松本真由美のブログ一覧

こんにちは。GW中いかがお過ごしですか？
私はこのGW中、瀬川研（私が所属している研究室です）の被災地支援の活動の一環で、宮城に行ってきました。
瀬川研では色素増感太陽電池という次世代型の太陽電池を研究開発していますが、太陽電池ライトの試作品を避難所で使っていただこうと１００個用意したものです。開発に携わる内田聡准教授自身が、震災発生後は家族が暮らす仙台の自宅で３週間にわたる配給生活を送ったこともあり、今回は宮城県内の避難所に寄贈することにしました。

色素増感太陽電池ライトは、電気を貯めることができるのが大きな特徴です。日中８時間太陽電池をお日様に当てて蓄電すれば（窓越しの自然光でもＯＫ）、夜間に照明として使えます。

 

避難所の皆さんにライトの使い方の説明をする内田准教授。



体育館などの大きな部屋が避難所になっているため、照明をつけるとパッとまわりが明るくなることから、まわりに遠慮して真夜中は電気がなかなかつけずらい環境にあり（就寝時間など）、こうした小さな照明が欲しかったそうです。



こちらの避難所では、瀬川教授がライトの使い方を説明。使い方はスイッチをポンと1回押すだけで、とても簡単です。日中はスイッチを消して蓄電しておけば繰り返し使えます。



部屋の中だけでなく、仮設トイレの中でも、このライトを使いたいという話になりました。 照明があれば、女性たちも安心して夜間のトイレが利用できそうです。



さて、肝心のライトですが、ちゃんと照明として機能しているかどうかが気になっていたのですが、さっそく避難所の責任者の方から、夜の９時から朝の６時までライトが灯っていると報告をいただきました。こちらは部屋の中で使っていただいています。



廊下は自然光が入るので、壁に設置。



夜間、懐中電灯くらいの明るさで、まわりを照らしているようです。



こうした小型の照明がいくつかあることで、避難されている人たちのストレスを少しでも減らすことになるのではと、避難所の責任者の方がとても喜んでくださいました。仮設住宅に入居できるまで、平均してあと２ヶ月程度かかると見られているそうです。それまでの期間、少しでもお役に立てるとうれしいです。ところで、今回宮城を訪ねて、被災地の厳しい状況に愕然としました。後ほどブログに綴りたいと思います。

午前中に向かったのが宮古島メガソーラー実証研究設備です。道の途中で、何度かさとうきび畑に通りかかりました。



メガソーラーは、空港から車で約３０分ほど行ったところにありました。



ここは、離島独立型系統エネルギー導入実証事業として進められている４つの沖縄の離島のマイクログリッドシステムのひとつです。8月に多良間島、9月に与那国島と北大東島に続いて、10月に宮古島でのメガソーラー実証研究設備の工事が完了したばかりです。宮古島は４ＭＷの太陽光発電設備です。

これから３年間、太陽光発電設備を大量導入した場合に系統へどのような影響を与えるのかを検証する系統安定化対策についての実証試験が行われます。施設の外からは、メガソーラーのそばに大型風車が立っているのが見えます。日本でメガソーラー実証実験設備に風車が設置されているのは、たぶん宮古島だけではないでしょうか。



原則非公開だそうで、施設内の写真はブログでは残念ながらご紹介できないので、写真は施設の外観のみでお許しを。 ちなみに完成図はこちらです。



この実証実験設備には、風車の他に、ＮＡＳ電池が設置されています。実証研究内容は、次の４つです。
１．出力変動抑制効果の検証（蓄電池+ＰＶ）
２．周波数変動よ億世効果の検証（蓄電池+ＰＶ+既設風力）
３．ＰＶのスケジュール運転の検証（蓄電池+ＰＶ）
４．模擬の配電線路における最適制御階層の検証
　※ＰＶは太陽光発電設備のこと

ここでの設備は、遠隔操作されていて、宮古第二発電所に中央制御装置があります。このメガソーラー設備は海沿いに立っているので、ＰＶパネルへの塩害の影響についても調べているそうです。また興味深かったのが、パネルの設置角度が５度で統一されていたことです。

台風の通り道である宮古島では、傾斜を３０度もつけてしまうとパネルが飛ばされてしまうリスクがあるからだそうです。５度くらいの傾斜がここではベストだそうです。前に訪ねた稚内メガソーラーサイトは、冬場の積雪を考えて、傾斜を急にするなどの対策がとられていましたが、地域によっていろいろ考えられているんですね。

離島マイクログリッドは、まだ始まったばかりですが、これからの実証実験内容がどうなるのか、とても楽しみです。さて、次の訪問先は、バイオエタノール実証実験現場です。更新は明日以降になると思います。できるだけ早めに書きますね。

こんばんは。お元気ですか？早いものでもう11月の第二週に入りました。きょうは少し風は強かったですが、青空が広がって気持ち良かったです（*^_^*）イチョウ並木も少しずつ紅葉になってきていて、風が吹くと葉っぱがハラハラと舞う様子は秋ならではの風情ですね。さて、きょうはどなたでも参加いただける全国で開催中のシンポジウムのご案内です。

「未来を支える新エネルギー」
シンポジウム～再生可能エネルギーの全量買取制度の導入に向けて～

発電時のＣＯ２排出が少なく、経済波及効果も期待されている再生可能エネルギーの育成・普及のため、国は「再生可能エネルギーの全量買取制度」の導入を準備中です。すでに、住宅などの太陽光発電については余剰電力買取制度は始まっていますよね。買取りにかかる費用は「太陽光発電促進付加金（サーチャージ）」として、電力を使う私たち国民が負担することになっています。

地域によって負担額には幅がありますが、一般家庭で１ヶ月あたり数円～十数円くらいでスタートする見通しです。これが本格的に再生可能エネルギーの全量買取制度が始まると、これから約１０年後には、１ヶ月あたりの負担額は、最大で１５０～２００円程度と試算されています。 では、なぜ買取制度が必要なのでしょうか？この全量買取制度について国からの説明、また質疑応答、そしてパネルディスカッションが予定されています。

【シンポジウムの開催日程】
○１１月２日（火）東京 、○１１月５日（金）大阪 、○１１月８日（月）福岡
ここまでは終了していますが、これからまだ６か所で開催されます。

○１１月１６日（火）札幌
○１１月１９日（金）仙台
○１１月２４日（水）広島
○１１月３０日（火）高松
○１２月２日（木）那覇
○１２月１０日（金）名古屋

私は16日（火）の札幌の会場のパネルディスカッションに登壇する予定です。全量買取制度について話を聞きたい！という方はぜひお越しくださいね！場所、申込み方法等は詳細は以下のＨＰをご覧下さい。私もイベント終了後はブログでも報告しますね。

「再生可能エネルギーの全量買取制度について」
・資源エネルギー庁特設ページ
　http://www.enecho.meti.go.jp/kaitori/

P.S.
今回は写真がなくて、ちょっとさみしいですね。ここ数日カメラを手にとっていませんでした。意識しないと撮る機会を逸してしまうようで、ダメですね。明日からまたぼちぼち撮り始めま～す。

こんばんは。１０月も後半になりましたね。すっかり気温も下がって、上着がないと肌寒く感じられます。

さて、今週１９日（火）-２１日（木）に開催された「ネイチャー・フォトニクス・テクノロジー・コンファレンス～太陽光発電の将来展望」で、初日のパネルディスカッション「有機系太陽電池の将来展望」のモデレーターと瀬川浩司教授とともにつとめました。その時の様子を写真でちょっとご紹介します。５００名定員の会場は満席の盛況でした。 有機系太陽電池の研究を行う国内外の第一人者の方々をパネリストとしてお迎えしました。



導電性高分子の発見によって2000 年に白川英樹名誉教授と共にノーベル化学賞を受賞されたアラン・ヒ―ガー教授（カリフォルニア大学）。現在、高分子太陽電池の開発を進めていらっしゃいます。



色素増感太陽電池（グレッツエル・セル）の生みの親であるミハエル・グレッツエル教授。



光触媒、高分子光電池、人工光合成、微生物燃料電池など新しい原理に基づいた光応答材料の設計を研究されている橋本和仁教授（東京大学大学院工学系応用化学専攻）。

 

あ、私ですね。これは、話の次の展開を考えているところかな(^.^)
こんな瞬間をよく撮ってくださった・・



瀬川浩司教授（東京大学先端科学技術研究センター・産学連携新エネルギー施設長）は、色素増感太陽電池の研究開発を行っています。



ソニーが開発しているHana-Akari。



モデレーターとして、まとめ中（かな？？）。



終了後、いろいろな方に非常に面白いパネルディスカションだった、８０分の時間があっという間だったとお声掛けいただきました。さすが第一線の研究者の方をパネリストとしてお迎えしただけに、会場はピーンと緊張感さえ感じられました。私は初日のみの参加でしたが、３日間通して参加された人も多かったようです。

さて、私は明日は福井県敦賀市で講演です！早起きなので、今夜はこのへんで。皆さん、おやすみなさい♪

こんにちは。晴天から一転、朝からき雨になりました。低気圧が接近して、大雨になるところもあるようなので、天気予報をチェックしてお気をつけくださいね。

さて、7日（木）、8日（金）の両日東京工業大学にて開催された「第3回革新的太陽光発電国際シンポジウム」も無事盛況のうちに終了しました。会場には、企業や大学で太陽電池開発に携わる方を中心に連日約300名にお越しいただきました。初日は開会３０分前からすでに会場は満席に近い状況で、その熱気には驚きました。

国内外の第一線の太陽電池開発者による最先端の研究成果の報告で、主流のシリコン系から、化合物系、有機系、次世代型の量子ドット太陽電池まで幅広い内容でした。今の開発状況をしっかりチェックしたい！という方が多かったのでしょう。海外の研究機関の著名な専門家から直接話が聞けるというのも魅力ですね。

質疑応答も活発でしたが、改めて太陽電池の大きな可能性を感じさせられる２日間でした。総合司会をつとめさせていただき、第1回目から経緯を見られることにありがたく思います。次回の第4回目のシンポジウムは、来年2011年11月24日（木）、25日（金）に東京大学にて開催の予定です。

さて、せっかくなので、先月11日（土）にギャラリートークでお話くださった桐蔭横浜大学の村上拓郎先生の「え！こんな太陽電池もあったの？色素で電力を生み出す色々な話」についても書きますね。ちょっと長くなりますが、よかったらおつきあいください。

村上先生は、色素増感型太陽電池の生みの親であるスイス連邦工科大学（ＥＰＦＬ）のミハエル・グレッツェル教授に師事された経験をお持ちです。太陽電池のテーマに入る前に、まず「色素ってなんだろう？」というところから話をスタートされました。

植物や藻類、プランクトンなどから、葉緑体に含まれる色素の働きについて解説。たとえば、色のついた炭酸飲料やジュースの色について。これは、ジュースなどに入っている分子が光を吸収するため、紫、青、緑、黄、赤といろいろな色に見えるのだそうです。

光はエネルギー。つまり光を吸収した分子はエネルギーを吸収したことになるわけです。そして分子は吸収したエネルギーを何らかのエネルギーに変えなければなりません。獲得したエネルギーを光として放出する場合に、分子が光るのだそうです。 おもしろいことに、ホウレンソウをミキサーにかけた液体状にしたものは、ランプを当てると緑の色素が赤い色に見えます。これは、ホウレンソウの色素が光を吸収して発光する現象なのだそうです。


（光を当てると、ホウレンソウの緑の色素は赤色に見える）

他にも獲得したエネルギー（光）を電子として放出する現象があります。この現象を利用したものが、色素増感太陽電池です。色素増感太陽電池は、スイス連邦工科大学（ＥＰFL）のミハエル・グレッツェル教授が、酸化チタンを利用することで大幅に変換効率が向上することを、１９９３年雑誌「ネイチャー」に発表したことで、世界的に注目されました。そのため色素増感太陽電池は、グレッツェル・セルとも呼ばれています。


（色素増感太陽電池セルを手にとって見せる村上先生）

キ―となるテクノロジーのひとつは酸化チタン。酸化チタンは化粧品や歯磨き粉を白く着色させるために使用される汎用的なものですが、ナノサイズの酸化チタンで作った電極で比表面積を１０００倍以上に増やしています。小さな粒子を使うと、色素を多く吸着させることができ、また光を多く吸収することができるそうです。これで、見かけの１０００倍の光を利用することが可能になりました。

ただ、色素は光に弱いという性質があります。たとえば、色あせたポスターは青っぽくなりますよね。これは赤い色素が光で分解してしまうためなんだそうです。そこで、ふたつ目のキーテクノロジーは、光に強い色素の開発！光に強く、変換効率の高い色素、ルテニウム錯体色素をガヤ・ナジルジン博士（グレッツェル研）が開発したそうです。


(セルを光に当ててみる）

色素増感太陽電池の作りかたは、酸化チタンのペーストを導電性ガラスに塗り、そのガラスを５００度程度の温度で焼きます。焼いた酸化チタンを色素の溶液に入れて、色素を吸着させます。その後対極との間に電解液をはさみ込んで、簡単にできます。大がかりな製造装置も必要なく、コストを下げて汎用的な材料を使った太陽電池が可能になりました。

たとえば、ホウレンソウの緑色の色素であるクロロフィルでも発電することもできます。ランプを当てると、ホウレンソウの緑の色素は赤い色に見えますが、色素により太陽電池の色が変わり、また変換効率も変わってくるそうです。


（色素で太陽電池の色が変わる～村上先生の資料映像より）

太陽電池は大きく分けてシリコン系、化合物半導体系、有機系の３つの分類されますが、色素増感太陽電池は有機系に分類されます。単結晶シリコンの変換効率は２１－２２％で、化合物半導体系のＣＩＧS型やGaAs型は１６－１９％、有機系の色素増感型が１１％、有機薄膜型で７％くらい。村上先生は、変換効率だけでセルの評価はできない。太陽電池の製造に費やしたエネルギーも含んで、ライフサイクル全体で太陽電池を考えていくべきではないかとお話されました。

これから太陽電池を開発していく上でポイントとなるのは、低コストであること（作るエネルギーが少ない）、高耐久性（長く発電し続けて製造エネルギーをどれだけ上回れるか）、また高効率（高いエネルギー変換効率で実用範囲を広げる）ではないかとのこと。

これまでにソニーやアイシン精機などが試作品を発表し話題になっています。色素増感太陽電池の用途の可能性を広げていくためにも、「実用化に向けて研究開発の現場でもさらにがんばります！」と笑顔でお話をまとめられました。これからの未来の太陽電池の研究開発に期待が高まります。ぜひがんばってほしいです。