再エネ比率と太陽光の費用

日本の再エネの割合，太陽光のシステム費用の下がり方，風のエネルギーと風速の関係を問う問題です。

風のエネルギーは，1秒に風車を通る空気の運動エネルギーです。

運動エネルギー (1/2)mv² の m（1秒に通る空気の量）も風速 v に比例するので，全体で v の3乗になります。

ア：2018 年度の再エネは全体で約 17％，そのうち水力が約 8％なので，水力を除くと約 9％です。

イ：事業用太陽光のシステム費用は 2012 年の約 42 万円/kW から，2020 年には約 25 万円/kW まで下がりました。

ウ：P＝(1/2)ρAv³（ρ は空気の密度，A は受ける面積）なので，3乗です。答えは ア 9，イ 25，ウ 3

ウ（2乗）：運動エネルギーの v² だけ見ると2乗に思えますが，通る空気の量も v に比例するので3乗です。

• 風力の出力は風速の3乗に比例。風速が2倍なら出力は8倍
• 2018 年度の日本の発電量：再エネ約 17％（水力約 8％，水力を除くと約 9％）
• 太陽光のシステム費用は年々下がっている（事業用 10kW 以上で 2020 年に約 25 万円/kW）