300Wh/kgが実現した場合:　原子力発電の出力調整と安全性

	原子力発電と蓄電キャパシタについて説明する前に、まず、原子力発電の必要性について述べる必要があります。 結論から言えば原子力発電所の再稼働は絶対に必要です。常識的な理系の人間なら、これ以外の結論は出せないはずです。 ただし、重大事故の発生確率をなるべく下げるために、稼働する原発の数は必要最小数にして稼働年数はなるべく短くし、旧型炉を安全性が向上した最新の原子炉に変える必要があります。 非常に単純な計算で、事故の発生確率は、稼働数Ｘ稼働年数Ｘ単独機の事故発生頻度（回／万年）で与えられるからです。 原発を再稼働せずに再生可能エネルギーを増やすべきというのは、実は危険な考え方です。 自然エネルギーはそれ自体が自然の中で循環していて、それにより自然界のバランスは保たれています。 このエネルギーを人間が無理やり横から奪えば、必ず環境系や生物系への影響が現れます。 したがって、再生可能エネルギーの利用は、時間をかけつつ確実に進める必要があります。 ここで、極めて重要なことは再生可能エネルギーだけでエネルギー需要を満たすことは不可能なことです。 エネルギー供給量が足りなければエネルギー危機となり、日本の経済活動は大打撃を受け、政情不安や治安の悪化が起こります。 したがって、エネルギー危機を防ぐため再生可能エネルギーだけでの不足分は、化石燃料を使うか原発を使うしかないわけですが、そのバランスは今後の状況を見ながら慎重に判断する必要があります。 このように考えれば、日本のエネルギー計画の基本でであるエネルギーミックスは理に適っていると言えます。
	図1 原子力発電と蓄電キャパシタ
	図1左図に示すように原子力はベースロード電源と呼ばれています。電力コストが安いという利点はあるものの出力を変えられないという欠点もあります。 最近の計算では、廃炉や重大事故のリスクを考慮すれば原発の電力コストは安くないとも言われていますし、出力を比較的簡単かつ安全に変えられる原子炉も開発されています。 しかし、相対的に見れば、やはり、原子力はベースロード電源になります。 このため、原子力の利用には火力発電による系統の平準化が必要になります。 つまり、電力需要の変動に原発は対応できないので、原発の出力は抑え気味にして火力で変動に対応しているわけです。 これにより、折角原発を再稼働しても、二酸化炭素の排出量の低減にはそれほど寄与しないことになります。 この問題も電気を蓄えられないことが原因なので、高性能蓄電キャパシタが開発されれば解決します。 図1右側にあるように原発の出力をキャパシタに蓄えてから送電網へ出力します。つまり系統による平準化ではなく、分散した発電所（発電機）ごとに平準化をするわけです。 これにより、系統につながれた火力発電所の負担は大幅に低減し、外的要因による出力調整をあまりせずに効率的な運転が可能となります。 原子力発電と蓄電キャパシタの組み合わせには別の大きな利点があります。 それを説明するには、2011年の福島第一発電所の事故原因について、もう一度復習する必要があります。 地震により事故が起きたというのは厳密には誤りで、第一発電所も第二発電所も地震には正常に反応し緊急停止しています。 冷却ポンプも正常に作動し、そのまま何も起こらなければ事故にはなりませんでした。 しかし、その後、第一発電所は津波による被害で電源を喪失し、原子炉の冷却ができなくなってメルトダウンに至りました。 つまり、事故の原因は正確には地震ではなく、津波による電源喪失です。 ここで、出力安定化のために使用する蓄電キャパシタですが、電力を蓄えているわけですから非常時にはバックアップ電源として利用できます。 キャパシタは可動部がないので地震などには強い構造となっています。 したがって、大容量蓄電キャパシタを分散配置しておけば、電源喪失による事故は２度と起こらないことになります。 原子力発電の出力安定化とバックアップ電源は、全ての原発で必要なので、高性能蓄電キャパシタが開発されれば世界中の原発で使われることになります。

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