内海新聞のブログ

1996年創刊の我が国最初の電子新聞

1803:日本の自動車を全部EVにするのは可能か?

AI君と考えてみました。無茶で大胆なアイデアも自由に言って議論できるのが楽しいです。

■日本の車を全部電気自動車にしたら?電気はどれだけいるの?
私:日本国内のガソリン車・ディーゼル車をEVにした場合、日産リーフにして、1日充電で何kWhの電力が必要か?

AI:日本国内のガソリン車やディーゼル車をEVに置き換える場合、必要な充電量は車種や走行条件によって異なります。ただし、一般的には日本で販売されているEVである日産リーフの場合、1日の充電に必要な電力はおおよそ20kWh程度とされています。

ただし、これはあくまでも目安であり、実際には充電に必要な電力量は以下の要因によって異なります。

日産リーフに全部した場合どうなるか?
私:仮に日産リーフでいいので日本のガソリン・ディーゼル車を全部置き換えたら、どれだけの充電電力量が1日で必要か?

AI:日本国内に登録されている乗用車のうち、2021年末時点でのガソリン車とディーゼル車の保有台数はおよそ5000万台ほどです。これらをすべて日産リーフに置き換える場合、必要な充電電力量は以下のようになります。

5000万台 × 1日あたりの充電電力量(約20kWh) = 1兆kWh

■日本中のガソリン・ディーゼル車を日産リーフに置き換えたら必要な電力は?
私:5000万台×20kWhだと何kWhか?

AI:5000万台 × 20kWhは、1兆kWhに相当します。(0からフル充電させた場合)

私:柏崎刈羽で何基分?

AI:柏崎刈羽原子力発電所は、日本の新潟県にある原子力発電所で、東京電力パワーグリッドが運営しています。柏崎刈羽原子力発電所には7基の原子炉があり、それぞれの出力は以下の通りです。
1~5号機:1,100メガワット (MW)
6~7号機:1,356メガワット (MW)

したがって、柏崎刈羽原子力発電所の総出力は、7基合わせて8,212メガワット (MW) になります。ただし、現在は柏崎刈羽原子力発電所の一部の原子炉が停止しているため、実際に発電している出力はこれよりも低くなっています。

私:だったら、1日で1兆kWhの充電量になるわけだから、1号機1台の発電量で何基分か計算してみて

■もし日本中の電気自動車を充電させるなら原子炉400基ぐらい必要
AI:先程の計算より、柏崎刈羽原子力発電所の1号機1機が1日に発電する量は、約246万kWhです。したがって、1日に1兆kWhの充電を行うためには、約406基の1号機が必要になります。

■日本国民が乗る電気自動車全部を充電して使うにはソーラーパネルでどれぐらい必要か?

私:これを260Wのソーラーパネルを5時間発電させるとしたら、何枚あればいいのかと面積を計算してほしい

AI:1日あたり1兆kWhの電力をソーラーパネルだけで賄う場合、必要なソーラーパネルの枚数と面積を求めることができます。

1日あたり必要な電力量は、1兆kWh ÷ 24時間 = 41,666,666,667kWです。

次に、1枚の260Wパネルが1日あたり発電できる電力量は、260W × 5時間 = 1,300Wh = 1.3kWhです。

したがって、1日あたり必要な電力量を1枚のパネルが発電できる電力量で割ることで、必要なパネルの枚数が求められます。

必要なパネルの枚数 = 41,666,666,667kW ÷ 1.3kWh/枚 ≒ 32,051,282,051枚

最後に、必要なパネルの面積を求めるために、1枚あたりの面積をかけます。260Wのパネルの面積は、約1.65平方メートル(m^2)です。

必要な面積 = 32,051,282,051枚 × 1.65m^2/枚 ≒ 52,871,794,871m^2

つまり、1日あたり1兆kWhの電力をソーラーパネルだけで賄うには、約52,871,794,871平方メートル(約20,426平方マイル)の面積のソーラーパネルが必要になります。

私:52,871,794,871平方メートル(約20,426平方マイル)は平方キロメートルでどれぐらいか?
AI:52,871,794,871平方メートルは、52,871.794871平方キロメートルに相当します。

私:日本の市で言うとどこの何倍ぐらいか?
52,871平方キロメートルは、日本の市の面積で比較すると、およそ2,023個の「東京都」の面積に相当します。ただし、実際の市の面積は異なる場合がありますので、あくまでも目安としてお考えください。

私:日本の平野部の面積の何倍ぐらいか

ソーラーパネルだけで日本中の電気自動車を充電するためには日本列島で2.3倍の面積が必要

AI:日本の平野部の面積はおおよそ23,000平方キロメートル程度とされています。従って、52,871平方キロメートルを23,000平方キロメートルで割ると、おおよそ2.3倍になります。つまり、52,871平方キロメートルの面積は、日本の平野部の面積の約2.3倍に相当します。

■テスラやグーグルのスマートグリッドはどうか?
私:テスラやグーグルのスマートグリッドは理にかなっているのか?

AI:テスラやグーグルなどの企業が提唱しているスマートグリッドは、理にかなっていると言えます。スマートグリッドは、電力網の効率性を高めるために、電力の需要と供給を適切に調整することができる仕組みです。具体的には、家庭やビルなどの電力消費量を自動で調整するスマートメーターや、電力需要がピークに達する時間帯に自動で電力負荷を制御するデマンドレスポンスなどが含まれます。

これにより、電力の供給量と需要量を常に最適化することが可能となり、電力の浪費を減らし、安定した電力供給を実現することができます。また、再生可能エネルギーのような不安定な電源でも、需要と供給を調整することでより有効に活用できます。

ただし、スマートグリッドは技術的な課題やセキュリティ上のリスクなどが存在するため、その導入には十分な検討が必要です。さらに、既存の電力インフラとの整合性や、利用者のプライバシー保護などの問題も考慮する必要があります。
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これだと、今日本で走っているガソリン・ディーゼル車を全廃してEVにしても肝心の電力が圧倒的に追いつかないことがわかる。

原子炉にしたところで400基もいるなんて、ムリだろう。
原子炉増設したから解決は……ない。

アバウトにやって、ざっくりでこれだったけど、なんかいいアイデアないかな?

(内海君:小市民)