(57)【要約】【課題】低ポテンシャル電気エネルギー採集の非採算性、零細規模電気エネルギー採集の非採算性、輸送コスト、備蓄コスト、エネルギーの移し替え、需給バランス、初期投資のリスク、生産の寡占化、蓄電媒体のリサイクル利用、充電時間、環境、資源や流通の利権争い、等等、改善課題を阻む障壁の除去【解決手段】エネルギー供給元の蓄電池の多数を直列に接続し、供給先である、規格化された輸送用の高電圧高容量蓄電池にエネルギーを移し替える。エネルギーが無くなった供給元の蓄電池を、エネルギーを溜めている蓄電池と順次交換することで、安価な設備コストで、効率よく、エネルギーの移し替える。輸送用の蓄電池を介し、規格化された流通手段で低密度のエネルギーを広範囲から採集し、高密度の消費地に供給する。【選択図】図１
2010166795.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
採集地で採集された電気エネルギーを消費地まで輸送する過程で、
採集した電気エネルギーを蓄える蓄電池を採集用蓄電池とし、
電気エネルギーを輸送する蓄電池を輸送用蓄電池とし、
消費市場で流通している蓄電池を消費者用蓄電池とし、
消費用蓄電池がより小さな多数の蓄電池から構成される場合、より小さい蓄電池を部分蓄電池とし、
｛採集用蓄電池から他の蓄電池に｝または｛輸送用蓄電池から他の蓄電池に｝電気エネルギーを移し替える際、電気エネルギーの移し替え元である｛採集用蓄電池または輸送用蓄電池｝を直列接続するシステムが存在することを第１の特徴とし、
電気エネルギーを移し替える際、複数の移し替え元の｛｛採集用蓄電池｝または｛輸送用蓄電池｝｝の内、いずれかの｛｛採集用蓄電池｝または｛輸送用蓄電池｝｝の電気エネルギーが無くなった段階で、その｛｛採集用蓄電池｝または｛輸送用蓄電池｝｝を、移し替えを待っている移し替え元の｛｛採集用蓄電池｝または｛輸送用蓄電池｝｝と交換するシステムが存在することを第２の特徴とし、
上記、第２のシステムにおいて、移し替え元の、個々の｛｛採集用蓄電池｝または｛輸送用蓄電池｝｝が放出した電気エネルギーを計測管理すするシステムが存在することを第３の特徴とし、
上記、第２のシステムにおいて、移し替え先の、個々の｛｛輸送用蓄電池｝または｛部分蓄電池｝または｛消費者用蓄電池｝｝が取り込んだ電気エネルギーを計測管理するシステムが存在することを第４の特徴とし、
上記｛第１と第２と｛第３または第４｝｝の特徴の下に流通する電気エネルギーの｛採集から消費までの対価の決済｝が存在するビジネスモデル。
【請求項２】
｛一つの消費者用蓄電池｝または｛一つの部分蓄電池｝が、｛他の蓄電池との個体識別ができる｝識別番号が存在することを第５の特徴とし、
｛一つの消費者用蓄電池｝または｛一つの部分蓄電池｝が持つ｛消費前エネルギー｝と｛｛消費エネルギー｝または｛消費後残存エネルギー｝｝をその識別番号と対応させて、管理するシステムが存在することを第６の特徴とし、
電気エネルギーの消費者が｛電気エネルギーを消費した蓄電池｝と｛充電された蓄電池｝とを交換する流通システムが存在することを第７の特徴とし、
｛消費済みの蓄電池の残存電気エネルギー｝と｛交換後の蓄電池の電気エネルギー｝の｛｛差の電気エネルギー｝もしくは｛消費済みの電気エネルギーに相当する電気エネルギー｝｝の対価の決済を管理するシステムが存在することを第８の特徴とし、
請求項１によって定義される｛電気エネルギーの対価の決済｝に加えて、上記｛第５と第６と第７と第８｝の特徴を有する電気エネルギーの対価の決済が存在するビジネスモデル。
【請求項３】
個々の｛｛消費者用蓄電池｝または｛部分蓄電池｝｝の｛｛故障｝または｛劣化｝または｛経時変化による充電時の蓄電容量｝｝を計測し管理するシステムが存在することを第９の特徴とし、
蓄電池の｛｛劣化｝または｛故障｝または｛経時変化｝｝を｛電気エネルギーを流通させるに必要な費用｝として計算し、その対価の決済を管理するシステムが存在することを第１０の特徴とし、
上記請求項｛１または２｝に加えて、上記｛第９と第１０｝の特徴を有する電気エネルギーの対価の決済が存在するビジネスモデル。
【発明の詳細な説明】
【用語の定義】
【００１】請求項を含む全文を通じ、文中の｛｝内の記述は｛｝外の記述に優先する。
【技術分野】
【００２】自動車用蓄電池、自動車用蓄電池の充電、家庭用電力供給システム、｛太陽熱、太陽光、風力、波力、静電気、廃棄熱｝などの低ポテンシャルのエネルギーの有効利用、電気エネルギーの超長距離高効率輸送システム、蓄電池のリサイクル利用化。
【背景技術】
【００３】蓄電池から蓄電池への電気エネルギーの移動
低電圧小容量蓄電池から高電圧大容量蓄電池へのデンキエネルギーの移動
高性能物理蓄電池の実用化
【発明が解決しようとしている課題】
【００４】電気エネルギーに関し、
｛輸送と備蓄とエネルギーの移し替え｝の｛簡素化｝｛高効率化｝｛低コスト化｝に関する技術、
低ポテンシャルエネルギー採集の採算化、
零細規模エネルギー採集の採算化、
需給バランスの安定化、
初期投資のリスク、
蓄電媒体の共有化
充電時間、
環境、
資源や流通の利権争い、
これらの課題を解決すべく、一つの理想的な以下のあるべき姿が想定される。
電気エネルギーに関し、
【００５】供給に誰もが参入できる状況が実在する。
｛採集と流通と消費と｛設備の状況｝｝に関するファクターが定量計測できる。
｛採集と流通｝に莫大な投資を必要としない。
｛採集や流通｝が容易であってランニングコストが低い。
利権などに左右されず、｛採集、流通、消費｝の経済活動において、健全な自由市場を構築できる。
｛広範囲に分布する大量の需要｝を満たすに十分な、｛広範囲から大量のエネルギー採集｝を｛行えて、流通させる｝システムが存在する。
緊急時にも十分な供給ができる｛エネルギーの高密度備蓄｝が可能である。
｛採集、保存、流通、消費｝の段階で十分な安全対策を取り得る。
以上のような課題の解決は、｛より安定した、貧富のより小さい、より豊かな｝社会の構築の一助になる。
【課題を解決するための手段】
【００６】｛低ポテンシャルのエネルギー｝を｛小規模発電設備｝から電気エネルギーとして｛低コストで、広く薄く大量｝に採集する。
一つ一つの小さな電気エネルギーを高性能蓄電池に移し替える。
電気エネルギーを移し替える際、１％でも効率よく、｛僻地でも設備を容易にメンテナンスできる簡素な方法｝で、｛低電圧で多数の蓄電池｝から｛高電圧で大容量の一個の蓄電池｝にエネルギーを移動させる。
電気エネルギーの流通過程では｛エネルギー蓄積の媒体である高性能蓄電池｝を中核とした統一規格を設けることで｛採集から消費に至る過程を定量的に掌握｝できる｛システム作りのための環境｝を整える。
上記の手法を利用して、採集から消費までのランニングコストを徹底して削減することで、設備投資の有効性を強め、事業参入の障壁を低くする。
【００７】｛｛太陽光｝や｛風力｝｝などの、｛膨大なエネルギー需要を満たすためには膨大な量と時間を必要とする｝ところの｛エネルギーの分布密度が低いエネルギー源｝から電気エネルギーを採集する。低エネルギー源から採集された電気エネルギーは一般的に電圧が低い。集められた｛大量の低電圧小容量蓄電池｝のエネルギーを｛高電圧大容量の蓄電池｝に｛高い効率で移し替える｝ことは極めて重要である。本案発明はこの点を解決し、その結果、流通の合理的必要条件の解決に道を開く。
【００８】［図１］は電気エネルギーを一方の蓄電池から他方の蓄電池に移し替える様子を示す。
１００１、１００２、１００３、１００Ｎ  はそれぞれ、電気エネルギーの移し替え元の蓄電池。
１００Ｋ  は電気エネルギーの移し替えを待っている蓄電池で、蓄電池１００３  の電気エネルギーが空になった場合、１００３  と  １００Ｋ  を交換する。
電気エネルギーが空になった状態は蓄電池の端子電圧を計測することで確認できる。一般的に、｛個々の移し替え元の蓄電池に蓄えられているエネルギー｝は固体ごとに異なることから直列に接続された蓄電池からエネルギーを放出すると、蓄積エネルギーの小さい電池から端子電圧が零になる。
【００９】１００３ａと１００３ｂは電気エネルギーの移し替えを終えた蓄電池１００３と、電気エネルギーの移し替えを待っている蓄電池１００Ｋとの交換の様子を示す。
１００１ｃ、１００２ｃ、１００３ｃ、１００Ｎｃ  はそれぞれ、電気エネルギーの移し替え最中の蓄電池１００１，１００２、１００３、１００Ｎ、の電圧計測機能である。移し替え元の｛個々の蓄電池の電気エネルギー｝は対価の決済にとって不可欠である。個々の蓄電池の放出エネルギーは、各電池の｛電圧と電流の積｝を時間で積算して算出される。
１００１ｄ、１００２ｄ、１００３ｄ、１００Ｎｄ  はそれぞれ、移し替え元の｛蓄電池を接続する端子｝の開閉制御機能、
移し替えが終了した｛移し替え元の蓄電池｝を交換する際、充電時間ロスを無くす目的で、｛充電が継続できるよう｝スイッチが操作される。
【０１０】１１は電気エネルギーの移し替え先の蓄電池、
１１ｂは充電電流制御機能。
１１ｃは蓄電池１１の電圧計測機能、
１１ｄは蓄電池１１に充電する電流の電流計測機能、
１１ｅは電気エネルギーの移し替えに伴い、
｛移し替え元の個々の蓄電池の放出電気エネルギー｝を、
｛移し替え先の充電電気エネルギー｝を、
｛空になった移し替え元の蓄電池の交換｝を、
｛充電が修了した移し替え先の蓄電池の交換｝を、
｛最適充電条件｝を、
それぞれ｛計測し、管理し、決定し、指示する｝機能である。
【０１１】複数の｛移し替え元の蓄電池｝を直列接続することは本案発明の本質である。
直列接続している電池の数を制御することによって、移し替え先の蓄電池の充電状態によって変化する蓄電池の端子電圧に合わせて、充電元の電圧範囲を最適に制御する。充電元の電圧変動範囲が広ければ、｛充電の制御の範囲｝が広くなり、回路構成が複雑となり、充電効率が低下する。
【０１２】移し替え元の蓄電池の数は、移し替え先の蓄電池の電圧と、充電制御機能の電気的特性によって決まる最適電圧となるよう、その数を調整する。このことは本案発明の本質である。
傾向としては、移し替え先の電池の電圧が低い時にはそれに見合って低く、高い時はそれに見合って高くする。｛化学電池では一般的には定電圧特性である｝のとは違って、物理蓄電池の電圧は｛充電電流の大きさと充電時間に伴って増大｝する。従って、充電元の電圧を充電先の電圧に依存させ、｛最大効率の動作点｝で充電することは｛採算性の向上や投資回収｝の課題に照らして、極めて重要である。
【０１３】移し替え元の｛いずれかの蓄電池の電圧｝が零になったとき、その電池用の接続端子を短絡し、その電池を取り外し、移し替えを待っている蓄電池と交換することで、移し替えを中断することなく、継続する。
【０１４】充電電流の制御と、移し替えの際のエネルギー損失を減らすために、インダクターが不可欠である。このインダクターの仕様は、｛移し替え元の蓄電池の電圧｝と｛移し替え先の蓄電池の電圧｝の差に依存する。｛インダクターの両端の電圧｝を｛時間で積分した値｝を｛インダクターのコイルの巻き数｝で除した値を、さらに｛インダクターの磁気コアの断面積｝で除した値が、｛磁気コアの飽和磁束密度を超えない範囲｝を参考に、インダクターの構造が設計される。
飽和磁束密度は｛実用的な磁気コアの素材｝であれば、種類による大きな差異はなく、最大値で、１．０テスラから１．３テスラの間にある。インダクターの両端の電圧が２倍になれば、｛巻き数｝と｛磁気コアの断面積｝が同じ条件下では、｛磁気コアの磁束密度｝が｛飽和に達する時間｝は半分になる。結果、インダクターのスイッチング制御の周波数は２倍となり、スイッチングそのものによるエネルギー損失が２倍に増える。
｛｛エネルギーの流通過程｝で必要条件でもある｛エネルギーの移し替え行程｝｝で、このようなエネルギー損失は極力抑えられなければならない。この損失そのものが、収益に直接影響を与える。
｛移し替え先の電圧｝に依存して｛移し替え元の電圧｝を適度に制御することによって、｛充電電流を増やして充電速度を上げること｝と｛スイッチング周波数を下げて効率を上げること｝の双方を満足する範囲を大幅に広げることができる。
【０１５】一方、｛物理蓄電池の２００９年現在の性能｝は研究室レベルでは、
６平方ｍｍのチップ面積で、｛電圧が１００Ｖ、容量が１００Ｆ｝程度の性能が確認されている。同サイズで｛電圧４００Ｖ、容量１００Ｆ｝程度のものは研究レベルでは２００９年の内に可能であると、高い確度で予測されている。このような高性能蓄電池は消費者用蓄電池や部分蓄電池にとって極めて有用であるばかりでなく、このような蓄電池を媒体にして、電気エネルギーを、｛人が住まない砂漠のような採集地｝から消費地へ｛地球を半周するような距離｝でも｛既存の物流システムの利用｝によって輸送することが可能となる。
【０１６】低ポテンシャルのエネルギー源から｛広範囲に、大量に｝採集し、｛大消費地の消費｝に耐えられるよう、合理的に流通させるためには、エネルギーの流通過程で、｛低電圧小容量の蓄電池のエネルギー｝を｛高電圧大容量の蓄電池｝に｛高効率で、簡単な設備で、容易なメンテナンスで｝という条件で移し替えが可能であることが必要条件である。このためにも、移し替え元の蓄電池を直列接続することは重要である。
【０１７】｛エネルギーの採集地に適した場所｝が｛砂漠地帯のような人が住まない不毛の地域｝であることが想定されることから、｛簡単で頑丈なな設備｝、｛容易なメンテナンス｝という条件は極めて重要である。
【０１８】電気エネルギーの流通に際し、エネルギーの計量は重要である。通常の燃料は｛燃料の種類と質量｝で計量するが、電気エネルギーの場合は｛電流と電圧の積である実効電力を時間で積算した量｝が用いられる。図１に示す｛各蓄電池の端子電圧の計測｝と｛充電電流の計測｝は｛流通に伴う対価の決定｝にとって重要である。
また、｛エネルギーの採集効率｝や｛エネルギーの移し替え効率｝を計測することは、｛設備の改良に反映｝させることや、｛｛設備｝や｛個々の蓄電池の老朽化｝｝を知る上でも重要である。
【０１９】［図２］は本発明の一実施例を示す図である。
１は蓄電池が使われる電気エネルギーを消費する商品。
２は蓄電池。
２ａと２ｂは｛電気エネルギーを消費した、一個の蓄電池｝と｛充電済みの一個の蓄電池｝の交換サービスを示す。２ａは電気エネルギーの販売の方向である。
２ｂは空の蓄電池を再充電のために返却する方向である。
３は｛一単位の蓄電池｝
３ａは｛一単位の蓄電池｝が｛より小さな多数の蓄電池｝から構成されていることを示し、３ｂは｛一単位の蓄電池｝が｛より小さな多数の蓄電池｝に分解されることを示す。
【０２０】４は｛より小さな多数の蓄電池｝
４ａは｛より小さな多数の蓄電池｝が｛さらに、より小さな多数の蓄電池｝から構成されていることを示し、４ｂは｛より小さな多数の蓄電池｝が｛さらに、より小さな多数の蓄電池｝に分解されることを示す。
５は｛さらに、より小さな多数の蓄電池｝
６は分解された｛より小さな多数の蓄電池｝
６ａは充電された｛より小さな多数の蓄電池｝の流通の方向
６ｂは電気エネルギーを消費済みの｛より小さな多数の蓄電池｝の流通の方向
７は分解された｛さらに、より小さな多数の蓄電池｝
７ａは充電された｛さらに、より小さな多数の蓄電池｝の流通の方向
７ｂは電気エネルギーを消費済みの｛さらに、より小さな多数の蓄電池｝の流通の方向
【０２１】８は太陽光エネルギー
８ａは太陽光発電器が受ける太陽光エネルギー
９は太陽光発電器
９ａは太陽光発電器が発電した電気エネルギーを採集用の蓄電池に充電する方向
１０は採集された電気エネルギーを蓄電する｛採集用蓄電池｝
１０ａは｛採集用蓄電池｝の電気エネルギーを輸送用蓄電池に移し替える方向
１０３ａは｛採集用蓄電池｝の電気エネルギーを｛消費者用蓄電池｝に移し替える方向
１０６ａは｛採集用蓄電池｝の電気エネルギーを｛より小さな多数の蓄電池｝に移し替える方向
１０７ａは｛採集用蓄電池｝の電気エネルギーを｛さらに、より小さな多数の蓄電池｝に移し替える方向
【０２２】１１は｛輸送用蓄電池｝
１１３ａは｛輸送用蓄電池｝の電気エネルギーを｛消費者用蓄電池｝に移し替える方向
１１６ａは｛輸送用蓄電池｝の電気エネルギーを｛より小さな多数の蓄電池｝に移し替える方向
１１７ａは｛輸送用蓄電池｝の電気エネルギーを｛さらに、より小さな多数の蓄電池｝に移し替える方向
【０２３】低ポテンシャルのエネルギーを採集してエネルギービジネスとして採算が取れるようにするには、採集から始まって消費に至る過程で合理的なシステム化が必要不可欠である。
【０２４】本案発明の本質は、低コストで安定した電気エネルギーを供給するに必要な条件を満足すべく、｛阻害要因である障壁｝を取り除くシステムを構築するところにある。単なる理想論ではなく、｛エネルギーの採集から消費までの｝具体的な｛｛手法｝と｛総合的なシステムの体系｝と｛対価の流れ｝と｛採集する人の収益の根拠｝と｛消費者の受益｝と｛初期投資のリスク｝と｛蓄電池の劣化や故障などに関わるエネルギーの従量販売にかかわる曖昧な課題｝｝等を明確にし、｛利益配分が合理的な流通システムの具現化｝の可能性を提案するものである。
【０２５】本案発明によって、｛低密度分布のエネルギー｝を｛極めて広範囲｝から採集し、｛多数の流通経路｝によって大消費地に供給することの経済性を有効化する。
｛極めて広範囲｝からの採集は｛政治的な集中管理｝よりも｛規格化された合理的なルールに基づく｛経済活動を目標とする自己管理｝｝が圧倒的に有効である。
本案発明によって、極めて一部の企業や国家が権益を独占できないような、エネルギー採集から流通に至るまでの健全な自由市場の構築の環境を｛設備や輸送媒体｝で具現化することが可能となる。
【発明の効果】
【０２６】｛電気エネルギーの採集｝について、｛砂漠地帯での太陽光発電のケース｝で評価を試みる。｛太陽光を電気エネルギーに変換する素子｝が最も重要なファクターの一つである。また、電気エネルギーを輸送するための蓄電媒体も最も重要なファクターの一つである。本案発明のビジネスモデルは、上記二つの重要なファクターを本質とするところではない。太陽光を電気エネルギーに変換する素子の変換効率は重要であるが、変換効率が３０％に達するような変換素子は、あまりにも高価で、エネルギー需要の市場の価格競争条件をクリアーすることはできない。
【０２７】本案発明の対象になる変換素子は効率が５％程度の低価格のものである。｛変換効率が低いという弱点｝を｛採集面積と採集時間｝で補う。｛低い変換効率の設備の弱点｝を補うのが｛高効率でエネルギーを移し替える手法｝である。エネルギーの移し替えの効率だけでなく、｛設備や蓄電池｝を規格化することと、｛電気エネルギーの流通に付帯するコスト｝を掌握するシステムによって、様々なランニング費用の節約プランを立てることが容易になる。例えば、｛｛移し替え前｝と｛移し替え後｝の電気エネルギーを正確に計測する｝こと、｛蓄電池の｛不良品や劣化品｝を個々の個体について知る｝こと、などはランニング費用をコストとして計算する上で重要である。
【０２８】例えば、
１ｋｍ四方の面積から
１日８時間の充電時間で
年間９０％の充電可能日があって
変換効率５％の太陽光発電を利用したとすると、
この設備から得られる総電気エネルギーは
おおよそではあるが、４７０＊１０＾３百万ｋＷｓｅｃとなる。
【０２９】日常のエネルギー消費を単位として比較するとわかりやすいことから、乗用車の場合と家庭生活用の場合とに分けてその効果を評価する。
【０３０】ガソリンエンジン乗用車をつかって、｛３０ｋＷ出力で１０時間を連続走行した場合のエネルギー消費｝または｛１．１＊１０＾１２  ｋＷｓｅｃの総電力を消費した場合｝を一単位として、このビジネスモデルのビジネスサイズと効果を考察する。
これは｛平均的な乗用車｝を利用しての下記条件に相当すると、大雑把ではあるが仮定できる。
｛時速８０ｋｍで１０時間走行した場合｝または
｛ガソリンを容積で１００リットル消費した場合｝または
｛ガソリンを質量で７０ｋｇ消費した場合｝または
｛ガソリンを市場価格で５０ＵＳ＄消費した場合｝
【０３１】２００９年現在、実用化が間近な｛最新技術の高性能物理蓄電池｝に蓄電したとすると、｛０．１ｇの電池セル一個につき５００ｋＷｓｅｃ｝の電気エネルギーを蓄えることができるので、｛上記、一単位の総エネルギー  １．１＊１０＾１２  ｋＷｓｅｃ｝とするには｛約２２００個の電池セルの総蓄電容量｝でまかなえることになる。
２２００個のセルの総重量は２２０ｇであり、電池セルを専用の輸送トレイに納めたとしても、ガソリン７０ｋｇよりは遙かに軽く、輸送費用は極めて安価であり、エネルギーの輸送問題の障壁はなくなる。
【０３２】前記説明の｛砂漠地帯での太陽光発電｝の例に対比してコストを評価してみると、｛１ｋｍ四方から得られる総電力  ４７０＊１０＾３百万ｋＷｓｅｃ｝  は
｛３０ｋＷ  １０時間走行を一単位｝として、
｛４２７＊１０＾３  単位｝をまかなうことができる。
１００リットルが５０ＵＳ＄のガソリン消費と同等と仮定すれば、１ｋｍ四方から得られる総電力の市場価格は約２１百万ＵＳ＄相当となる。
３３％の流通費用を仮定すると、採集に支払うコストは１４百万ＵＳ＄となる。
【０３３】太陽光発電設備の投資額を除外すれば、一般的な大規模農業よりも、はるかに高額な収益を見込むことができる。
一方、電気エネルギーの質は完全に均一であることから、どのような地域からどのような方法で集められようとも、質において問題になることはない。
【０３４】以上の考察は｛乗用車のケースでの計算例｝であるが、一般家庭の日常生活の電力消費として評価すると、
｛一ヶ月７００ｋＷＨの電力消費｝で｛約１６０ＵＳ＄相当｝を支払っている日本の一家庭を例とする。日本は家庭用電気料金が高額であるのことから、大雑把に、電気料金がこの半額であると仮定｝して、一ヶ月｛７００ｋＷＨを８０ＵＳ＄｝を支払っているとして試算する。
７００ｋＷＨは約２．５百万ｋＷｓｅｃであることから、
前記説明の｛砂漠地帯での太陽光発電｝の例に対比してコストを評価してみると、｛１ｋｍ四方から得られる一年間総電力  ４７０＊１０＾３百万ｋＷｓｅｃ｝は  一般家庭の一年間の電力消費｛１２＊２．５百万ｋＷｓｅｃ｝を一単位として、  １５＊１０＾３  単位をまかなうことができる。７００ｋＷＨが８０ＵＳ＄の電気消費と同等と仮定すれば、１ｋｍ四方から得られる総電力の市場価格は約１５百万ＵＳ＄相当となる。
【０３５】｛市場取引額の３３％｝を総流通費用として仮定すると、エネルギー採集に支払うコストは１０百万ＵＳ＄となる。
【０３６】地球上の総供給量について試算してみると、
全世界の砂漠地帯は２００９年現在、約３＊１０＾９ヘクタールあって、
その１％から電気エネルギーを生産したとして、
５％変換効率の太陽光から、｛１．７＊１０＾１２百万ｋＷｓｅｃ｝の電力が得られるので、前記説明の一単位の需要との対比では下記の結論となる。
１．７＊１０＾１２百万ｋＷｓｅｃの電力は｛前記説明の、乗用車一単位需要｝の１．５＊１０＾１２単位、即ち１５００ビリオン単位の供給能力を想定することができる。これを前記条件によって発生するガソリン消費の消費市場売買総額に換算すると、約５２トリリオンＵＳ＄の取引額に相当する。
【０３７】｛１．７＊１０＾１２百万ｋＷｓｅｃの電力｝は、｛前記説明の、家庭用電力一単位需要｝の｛５６＊１０＾９｝即ち｛５６ビリオン単位｝の供給能力を想定することができる。これを｛前記条件によって発生する、電力消費の消費市場売買総額｝に換算すると、｛約４．８トリリオンＵＳ＄｝の取引額に相当する。
【０３８】これまでの問題は、仮に、砂漠地帯での発電が可能であったとしても、｛電気エネルギーの輸送手段という基本的問題｝を回避することができなかった。
本案発明の具現化によって、少なくとも、送電線を張り巡らすような｛リスクの高い投資｝を必要とすることなく、｛急速に、また小規模の段階｝からでも、｛電気エネルギーの需要と供給のサービス業務｝をビジネスとして立ち上げることが可能となる。
【０３９】電気エネルギーそのものの質量が極めてほぼ零に近く、蓄電池の高性能化によって｛道路、鉄道、船舶、航空機｝などの既存の貨物輸送手段を使えることから、輸送のための高額で時間がかかる設備投資を必要としない。また｛石油やガス｝の輸送用パイプラインなどは、故意に、しかも簡単に、輸送を絶つことができるが、高性能蓄電池の場合は、多様な輸送手段に頼ることができることから、一つの輸送ルートのアクシデントが市場を混乱させるような大きな影響を及ぼすような条件はほとんど考えられない。
【０４０】採集から始めて消費までの間に発生する対価の決済に必要な｛電気エネルギーの放電、充電｝、｛蓄電池の容量変化、劣化｝などの管理を行い、世界同時に電気エネルギー流通に関わる全てのファクターを総合的にリアルタイムモニタリングする環境作りを可能にする。
【０４１】上記のリアルタイムモニタリングは、採算性の評価、設備投資の評価、設備の老朽化の評価、エネルギー変換素子の評価、などコストパフォーマンスに関わる科学的な観点からの評価によって、リスクの低い意志決定を可能とする。
砂漠地帯などを、人口密度が極めて低い地域に、人口が移動する環境に変えることができ、マクロ的な観点からではあるが、富の配分を現状よりも大幅に広げる手段ともなり得る。
【０４２】｛本案発明のビジネスモデルの実現｝には、｛石油や天然ガスやさらにはメタンハイドレード｝資源のような、｛採掘までのプロセスに、莫大な｛資源探査費用、採掘設備費用、時間｝を投じる必要｝がなく、また、極めて一部の企業にしか持ち得ないような｛費用に換算すれば極めて高額なノウハウ｝を必要とすることもない。
【０４３】エネルギーの供給源が太陽光の場合、エネルギー供給の長期計画を立てることが可能である。本案発明のビジネスモデルを定着させることにより、｛エネルギー供給の安定化｝を長期計画に基づいて図ることができるばかりでなく、｛エネルギー採集に伴う富の配分｝を２００９年の現状よりもはるかに薄く広く分散させることも可能となる。
本案発明のビジネスモデルは、少ない投資で｛太陽光以外の資源がほとんど見込めない地域｝に｛太陽エネルギーを採集する仕事｝を通じ、貨幣流通を安定して定着させ、｛その地域の住民の高い生活水準｝を維持することの可能性を提供する。
【０４４】本案発明のビジネスモデルが利用できる低コストのエネルギー源としては｛太陽光、太陽熱、風力、波力、海水温度差｝など、特に、太陽光が適切である。
いずれのエネルギー源も｛エネルギー分布が低密度｝であって広範囲に分布し、総量が膨大であることが特徴である。２００９年現在のエネルギーの受給システムが、これらのエネルギー源を利用することは、採算性から評価して、エネルギー供給の主役となる可能性はない。
しかし、本案発明のビジネスモデルでは｛低密度のエネルギー｝であっても、｛必要な時間をかけて多量な蓄電池を用いて｝採集した電気エネルギーを｛規格化された蓄電池にエネルギーを移し替える｝ことでビジネスを円滑に運営するに必要なエネルギー源を確保することができる。
いずれにしても、エネルギーの採集効率が極めて悪くても、｛面積と時間｝で｛リアルタイムの需要｝に｛支障なく対応｝することの可能性に道を開く。
【０４５】本案発明のビジネスモデルは、｛エネルギー資源の確保の課題｝と｛｛安全保障問題や国家間の重大な取引の問題｝などの｛政治的な意志決定問題｝との関連を解き放つ可能性をも提供する。
そして、本案発明のビジネスモデルでは、エネルギー消費に伴い、熱以外の副産物がほとんど発生しないことから、エネルギー消費に伴う｛生活を脅かすような環境問題｝を激減させる。このことは、社会全体の｛非有効的な公共的出費｝を軽減することができる。
また、本案発明のシステムを定着させることにより、｛エネルギーを大量消費する商品のコスト削減｝をもたらし、｛エネルギー消費の｛膨大な軽減｝｝をももたらす。
本案発明による｛エネルギーの総合的な採集から流通に至る｝システムが、
極めて一部の｛企業や国｝の利益のために独占されることなく
また、複雑な政治問題と関わることなく、
自由競争市場で健全に機能し、
｛地球上の大多数の人にとって共通の受益｝があり、
具現化までの行程で大きな障害がなく、
政府も企業も積極的に事業に参加できる、
などの
重要なファクターの推測が｛地球上の大多数の人にとって｝容易であることがわかる。
【０４６】２００９年現在、太陽光発電の装置ビジネスは急速に成長しつつあるが、常に、より高効率の発電素子が求められている。しかし、本発明のビジネスモデルでは必ずしも高効率である必要性はない。低ポテンシャルの状態から取り出した、低電圧のエネルギーであっても、面積と数量で需要を満足することができることから、農業などと同じように、時間をかけて生産物を収穫するような手法で、計画的にエネルギー採集を行い、ビジネスとして成立させることが可能となる。エネルギー採集素子が低効率であっても、低コストでありさえすれば、採算性は充分である。設備投資が少額であればリスクも小さく、一家の家計をまかなうに必要な程度の小規模からでも事業化が可能となる。
【０４７】設備投資については、
経済活動がほとんど皆無の地域に、継続して安定した生活ができる環境を整える、という目標のもとに、
また、世界中の不確定多数のエネルギー利用者が長期的にも合理性のあるエネルギー供給を受ける環境を整える、という目標のもとに、
｛国家間や民族間の紛争問題の解決、環境問題の解決、経済活動の不安定に伴って発生する投機資金によるエネルギー価格の大幅な変動が与える経済活動の問題の解決｝などに伴う、多様な損失を未然に防ぐ、という目標のもとに、
｛一企業や一国家｝の排他的利潤追求の枠組みを超えて、世界平和のための公的資金が投入されなければならない、と期待する。その公的資金は、｛本案発明のエネルギー流通システムによって生まれる総合コスト｝と｛現状のエネルギー供給システムが発生する総合コスト｝の長期にわたる差額によってまかなえることが容易に推測できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０４８】低効率であっても低コストの太陽光発電素子を使った低価格の発電設備を、砂漠地帯のような極めて人口密度の低い地域に広範囲に設置。
ここで時間をかけて採集した電気エネルギーを規格化された採集用蓄電池に溜める。
採集用蓄電池の電気エネルギーを規格化された輸送用蓄電池に移し替える。
輸送用蓄電池を従来の貨物輸送手段で輸送する。
輸送用蓄電池の電気エネルギーを規格化された消費用蓄電池に移し替える。
電気エネルギーの流通量を計量し、科学的な根拠に基づき流通に伴う対価の決済を管理する。
【実施例】
【０４９】上記、｛実施するための最良の形態｝および、下記、｛産業上の利用可能性｝の記述と同様。
【産業上の利用可能性】
【０５０】以上の説明から、下記のエネルギー需要を賄うに必要な、採集と流通の経済性を満足できる状態が存在することがわかる。
【図面の簡単な説明】
【０５１】
【図１】一実施例の説明図
【図２】一実施例の説明図
【図１】
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【図２】
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