京スパコンを支えるインフラストラクチャ
スパコン稼働のためには見えなくても重要なインフラ設備 2011年の6月と11月にTop500の1位になった「京コンピュータ(理化学研究所の呼び方は「京」、あるいは「京」コンピュータである)」では、当然ではあるが、計算ノード群に注目が集まり、筆者のこれまでのレポートもSPARC64 VIIIfxプロセサやTofuインタコネクトを含めた計算処理を行う部分に関するものが大部分であった。 この部分は氷山で言えば水面上に出ている部分であるが、氷山の水面下の部分のように、これらの計算ノードを動かすためのインフラストラクチャの方がより多くのスペースを占めている。今回、この京スパコンのインフラストラクチャに焦点を当てて取材を行ったので紹介したい。 コンピュータは電気で動く。従って、電気を供給してやる必要がある。そして、コンピュータを動作させた電気のほぼ全てが熱になる。この熱を排出してやらないと、どんどん熱
核燃料サイクルのコストは
原子力委員会の「原子力発電・核燃料サイクル技術等検討小委員会」が19日、2030年までに核燃料サイクルにかかる費用を3つのケースについて試算した結果を公表した。3つもケースとは、「2030年時点で総発電量に占める原子力発電の割合が35%」、「同じく20%」、「2020年時点で原子力発電がゼロ」だ。 この3つのケースについて、「使用済み燃料を全て再処理し、プルトニウム・ウランの混合燃料(MOX燃料)として再利用する)」「再処理と一部を直接処分(地中などに埋める)の併存」「全て直接処分」の3通りについて必要となるコストを算出している。 新聞各紙の報道を見ると、再処理と直接処分を組み合わせた場合より、全量を再処理した場合の方が高くつく、ということを強調しているように見える。それはその通りなのだが、一番安く済むのは2020年に原子力発電をゼロにするケース、という試算結果にも注目してよいのではないだ
住友電工のNaイオン電池、100℃未満での作動を可能に
住友電気工業は、京都大学 エネルギー科学研究科の萩原研究室と共同で、100℃未満の中低温で作動が可能なNaイオン2次電池を開発した。既に住友電工の大阪製作所で、9kWhの電池モジュール4台（36kWh分）を所内の電力系統に接続し、実証試験を開始している。 住友電工は、そもそも電力貯蔵用に大型のバナジウム系レドックス・フロー電池をはじめ、Ni水素2次電池用の多孔質集電体やLiイオン2次電池用タブリードなどの電池部材を手掛けてきた。こうした中、電動車両や定置用蓄電システムに向けた2次電池市場が拡大しつつあり、Liなどの資源面で制約を受ける可能性があるLiイオン2次電池を代替できる電池として、Naイオン2次電池を開発した。 開発したNaイオン2次電池は、資源が豊富なNaを正負極の活物質に用いる上、負極の集電体にCu箔ではなくAl箔を使用できることから、Liイオン2次電池よりもコストを低減できると
光創大ら、高繰り返し核融合反応に成功と同時に高速点火方式の原理を解明
光産業創成大学院大学(光創大)は、トヨタ自動車、浜松ホトニクス、豊田中央研究所、トヨタテクニカルディベロップメント、ネバダ大学リノ校物理、レーザー技術総合研究所と共同で、テーブルトップ型高出力・高繰り返しレーザーを用いて爆縮・高速点火による高繰り返し核融合反応に成功したと発表した。 成果は、光創大の北川米喜教授らのグループと、前述した5社と1校、1研究所らの共同研究チームによるもの。研究の詳細な内容は、4月4日付けで米物理学専門誌「Physical Review Letters 4月6日号」に掲載された。 また、4月26日からパシフィコ横浜・会議センターで開催されるレーザーに関する国際会議「OPIC(OPTICS & PHOTONICS International Congress)2012」の専門国際会議「レーザー核融合エネルギー」と、今秋10月に米国サンディエゴで開催されるIAEA核融
第3回 時間も人材も不十分
何より日本と大きく違うのは、米国には1世紀にわたるプロフェッショナルエンジニア（PE）制度があることだろう22）。米国では、たとえ理工系大学を卒業していても、それだけでは一人前のエンジニアとして認められず、高い知識と経験があることを証明する試験に合格しなければならない。原子力規制委員会における安全審査や規制の評価は、大学や研究機関・企業などで実験や計算での実績があり、かつ倫理感の高い上級クラスのPEが担っているのだ。彼らは、他者に依存することなく、安全審査に必要な核熱流動のコンピュータ・シミュレーションの入力データ作成から計算結果の評価まで、全て自身でこなせる実力を備えている。原子力関連技術の国際会議などに出席し、技術論文の発表を行うなど最新の技術情報のキャッチアップにも余念がない。一方、日本の規制官がこのような会議に出席するのは、規制をテーマとした会議を除いてほとんどない。 さらに米国で
Xeon E5搭載だけでない、デルの新サーバの意外な？ユニークさ － ＠IT
2012/03/08 デルは3月7日、インテルの新サーバCPU「Xeon E5-2600」発表直後に、これを搭載したサーバ機の新製品6機種を発表した。このうち、マイクロサーバの新製品を除く5機種は同日出荷開始という力の入れようだ。 これら第12世代PowerEdgeシリーズは、デルにとって約2年ぶりのいわばメジャーバージョンアップ製品群。「新CPUを搭載しただけのサーバ」と決めつけるのは早計と思わせる、ユニークな特徴がいくつか見られる。例えば、OSに依存しないハードウェア監視機構や、選択・交換可能なオンボードNIC、ラック単位などでサーバの消費電力上限を設定できる機能など、サービスプロバイダのサーバ管理者が喜びそうな機能が目立つ。
なぜ電力自由化なのか、経産省主導で発送電分離の検討開始
10大電力会社が加入する電気事業連合会は、年間事故停電時間の国際比較を公開している（図1）。 これによれば、米国カリフォルニア州の停電時間は、顧客1件当たり417分。イギリスの76分やフランスの62分と比較しても、日本は14分と少ない。つまり、日本の電力供給網（送配電系統）は世界でも最も信頼性が高いとしていた。 それでは東日本大震災以降の計画停電や、15％を目標とした電力使用制限令の施行は何を意味するのか。電力会社に完全に依存した形の電力システムが必ずしも万全ではなかったことだ。日本全国の発電所の能力が、総電力消費量を上回るにもかかわらず、電力が供給できない。これは送電や配電に課題があるのではないか。 枝野幸男経済産業相が議長を務める「電力システム改革に関するタスクフォース」＊1）は、このような問題意識に基づき、2011年12月27日、3点からなる「電力システム改革に関するタスクフォース論
ガラスと樹脂で作った電池、リチウムを超えるのか
イーメックスは2012年2月、リチウムイオン二次電池を上回る長寿命で低コストな新型電池「高分子・ガラス電池」を開発した（図1）。 従来のリチウムイオン二次電池の性能は頭打ちになっているが、正極と負極に新材料を用いることで性能向上を果たしたという。「現在、性能評価を終えて、小型の連続製造装置が完成したところだ」（イーメックスの代表取締役である瀬和信吾氏）。 同電池の特長を一言でいうなら、エネルギー密度に優れる二次電池と、パワー密度に優れるキャパシタの良いところ取りをした電池である。小型の電気自動車（EV）や太陽光発電システムとの併用などに向くとした。キャパシタに向く用途、すなわちEVのエネルギー回生や建機などにも役立つという。 図1 イーメックスの高分子・ガラス電池 高分子・ガラス電池の試作品（図左の白い板）と正極（図中央）、負極（図右）。正極は連続生産するために帯状になっている。負極は金属
あなたの部屋にもガスタービン、IHIが手のひらサイズを開発
石炭火力発電などと比べて、比較的短時間に低コストで増設できるガスタービン発電が注目を集めている。とはいえガスタービン発電機は電力会社や大口需要家に向けたもの。価格も数千万円である。用途は限られている。 このような常識を覆す装置をIHIが開発した。同社が世界初と主張する「携行型超小型ガスタービン発電機」である。2012年2月16日、自立発電実証に成功した。 開発したガスタービンは直径8cm、長さ12cmであり、1.2kgと軽い（図1）。このサイズで発電機も内蔵する。プロパンガスを供給することで、毎分40万回転（40万rpm）で動作し、400Wの電力を生み出す能力がある。 図1 発電機内蔵ガスタービン 「現時点の効率は5％だが、小型熱交換機を外付けすると15％になった。量産時は20％にまで高めたい」（IHI）。エネルギー密度やパワー密度では、二次電池や燃料電池などを大きく超える潜在能力があると
次の文明は「メタン文明」である（後半） : アゴラ - ライブドアブログ
次の文明は「メタン文明」である（後半） / 記事一覧 国産バイオ燃料で自動車需要を賄うことは難しい ここで、バイオ燃料の将来像について見通しておきたい。 この分野では海外が圧倒的に先行している。ブラジルからバイオ燃料を輸入する話もあるが、それでは中東から石油を輸入するよりはマシという程度でしかない。やはり、雇用やエネ安保を考えると、国内の自然エネルギー産業として育ててゆきたいところである。 今、もっとも期待が掛けられているのが、筑波大大学院の渡邉信教授が発見したオーランチオキトリウムだ。光合成能力を持たない従属栄養藻類で、数時間で倍増する異常な増殖能力を特徴とする。教授によると、深さ１ｍ・広さ１haの培養プールで年間１万トンのオイルが生産可能という。耕作放棄地などを利用して２万ha（十キロ四方が２枚分）のプールを作れば２億トンが生産できると、教授自身がメディアでおっしゃっている。
マグネシウムが変えるか、日本のエネルギー問題
「電気は貯められない」。現在のエネルギー政策は、この主張が大前提になっている。だが、東北大学未来科学技術共同センター教授の小濱泰昭氏は、この主張に真っ向から異議を唱える。太陽光でMg（マグネシウム）を精錬し、Mgを組み込んだ燃料電池に加工する……、こうして、電力を物質の形で蓄え、輸送し、新しいエネルギー循環を作り上げられるという。同氏は実際に機能するMg燃料電池も開発した。 燃料電池は何らかの物質を酸素と反応させて電気エネルギー（と水など）を取り出す発電装置だ。モノ（燃料）を入れると電力が出てくるという点で、火力発電といくぶん似ている＊1）。ただし火力発電よりも効率が高く、CO2（二酸化炭素）の排出を減らせる。 ＊1） 一方、リチウムイオン二次電池などは電力を入力し、蓄え、電力を出力する装置だ。モノを入れる必要はないが、最初に電力を入力しなければ機能しない。 燃料電池はモノを入れなければ動
内陸型メガソーラーは何が難しいのか、山梨県の実例から分かること
大規模な太陽光発電所（メガソーラー）を建設するには10ha（300m四方）程度の土地が必要だ。そこで、これまでの国内のメガソーラーの多くは埋め立て地や工業団地の遊休地などを利用して建設されている。 東京電力が2012年1月27日に営業運転を開始した「米倉山太陽光発電所」（甲府市、図1）は、内陸部、それも小山の上に建設されている。平たんで造成済みの埋め立て地とは異なる工夫が必要だろう。 米倉山太陽光発電所は、山梨県と東京電力の共同事業であり、山梨県が20haの土地を無償提供して、東京電力が運転を担う。今後17年間の発電事業を計画しており、最大出力は10MW（1万kW）、内陸部としては最大級のメガソーラーである＊1）。山梨県という立地を選択した理由は、全国有数の日射量が得られるためだ。 ＊1） 東京電力はこれまで川崎市に2カ所のメガソーラーを建設、営業運転を開始している（関連記事1、関連記事2
報道が間違えやすい、あの問題
最近エネルギー関連技術について記事を書くことが多いのですが、そこで最も神経を使うことの一つが、単位が正しいかどうかです。例えば、太陽電池の発電出力「W」と発電量「Wh」は多くの記事でしばしば混同される単位です。電力関連の技術者はこの手の間違いに敏感で、メディアの科学リテラシーを揶揄する材料になっているのを知っています。実は私も自覚している中では一度だけ、WとWhを間違えたことがあります。表記上のケアレスミスでしたが、それまで「WとWhを間違えるなんてあり得ない」と思っていただけに、穴があったら入りたいとはこのことだと思いました。記事を書く側として、この点は本当に気をつけたいところです。 WとWhの違いが分かっていることは、議論において視点を切り替えるための手段にもなります。例えば、発電出力で原子力発電1基分の1GW（100万kW）に並ぶ太陽光発電システムでも、夜があったり曇りや雨の日があっ
カーエレクトロニクスの進化と未来(30) エネルギーハーベスティングによるタイヤ空気圧モニタリングシステム -IMEC
この連載が始まってから今回で30回目を迎えるが、最初の連載の2008年ではカーエレクトロニクス分野に参入しているメーカーはそれほど多くなく、主だった企業はルネサステクノロジとNECエレクトロニクス(共に現在ルネサスエレクトロニクス)、東芝などの日本勢に加え、ドイツのInfineon Technologies、米国のFreescale SemiconductorやAnalog Devicesなどだった。今や、米国のLinear TechnologyやTexas Instruments、Intersil、欧州のNXP Semiconductors、STMicroelectronicsなども加わり、カーエレが世界的なブームになりつつある。今や、半導体の研究開発会社である、IMECもカーエレ分野に入ってきた。 カーエレに対する欧州グループの勢いは、機械を半導体に置き換えた結果の素晴らしさを理解する
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発電量だけで見てはいけない
再生可能エネルギーは「時間や気象条件とともに発電能力が変動するか」で二つに分けることができる。時間や気象条件によって発電量が左右されないものを「非変動型再生可能エネルギー」と呼ぶ。これには、バイオマスや地熱、水力などがある。それに対して時間や気象条件とともに変動するものを「変動型再生可能エネルギー」と呼ぶ。主なものに太陽と風がある。変動型にはほかにも、潮流、波などが存在するが、まだ試験段階なのでここでは触れない。 「太陽光発電や風力発電は原子力発電所何基分に相当するので、原子力を止めて再生可能エネルギーに特化していくべきだ」という意見があるが、そう簡単な話ではない。例えば、変動型再生可能エネルギーを電力に変換する場合、その発電量を制御することはできない。意図的に日照量を増減させたり、風力を増減させたりするのは不可能だからだ。 それでも太陽と風は今後の発電源として大きな可能性を秘めている。太
エネルギー問題解決へ、宇宙に目を向けよう
宇宙太陽光発電所、松本紘著、1,260円（税込）、新書、254ページ、ディスカヴァー・トゥエンティワン、2011年6月 東日本大震災によって発生した福島第一原子力発電所の事故から、すでに9カ月が経過しようとしている。しかし、現在も、まだ収束の見通しがたっていない。それまで原発は地球温暖化対策に最も適したクリーンなエネルギーとして扱われていたが、一転して災厄をもたらしかねない危険な施設と見なされるようになってしまった。 その一方で、風力発電や太陽光発電がにわかに脚光を浴びている。しかし、発電容量が小さいこと、曇りで無風の日には発電できないことなどから、原子力に代わる基幹エネルギーとなることは難しそうだ。では、どうするのか。このまま残り少ない化石エネルギーを燃やし続けなければならないのか。 いや大丈夫。地球だけでは問題が解決しないなら、宇宙に目を向ければいい。――そう主張するのが本書だ。 「地
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