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エネルギー貯蔵とは?



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エネルギー貯蔵(エネルギーちょぞう、energy storage)媒体とは、エネルギーを何らかの形で格納する物質であり、後から利用可能な形でそれを引き出せるものである。
貯蔵するエネルギーの形態としては、位置エネルギー(例えば、化学エネルギー、重力エネルギー、電気エネルギー)と運動エネルギー(例えば、熱エネルギー)がある。
ぜんまいを巻いた時計は位置エネルギーを蓄え(この場合は、ばねの弾性力)、電池はコンピュータの電源が切れているときでもそのクロックチップを動かし続けるために即座に変換可能な化学エネルギーを蓄え、水力発電用ダムはその貯水池に重力位置エネルギーを蓄えている。
氷の貯蔵タンクは、夜間に氷(熱エネルギー)を蓄え、ピーク時の冷房需要に備える。
石炭や石油といった化石燃料は過去の太陽エネルギーを貯蔵している。
さらに言えば、食品(化石燃料と生成過程は同じ)は化学物質の形でエネルギーを貯蔵している。

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1 歴史
2 電力網におけるエネルギー貯蔵
3 貯蔵方法
3.1 水素
3.2 バイオ燃料
3.3 合成炭化水素燃料
3.3.1 メタン
3.4 ホウ素、ケイ素、亜鉛
3.5 力学的貯蔵
3.6 再生可能エネルギーの貯蔵
3.7 熱エネルギー貯蔵
4 脚注・出典
5 関連項目
6 外部リンク

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歴史

自然の過程としてのエネルギー貯蔵は、宇宙そのものと同じぐらい古くからある。宇宙が生まれたとき存在したエネルギーは太陽などの恒星に貯蔵し、人類はそれを直接的(すなわち太陽熱)または間接的(すなわち、作物の成長や太陽電池で電気に変換するなど)に利用している。
エネルギーを貯蔵することで人類はエネルギーの需要と供給のバランスをとることができる。
今日商用で使われているエネルギー貯蔵システムは大まかに、力学、電気、化学、生物、熱、核に分類できる。
エネルギー貯蔵は意図的な活動として有史以前から存在していたが、エネルギーを貯蔵していると明確に意識して行われていたわけではない。
力学的エネルギーを意図的に貯蔵した例として、丸太や石を古代の砦の防御に使った方法がある。
丸太や石を丘や城壁の上など高いところに集め、そうして蓄えた位置エネルギーを敵方が範囲内に入ってきたときの攻撃に使った。
もっと最近の例では、水路を制御して水車を回し、粉をひいたり機械を動かしたりした。
貯水池とダムの複合システムは水(とその位置エネルギー)を蓄え必要に応じて解放して利用するために建設された。
発電やガソリンやケロシン、天然ガスなどの精製化学燃料が19世紀末に広く普及したことで、エネルギー貯蔵が経済発展の重要なファクターとなった。
それまでの木や石炭などによるエネルギー貯蔵とは異なり、電気は発電したものを即座に使うという使い方だった。
電気を大規模に貯蔵するということはこれまで行われてこなかったが、今後はその状況に変化が予想されている。
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