jeyseni's diary

「ジェイセニ」と呼んでください。批判ではなく提案をするのが生き甲斐です。

電力消費の40%がモーター--EV車,ハイブリッド車,生成AIを低消費電力化するとともに,火力発電所からのCO2排出をゼロにする技術を日本は輸出して貢献すべき

「電気モーターおよび電気モーターが駆動するシステムは、単一エネルギーとしては最大の最終用途であり、世界の電力消費量の40%以上を占めています」という報告書があるようである(https://iea.blob.core.windows.net/assets/d69b2a76-feb9-4a74-a921-2490a8fefcdf/EE_for_ElectricSystems.pdf)。

 電車にしてもEVにしても,その場では二酸化炭素を排出しないが,使っている電気の多くは,火力発電所からの電気であり,石油や石炭を燃やして発電しているため,発電時に二酸化炭素が発生する。そこで,モーターの電力消費を下げれば,発電量を減らすことができ,結果として二酸化炭素の排出量を減らせる,というのである。

 石油や石炭は,液体や固体の状態で保管できるので,必要なときにエネルギーを取り出すことができるが,これが電気エネルギーに変わってしまうと,発電した分を消費しなければ,電力は過剰供給された状態になり,結局は使われないまま熱になって消滅してしまう。遠くの発電所から電気を送る送電線でも熱として消費されてしまう。かといって,蓄電池に溜めたとしても,蓄電池も勝手に放電してしまう。つまり,溜めておけないことで無駄が生じてしまう。

 モーターの効率を上げれば消費電力が減り,結果として発電所での発電量を減らすことができ,化石燃料の使用が減り,二酸化炭素の排出量も減らすことができる。EVでは,同じバッテリーでも走行可能距離が伸び,その必要がなければバッテリーを小型化することで軽量化でき,ボディやタイヤへの負担,さらにモーター自体への負担も減る。すべてにおいて,効果的なのが,モーター効率の向上,というわけである。

 ところが,モーターは低速でのトルクが強く,効率的に仕事ができるが,高速ではトルクが下がり,効率が悪くなる。EVも街中での使用には有利だが,広い国土を高速で移動するといった用途には効率が悪い。そこで,直結モードのあるハイブリッドカーなら,低速側はモーター,高速側はエンジンを受け持つことで効率よくエネルギーが利用できる。

 ハイブリッドカーは,筆者は部品点数が多くなり,故障の確率が高まることを懸念して否定している側なのだが,エンジンの燃料として合成燃料やエタノール類で二酸化炭素排出量を減らしたり,水素燃料で二酸化炭素排出をゼロにすることとうまく組み合わせた方が,リチウムイオン電池の墓場を築いてしまうEVよりも得策なのかもしれないと思うようになっている。

 とすれば,火力発電所からの二酸化炭素排出をゼロにする日本が誇る技術を使えば,石油や石炭で電力を作っても,二酸化炭素は増えないし,さらにモーターの効率化で発電量を減らせる。

 ただ,この統計は2024年のもので,その前の年にブレークした生成AIが膨大な電力を使うことが判明したため,おそらく次の統計では,モーターが40%から33%に,AIが33%といった数字を叩き出すのではないだろうか。そしてAIの電力消費がさらに拡大するかもしれない。とすれば,次は低電力の生成AIが有利になってくる。

 それでも,モーターの効率化にも限界があるし,生成AIはますます利用が増え,電力消費量は減ることはないだろう。ならば,やはり発電時に二酸化炭素を出さない技術で日本が世界を指導し,リードしていくことが,日本の生き残りなのではないだろうか。