10 先 進 せんしん
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顔淵死す。子曰く、『ああ、天われを喪ぼせり。天われを喪ぼせり』」(9)
「いまだ生を知らず、いずくんぞ死を知らん」(12)
「過ぎたるは、なお及ばざるごとし」(16)
「道をもって君に沢え、不可なれば止む」(24)
「なんぞ必ずしも書を読みて、然る後に学ぶとなさんや」(25)
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4 顔回(がんかい)という男ときたら、もう少し質問でもしてくれた
ら、わたしも肋かるのだが、わたしの言うことに感心してばかりいる。
(孔子)
子曰、囘也非助我者也、於吾言無所不説。
Confucius said, "Yan Hui cannot discuss with me. He never object
against my theory."
【コメントへのお答え】
「非常に難しいお話しばかりで、理解できないこと多々あるのですがも
み殻シリカの焼成灰からのシリコン精製について興味を持っています。
2020年の今、今後これらの技術や製品が必要になっていくのでしょうか?
鉱石からのシリカ供出はコストがかかるのでもみ殻ならば素晴らしいの
かなとも思えます。」(「籾殻からシリコン」2016.10.30)
これまで、コメントの返事は、基本的やってきておりませんが、誠実な
ごご質問にお答えするには、ちょと、時間的に制約がされると思ったも
のはそのままにしてきました。「籾殻を回収➲①廃熱利用+②廃棄物
の再利用にわけ、①については、発電などの実証試験がおこなわれて、
おり後者のなおかつ②は、肥料・土壌改質などへの再利用が実施され
ていますが、 ➲シリコン原料としての「E2E」(この事業プロセス
の端から端まで)でカバーする仕組みの採算性・エネルギー収支・環境
負荷収支に関する最適モデル構築が課題となります(未着手)。とはい
え、小規模なモデル実証実験を先行させる必要があります。ところで、
環境省によると、18年4月に閣議決定した第五次環境基本計画で、国
連「持続可能な開発目標」(SDGs)や「パリ協定」といった世界を巻き
込む国際な潮流や複雑化する環境・経済・社会の課題を踏まえ、複数の
課題の統合的な解決というSDGsの考え方も活用した「地域循環共生
圏」を提唱していますが、このような「地域循環共生圏」とは、各地域
が美しい自然景観等の地域資源を最大限活用しながら自立・分散型の社
会を形成しつつ地域の特性に応じて資源を補完し支え合うことにより、
地域の活力が最大限に発揮されることを提案・推奨促進されていますの
で、何らかな形でコミットできればと思っております(地域循環共生圏
概論Ⅰ、2019.12.20)。
PS.籾殻シリコン半導体デバイス(ソーラーパネル)事業がスタート
アップ出来れば面白いですね。
【ポストエネルギー革命序論130】
Intel、極低温で動作する量子制御チップ
2019年12月、量子制御チップ「Horse Ridge(開発コード名)」を発表。
Horse Ridgeは、 フルスタックの量子コンピューティングシステムの開
発を加速させるために設計、極低温域で動作するプロセッサ。量子コン
ピュータは、最適化問題など、特定の処理については既存のコンピュー
タよりも大幅に高速な処理でき量子コンピューティングの開発当初、最
も注力したのが量子ビット(キュービット)の実現だった。通常のビッ
トは「0」か「1」のどちらかの状態しか表せられず、量子ビットは、
2つ以上の状態を同時に表すことができる(重ね合わせ)。現在、Intel
以外にも複数の組織が、電子スピンの特性を活用したシリコン量子セッ
サの開発に取り組んでいる。
図1
ところで、量子コンピュータは同時に多くの計算を実行できるが、その
際に過剰な熱が発生し、効果を発揮するには、絶対零度に近い温度(-
273.15℃に非常に近い温度)で稼働する必要がある。量子コンピュータ
(多くの場合カスタム設計)は、量子プロセッサを制御する極低温冷蔵
庫から張り出された数百本のケーブルが必要となり、多くの量子コンピ
ューティングシステムは、ケーブルが四方八方から飛び出す(図1)。
Intelは 量子ハードウェア開発の初期段階でテストと特性評価を行う中
で商用規模の量子処理の実現を阻む重大なボトルネック(隘路)を特定。
それは、相互接続と制御エレクトロニクス。
Horse Ridgeは、オランダのデルフト工科大学(TU Delft)とオランダ応
用科学研究機構(TNO: Netherlands Organization for Applied Scien-
tific Research)が共同設立した先端研究センタ。QuTechの研究者と共
同で開発され、Intelが同社最大の研究所を置く米国オレゴン州の中で最
も寒い場所の1つにちなんで名付けられた。シリコン量子コンピュータ
は一般的なCMOS半導体プロセスを適用して製造できるため、量子コンピ
ュータの開発競争においてはシリコンの実装に多くの労力が割かれてい
る。Horse Ridge(Intelの22nm FinFETプロセスを適用)は、Intelの商
用向け量子コンピュータの設計やテスト、最適化を飛躍的に前進させる
と期待している。
離島の電力を100%再エネ化
【要点】
①エネルギー自給率が3%ほどの宮古島では2018年に「エコアイランド
宮古島宣言2.0」を発表。2030年に22.1%、2050年に48.9%と、具体的
な未来のエネルギー自給率を定めた。
②未来を見据え、2011年には「宮古島市島嶼(しょ)型スマートコミュ
ニティ実証事業」がスタート。だが第一期となる最初の5年間は苦難の
連続
③2016年の第二期からは方針を変更し、住居への太陽光パネル/エコキ
ュート設置による分散型エネルギーの制御に着手。2018年には市営住宅
に実装され、徐々に効果が現れる。
④「損得勘定を超え、“現場目線”でともにニーズを解決」を据え、壮
大な目標に向け、宮古島市、地元のエネルギー企業、パナソニックがコ
ミットする官民共同プロジェクトを進める。
08年、中心を成す宮古島市は「エコアイランド宮古島宣言」を公布。
以降、島の環境を守り、限りある資源を有効活用することを心がけてき
ている。10年目を迎えた18年には「エコアイランド宮古島宣言2.0
」を発表し、より市民がイメージしやすい明確な5つのゴールを設けて
いる。ゴールの1つに掲げたのが「エネルギー自給率の向上」。15年
のエネルギー自給率はわずか2.99%。離島である宮古島はエネルギ
ーのほとんどを島外からの運搬に頼らざるを得ず、エネルギーコストが
高い現実がある。さらに周辺諸島を含む全体の人口は約5万5000人と経済
規模も小さいことから、発電のスケールメリットを活かすことができな
い。原油価格が高騰したり、災害などの理由により定期的な燃料運搬に
問題が起きたりすれば、少なからず市民生活に影響が出ていた。そこで
宮古島市では2030年に22.1%、2050年に48.9%と、具体的な未来のエネ
ルギー自給率を定め、この数字に向け、これまで着実に自給率向上の取
り組みを進めてきた歴史がある。11年には沖縄県の事業を受託する形
で「宮古島市島嶼(しょ)型スマートコミュニティ実証事業」がスター
ト。島の太陽光発電や風力発電などの再生可能エネルギー(再エネ)を
利用して、電力消費の見える化、電力需要の制御によるエネルギーマネ
ージメントシステム(EMS) の実現に着手。ここでは、すでに設置済み
の風力発電機やメガソーラー(大規模太陽光発電所)を活用した。 運
用は13年10月から始まったものの、当初思い描いていた成果が生ま
れなかった。EMS実証では200世帯の家庭、25の事業所、農地を対象とし
たが、負荷制御が可能な設備がないため電力の需給バランスを図るため
のデマンドレスポンス(DR)が上手く機能しなかった。
不確実な再エネをいかに制御するか
第二期の実証ではリモートで直接制御するEMS が必要との結論に至る。
解決に資するソリューションとしてたどり着いたのが、太陽光パネルと
エコキュートだった。これを住居に分散エネルギー機器として設置し、
電気を使う消費者が不確実な太陽光エネルギーの変化に合わせて使い方
を調整することにしたのだ。まずはリモート環境を整備するためにネク
ステムズがクラウド制御システムを開発し、17年度までに「エコパー
ク宮古」にて模擬実証を行った。ここではスマートハウス向けの標準通
信プロトコルであるECHONET Liteを用いて複数ベンダーの機器を検証。
18年度からはフィールド実証へと移行し、宮古島市内の市営住宅40
棟202戸を対象に太陽光パネルとエコキュートを設置。現在、120
戸の家庭で利用されている。
市営住宅のスキームでは、エコキュートのリモート監視と制御をネクス
テムズが担い、電力消費の細やかな調整を図る。画期的なのは、ネクス
テムズの子会社宮古島未来エネルギーが「第三者所有モデル」により無
料でシステムを設置。これにより住民は初期負担がなく太陽光エネルギ
ーを自家消費に使え、宮古島未来エネルギーから温水熱を購入できる。
余剰電力は沖縄電力の電力系統に販売する。そこには「まずは宮古島で
永続的に使える技術でなくてはならない。それには補助金に頼らず、民
間でこのモデルを普及させることが重要。これまで太陽光はFIT(固定
価格買い取り制度)に支えられてきたが、19年11月からは順次卒
FITも発生し、売電目的では成立しにくくなった。だからこそFITに頼ら
ない自家消費型へ切り替えるべき時期に来ている。固定価格ではない、
自家消費型の太陽光の新しい価値が市民権を得るようになれば、全国各
地で同じスキームで価値が生み出されるようになる。そうなった未来は、
“エネルギーの地産地消”が実現するはず」と担当責任者は話す。また、
国が18年の第5次エネルギー基本計画で再エネを主力電源として打ち
出し、RE100やEV100など、企業間でも再エネ利用に対する意識が高まる
といった時代の後押しもある。行政の立場から、市営住宅のフィールド
実証について、いよいよ住民に再エネが供給されるところまで来たのは
非常に感慨深い。しかもFIT目的ではない自家消費にフォーカスしたも
ので、これこそ次世代のエネルギー供給のあるべき姿であり、その第一
歩の社会実装だと考える。
損得勘定を超え、“現場目線”でともにニーズを解決
太陽光エネルギーを効率的に分散して使用することで社会的負荷を軽減
していくことが今後の在り方。安定的かつ持続性があるエネルギー供給
を理想とする視点で、16年からの模擬実証では複数ベンダーのエコキ
ュートを試験したが、18年からのフィールド実証ではパナソニック製
品が選んでいる。実証の結果、パナソニック制御法が最も適していた。
この横断的プロジェクトでは一社独占の考えは上手く行かないと、パ
ナソニックの担当責任者は強調。50年の時点でも、電気代を意識する
ことなく同じように使えることを目標とし、安心して低コストかつ潤沢
にエネルギーを用意しておく。プロジェクトが始まった8年間だけを見
てもクラウド、IoTなど目まぐるしく技術が進歩し、やりたいことが実
現可能となった。今年度は蓄電池を上手く取り込み、次はEV(電気自動
車)も視野に入れながら次に進む。このように、このプロジェクトでは、
この地域に何が求められているかというニーズをもとに、解決策を生み
出す。プロジェクトの手応えを感じている。本格的な社会実装が始まっ
た今、官民の熱意がどのように宮古島の再エネ事業を育んでいくのか。
超えるべきハードルは多いが、成功を祈りたい。なぜならその成果は、
日本社会のエネルギー革命にも直結する。
宮古島で太陽光×蓄電池のシェアリング実証
昨年12月19日、古島市、ネクステムズ、東芝インフラシステムズ、
および東芝エネルギーシステムズは、大型蓄電池を活用し、複数拠点で
発生する太陽光発電システムの余剰電力を既存の電力系統を活用して充
放電する、蓄電池シェアリングに関する技術検証を宮古島市来間島にて
実施すると公表。これは、沖縄県が取り組む「スマートエネルギーアイ
ランド基盤構築事業」の一貫であり、検証期間は2020年1月6日~1月31日
まで。具体的には、宮古島内の市営住宅40カ所に余剰電力を監視のゲー
トウェイ装置を設置し、東芝グループが保有するバーチャル・パワープ
ラント(VPP)システムで、各拠点のPV の余剰電力量や蓄電池の充放電
可能量に基づき蓄電池の充放電を分単位で制御する。蓄電池の充放電の
過程において発生する電力損失の影響、および現行の計画値同時同量制
度注を加味した30分以内の細やかな制御の実現性を検証。宮古島市お
よび東芝グループは、同事業において、2014年に出力100kW(キロワット
)、容量176kWh(キロワット時)の大型蓄電池を来間島に設置し、島内
の消費電力を再生可能エネルギーと定置型蓄電池で100%賄うことを目指“.。
再生可能エネルギー100%自活実証”を行い、その有効性を確認る。本検
証において、平常時でも再生可能エネルギーの余剰電力吸収に活用。
今回、宮古島内の市営住宅40カ所に余剰電力を監視するためのゲートウ
ェイ装置を設置し東芝グループが保有するバーチャル・パワープラント
(VPP)システムにより、各拠点のPVの余剰電力量や蓄電池の充放電可能
量に基づき蓄電池の充放電を分単位で制御する。蓄電池の充放電の過程
において発生する電力損失の影響、および現行の計画値同時同量制度注
を加味した30分以内の細やかな制御の実現性を検証する。宮古島市は、
19年に「エコアイランド宮古島宣言2.0」を発表した。再生可能エネル
ギーの積極的な導入により、市内におけるエネルギー自給率を16年の
2.9%から50年に48.9%まで高めることを掲げているが、再生可能エネル
ギーは天候に左右されるため、その普及には蓄電池などの調整力が必要
となるが、普及が進んでいない。本検証により蓄電池シェアリングの有
効性を確認することで、公共施設などに設置したBCP(事業継続計画)用
途の蓄電池を平常時にも複数用途で活用できるようになる。蓄電池の導
入促進により、今後さらなる再生可能エネルギーの導入が可能になり、
電力供給の安定化への貢献やエネルギー自給率の向上が期待される。
再エネ水素ステーション「H2One ST Unit™」を敦賀市内に
昨年12月26日、福井県敦賀市と東芝エネルギーシステムズ株式会社
は、北陸地方において初となる再エネ水素ステーション「H2One ST Unit™」
を敦賀市内に導入し、本日開所している。東芝エネルギーシステムズ製
の「H2One ST Unit™」は、再生可能エネルギーで発電した電力により水
素を製造し、燃料電池車に充填できるシステムです。1日当たり燃料電
池車約8台の水素製造能力を有し、最速3分で満充填が可能。
2018年8月に敦賀市と東芝エネルギーシステムズは「水素サプライチェー
ン構築に関する基本協定」を締結し、敦賀市内における水素サプライチ
ェーンの構築に向けた検討を行っています。今回開所した「H2One ST
Unit™」もその一環として導入。20年度上期中に、東芝エネルギーシス
テムズ製の自立型エネルギー供給システムのワンコンテナ型「H2One™」
を増設し、再生可能エネルギー由来の水素に加え、再生可能エネルギー
由来の電気を電気自動車や敦賀市公設地方卸売市場に供給する「H2One
マルチステーション™」として稼働する予定。
水素燃料電池船に移動型純水素燃料電池システム
昨年12月27日、東芝エネルギーシステムとNREG東芝不動産株式
会社と国立大学法人東京海洋大学の実証試験で使われる水素燃料電池船
向けに、30kWの移動型水素燃料電池システムを納入。今回納入した移動
型純水素燃料電池システムは、定置用と比較し、単位出力当たりの容量
を1/3に小型化したコンパクトなものです。同船が10月30日に日本小
型船舶検査機構の臨時航行検査に合格し、このたび実証実験が開始した
ことを公表。今回納入した移動型30kW純水素燃料電池システムは、船舶
のほか、鉄道やトラックなどの移動体への搭載を想定して新規に開発し
た純水素燃料電池システム。水素を燃料としており、CO2を発生させずに
発電することができ。また、エンジンに比べて低騒音で、最短で1分で
発電を開始でき、今回、システム簡素化、パッケージングの工夫等によ
り、従来の定置用水素燃料電池に比べ約1/3への小型化を実現。また、国
土交通省により策定された水素燃料電池船の安全ガイドライン案に準拠
した安全設計を実施している。NREG東芝不動産と東京海洋大学は環
境に優しい水素燃料電池船の実運用化に関する取り組みを実施、16年
10月より3.5kW純水素燃料電池を搭載した燃料電池船の実証実験を行っ
ている。今回、より大型の30kW純水素燃料電池モジュールを搭載した船
の実証実験により、純水素燃料電池システムの海上での使用における課
題抽出を行う。また、実証実験から得られた成果は、国土交通省が進め
る燃料電池船の安全ガイドラインにて確認される予定。
【世界の工芸: #CraftsOfTheWorld#SuikoIto 】
伊東翠湖 伊東 慶 伊東陶山 宮下善爾 宇野三吾
【コズテル自治会誌:#Costail#ResidentAssociat#Diary】
1月12日:定例役員会新年会(18:00)
1月13日:老友会新年会(11:00)