効率の良いシステムの設計が必要になる。 また、小型風力発電は風速の変化がはげしいところでは、それを平均化する電源システムが必要となる。 これらの組合せは用途によって各々異なるが、従来のバッテリーの替わりに電気二重層コンデンサー（ELECTRIC DOUBLE LAYER CAPACITOR）を用いることによって、もっとも効率がよく、長寿命の電源システムを設計することができる。また、太陽熱を使って直接冷暖房を行う装置や、フライホイールを使ったキネティックエネルギーによる軽便鉄道（LIGHT RAIL ROAD TRAIN）など、従来あまり知られていない再生可能エネルギーの利用方法や蓄電方法について紹介したい。 1. 電気二重層コンデンサー（Electric Double Layer Capacitors, Ultra Condenser, etc.）を使用した太陽光発電、風力発電の応用例 太陽光発電を独立電源として使用する場合には、鉛蓄電池やニッカドやリチュームバッテリー等の蓄電池が必要である。しかし、これらの蓄電池は寿命が短く、300回〜500回位の充・放電しかできないので、2年〜6年位しか使えない。また使用済みのバッテリーは重金属（鉛・カドミウム、等）を含むので廃棄処理にコストがかかる。その他いろいろな短所があるが、現在迄は他の方法がなかったので止むを得ずこのバッテリーを太陽電池と組み合わせて使ってきた。 ここで紹介する電気二重層コンデンサーは21世紀の蓄電池とも言えるもので非常によい特長をもっている。例えば、寿命が非常に長く、充電スピードが早く低温でも作動可能で、放電電流も大きく取れる。また廃棄コストも安く、液体が入っていないので液もれ等の心配がないなど非常に優れた特徴をもっている。欠点は大容量のコンデンサーの量産体制が整っていないので価格が高い。エネルギー密度が鉛蓄電池等に比べてまだ低い。 以下にEDLCと従来の電池（NiCd, Lead, Lithiumバッテリー等）の比較表をかかげる。

EDLC 　1. 無公害なクリーンエネルギー 　2. 充電スピードが早い（数秒〜数分） 　3. 放電電流が大きい（数100アンペア） 　4. 寿命が非常に長い（充放電回数10万回以上） 　5. 温度範囲が広い（70℃〜-30℃） 　6. 廃棄コストがかからない 　7. 残量が正確に把握できる

従来のバッテリー 　1. 公害物質を多く含む 　2. 充電に時間がかかる（30分〜10時間） 　3. 寿命が短い（200〜500回） 　4. 温度範囲が狭い（0℃〜50℃） 　5. 廃棄コストが高い 　6. 動作が急にストップし、また残量が正確に把握できない

次ページへつづく