JP2023126006A - 発泡スチロールにポリウレア樹脂をランピングし、強固な浮体構造物とし、水中に沈めて、浮力と油圧とバネの反力を生かした浮力と潮位差による発電 - Google Patents
発泡スチロールにポリウレア樹脂をランピングし、強固な浮体構造物とし、水中に沈めて、浮力と油圧とバネの反力を生かした浮力と潮位差による発電 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】空気の軽さとコンクリートの堅牢さを有するポリウレア樹脂発泡スチロールの浮力を利用した潮汐発電を提供する。【解決手段】本発明の解決手段とは、製造と成型が簡単で、しかも非常に丈夫なポリウレア樹脂塗布した発泡スチロールを１００～１００万立方メートル程のタタミ状、円筒状などに加工し、フジツボや海藻付着防止剤を施して油圧と弾性バネを利用し潮汐（日々の潮位の差）のエネルギーを電力に変換するものである。【選択図】図１
Description
本発明の原理は、月と太陽の引力が根本原理であり、潮汐（日々の潮位の差）と浮力、発泡スチロール、ポリウエアコーティング、フジツボや海藻がつかないコーティング、さらにそれらを塗布したシールを何重にも巻きメンテナンスを簡単にし同時に周りの構造物を傷めず環境にも優しい技術が同時に働き会うことで可能な発電の方法である。当然ながら原理が単純な潮流や浮力の発電そして浮体物の重力であれば新規性も進歩性も産業上の新たな貢献もなく本発明に発明性はないだろう。
本発明の要点は、設備、道具、器具の新規性、簡便性、ローコスト、油圧、弾性バネなどを利用し大きな投資を必要とせず身近な場所で発電できる点に新規性、進歩性、産業化への近道を示した点にある。
本発明は、月と太陽の引力がある限り繰り返される「潮の干満」（海面の昇降現象）を利用して特殊加工された発泡スチロールの浮力を油圧に伝えエネルギーを備蓄、弾性バネ等も利用し、発電機を回転させるという潮汐発電（月の引力発電／ムーンジェネレーション）である。動きは小さくともパワーは絶大という月と太陽の引力を今日の技術の組み合わせによって効率的なクリーン発電につなげたものである。
技術的には、空気と変わらない軽さ体積を持つ発泡スチロールに対し、コンクリート並みの強度、柔軟性、扱いやすさ、耐薬品、耐摩耗性、耐気候気温を持つポリウレア樹脂を加工し、ラッピングした上で、さらに金属への腐食性や環境を悪影響を与える毒素などの心配が全くない亜塩素酸ナトリウム（pH8.5）を徐々に溶解することで弱アルカリになり二酸化塩素を発生しやすい状態を作りフジツボや海藻が殆ど付着しないという塗料を塗布してフレーム全体を保護したもので引力を浮力に変換させる。
本発電は、他の発電に比べ圧倒的に初期投資安く、ランニングコストも殆どかからず、環境にも優しく、CO２ゼロ、そして最終的には発電コストの安さが一番であるという特徴をもつ。
本発明は、月と太陽の引力がある限り繰り返される「潮の干満」（海面の昇降現象）を利用して特殊加工された発泡スチロールの浮力を油圧に伝えエネルギーを備蓄、弾性バネ等も利用し、発電機を回転させるという潮汐発電（月の引力発電／ムーンジェネレーション）である。動きは小さくともパワーは絶大という月と太陽の引力を今日の技術の組み合わせによって効率的なクリーン発電につなげたものである。
技術的には、空気と変わらない軽さ体積を持つ発泡スチロールに対し、コンクリート並みの強度、柔軟性、扱いやすさ、耐薬品、耐摩耗性、耐気候気温を持つポリウレア樹脂を加工し、ラッピングした上で、さらに金属への腐食性や環境を悪影響を与える毒素などの心配が全くない亜塩素酸ナトリウム（pH8.5）を徐々に溶解することで弱アルカリになり二酸化塩素を発生しやすい状態を作りフジツボや海藻が殆ど付着しないという塗料を塗布してフレーム全体を保護したもので引力を浮力に変換させる。
本発電は、他の発電に比べ圧倒的に初期投資安く、ランニングコストも殆どかからず、環境にも優しく、CO２ゼロ、そして最終的には発電コストの安さが一番であるという特徴をもつ。
３００年変わらないオールドファッション発電方法「化石類を燃やして水蒸気で発電タービンを回して発電する」という、LNG液化天然ガス、原油、石炭、原子力、バイオマス発電などは環境破壊と原料価格の高騰など大きな未来への問題を抱える。本発明は、化石と同様わが地球の資産であるが、「月と太陽の引力」を利用し、現在の技術の組み合わせで、未来的な発電の方法に関するものである。
以下に新規性、進歩性、産業化への具体策を示し、考えられるあるいは起こりうる疑問や問題とその解決策を発明の視点より考察する。
以下に新規性、進歩性、産業化への具体策を示し、考えられるあるいは起こりうる疑問や問題とその解決策を発明の視点より考察する。
本発明の根幹その１：発電のあらましと発電量／潮位の差で発電できるほどのエネルギーが得られるのか？
結論は、干潮時でも満潮時でも（上がる時も下がる時も）下記のような大きなパワーと電力が毎日、天候や昼夜に関係なく十分に得られる・・・である。たとえ干満の上下差が１メートルであっても本発明の油圧と弾性バネを用いれば発電は可能である。
以下はそのあらましである。
（１）浮力発電のパワー計算：１００メートル（立方）浮体の場合
先ず１立方メートルは１００ｘ１００ｘ１００センチメートル＝百万立方センチメートルつまり百万グラム＝１０００キログラム＝１トン
発泡スチロール１立方メートルはおおよそ１トンの浮力パワーがある。
１００メートルｘ１００メートルｘ１００メートルの立方体であれば
１００ｘ１００ｘ１００＝１，０００，０００トン つまり・・・
「１００万トンのエネルギー備蓄パワー」が得られる。
では百万トンの浮力パワーとはどれくらいの発電力かというと・・・
１． 中国で世界最大級の移動式クレーンが完成しました。 中国メディアによりますと、建設機械大手の「M重工」は1日までに、自走できるタイプとしては世界最大級のクレーンを完成させました。 アームの長さは216メートルで、乗用車3000台に相当する重さの荷物を一度につり上げることが可能。
２． クルマの重さは平均１トンとして世界最大のクレーンが持ち上げるエネルギーは３０００トン。
３． 本発明の潮汐発電は１００００００÷３０００＝３３３倍のエネルギーが一日２～数回発生し利用できる。
（２）上記の１０分の１：１００ｘ１００ｘ１０メートルの場合１０万立方メートルは「１０万トンの浮力パワー」である。
（３）上記の１００分の１：１００ｘ１００ｘ１メートルの場合１万立方メートルは「１万トンの浮力パワー」である。これでも普通車１万台を吊り上げるエネルギーが得られる。
僅か１メートルの厚みがあれば普通車１万台を吊り上げられる。
海岸沿いに魚釣り場付きの海浜公園の下部に入れる５０～１０００畳敷きのタタミのものや、「円筒状」に形を変えて例えば洋上発電のハイブリッドスパー型の「上部浮体鋼（はがね）構造内部」に入れれば半永久的に使用できる。
その場合海水導入部分にドアーをつけておけば幾重にポリウレア樹脂とフジツボ付着防護剤のダブル塗布されたシールを剥がすだけで数十年の発電が見込める。これも本発明のポイントの一つである。
結論は、干潮時でも満潮時でも（上がる時も下がる時も）下記のような大きなパワーと電力が毎日、天候や昼夜に関係なく十分に得られる・・・である。たとえ干満の上下差が１メートルであっても本発明の油圧と弾性バネを用いれば発電は可能である。
以下はそのあらましである。
（１）浮力発電のパワー計算：１００メートル（立方）浮体の場合
先ず１立方メートルは１００ｘ１００ｘ１００センチメートル＝百万立方センチメートルつまり百万グラム＝１０００キログラム＝１トン
発泡スチロール１立方メートルはおおよそ１トンの浮力パワーがある。
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「１００万トンのエネルギー備蓄パワー」が得られる。
では百万トンの浮力パワーとはどれくらいの発電力かというと・・・
１． 中国で世界最大級の移動式クレーンが完成しました。 中国メディアによりますと、建設機械大手の「M重工」は1日までに、自走できるタイプとしては世界最大級のクレーンを完成させました。 アームの長さは216メートルで、乗用車3000台に相当する重さの荷物を一度につり上げることが可能。
２． クルマの重さは平均１トンとして世界最大のクレーンが持ち上げるエネルギーは３０００トン。
３． 本発明の潮汐発電は１００００００÷３０００＝３３３倍のエネルギーが一日２～数回発生し利用できる。
（２）上記の１０分の１：１００ｘ１００ｘ１０メートルの場合１０万立方メートルは「１０万トンの浮力パワー」である。
（３）上記の１００分の１：１００ｘ１００ｘ１メートルの場合１万立方メートルは「１万トンの浮力パワー」である。これでも普通車１万台を吊り上げるエネルギーが得られる。
僅か１メートルの厚みがあれば普通車１万台を吊り上げられる。
海岸沿いに魚釣り場付きの海浜公園の下部に入れる５０～１０００畳敷きのタタミのものや、「円筒状」に形を変えて例えば洋上発電のハイブリッドスパー型の「上部浮体鋼（はがね）構造内部」に入れれば半永久的に使用できる。
その場合海水導入部分にドアーをつけておけば幾重にポリウレア樹脂とフジツボ付着防護剤のダブル塗布されたシールを剥がすだけで数十年の発電が見込める。これも本発明のポイントの一つである。
本発明の根幹その２：潮の満ち干の高低差はどうなのか？
日本の場合を例にとると、日本で一番干満差（大潮の時の平均干満差）が大きい場所は、九州有明海の奥にある住ノ江付近で約５～６ｍもある。次に大きいところは瀬戸内海の笠岡・福山付近で約４．２ｍである。以下、北から日本周辺の干満差の状況を掲げる。
北海道南岸～北日本太平洋岸 約０．８～１．９ｍ
東京湾 約２～２．４ｍ
伊勢湾、三河湾 約２．４～２．７ｍ
紀伊半島～九州太平洋岸 約１．８～２．７ｍ
九州北岸 約１．１～２．８ｍ
九州西岸（有明海を除く） 約１～３ｍ
ちなみに、日本海側では干満差が小さく、大きいときでも３０ｃｍ程度、これは、月や太陽の影響によって海水が盛り上がろうとしても、日本海の入り口が狭く浅いため、海水が集積しにくいことが理由である。
日本海側は干満差が小さいことから潮干狩りを行っている風景は見られないが、宮津湾付近の伊根地域では干満差が小さいことを利用し舟屋のような建築物が造られている。干満差が地域によって異なるのは、地形的な要素が大きく影響する。
萩 約 １．０ ｍ
博多 約 ２．２ ｍ
伊万里 約 ２．８ ｍ
厳原 約 １．９ ｍ
佐世保 約 ３．３ ｍ
三池 約 ５．３ ｍ
佐伯 約 ２．１ ｍ
例えば瀬戸内海は、豊後水道と紀伊水道、そして関門海峡の中央水道を介して外海とつながっている。 月と太陽の引力に影響されて海面が上下することが潮汐で、一番低い時（下がった時）を干潮、一番高い時（上がった時）を満潮と呼ぶ。
この干満差、牛窓では最大でおよそ1.8ｍほどであるが、瀬戸内海の一番激しいところでは4ｍ近くにもなる。
一方、瀬戸内海は、本州と四国、九州によって囲まれた日本で一番大きな内海である。 浮かんでいる島の数は727。この内、有人島はおよそ150しかない。周囲100ｍに満たない岩場のようなものまで島とすると、2000近いといわれている。大小の島々を含めた海岸線の総延長は7,230kmで、東西がおよそ450km、南北は一番長いところで55km、面積22,203平方キロメートル、平均水深は38mで一番深いところでも450m程である。全体の約95％が水深70ｍ以内という非常に浅い海である。
つまり「瀬戸内海は水たまり」と呼ばれるくらい浅い海域であり、平均水深38ｍというのは、地球上の海のレベルで見ると水たまりにも入れてもらえないほど浅い海なのである。地球上の海の平均水深は、富士山の標高と同じぐらいでおよそ3,800ｍ。一番深いマリアナ海溝でおよそ10,000ｍの深さがあるので、いかに瀬戸内海が浅い海かが分かる。
瀬戸内海を筆頭に現状施設を生かせる洋上発電や、浅い海の人々の住む海岸沿い（湾）、入り江は、１．干満差、２．利用の多様さ（海浜公園／釣り場）、３．設置の容易さ、４．コストの安さ、５．浅さ、６．近さなどで、潮汐発電の好適地と言えるだろう。
日本の場合を例にとると、日本で一番干満差（大潮の時の平均干満差）が大きい場所は、九州有明海の奥にある住ノ江付近で約５～６ｍもある。次に大きいところは瀬戸内海の笠岡・福山付近で約４．２ｍである。以下、北から日本周辺の干満差の状況を掲げる。
北海道南岸～北日本太平洋岸 約０．８～１．９ｍ
東京湾 約２～２．４ｍ
伊勢湾、三河湾 約２．４～２．７ｍ
紀伊半島～九州太平洋岸 約１．８～２．７ｍ
九州北岸 約１．１～２．８ｍ
九州西岸（有明海を除く） 約１～３ｍ
ちなみに、日本海側では干満差が小さく、大きいときでも３０ｃｍ程度、これは、月や太陽の影響によって海水が盛り上がろうとしても、日本海の入り口が狭く浅いため、海水が集積しにくいことが理由である。
日本海側は干満差が小さいことから潮干狩りを行っている風景は見られないが、宮津湾付近の伊根地域では干満差が小さいことを利用し舟屋のような建築物が造られている。干満差が地域によって異なるのは、地形的な要素が大きく影響する。
萩 約 １．０ ｍ
博多 約 ２．２ ｍ
伊万里 約 ２．８ ｍ
厳原 約 １．９ ｍ
佐世保 約 ３．３ ｍ
三池 約 ５．３ ｍ
佐伯 約 ２．１ ｍ
例えば瀬戸内海は、豊後水道と紀伊水道、そして関門海峡の中央水道を介して外海とつながっている。 月と太陽の引力に影響されて海面が上下することが潮汐で、一番低い時（下がった時）を干潮、一番高い時（上がった時）を満潮と呼ぶ。
この干満差、牛窓では最大でおよそ1.8ｍほどであるが、瀬戸内海の一番激しいところでは4ｍ近くにもなる。
一方、瀬戸内海は、本州と四国、九州によって囲まれた日本で一番大きな内海である。 浮かんでいる島の数は727。この内、有人島はおよそ150しかない。周囲100ｍに満たない岩場のようなものまで島とすると、2000近いといわれている。大小の島々を含めた海岸線の総延長は7,230kmで、東西がおよそ450km、南北は一番長いところで55km、面積22,203平方キロメートル、平均水深は38mで一番深いところでも450m程である。全体の約95％が水深70ｍ以内という非常に浅い海である。
つまり「瀬戸内海は水たまり」と呼ばれるくらい浅い海域であり、平均水深38ｍというのは、地球上の海のレベルで見ると水たまりにも入れてもらえないほど浅い海なのである。地球上の海の平均水深は、富士山の標高と同じぐらいでおよそ3,800ｍ。一番深いマリアナ海溝でおよそ10,000ｍの深さがあるので、いかに瀬戸内海が浅い海かが分かる。
瀬戸内海を筆頭に現状施設を生かせる洋上発電や、浅い海の人々の住む海岸沿い（湾）、入り江は、１．干満差、２．利用の多様さ（海浜公園／釣り場）、３．設置の容易さ、４．コストの安さ、５．浅さ、６．近さなどで、潮汐発電の好適地と言えるだろう。
本発明の根幹その３：浮力については？凍った場合や淡水海水の差は？
一般的なアルキメデスの原理が役に立つ。アルキメデスの原理は、アルキメデスが発見した物理学の法則である。 「流体（液体や気体）中の物体は、その物体が押しのけている流体の質量が及ぼす重力と同じ大きさで上向きの浮力を受ける」というものである。なお海面が凍った場合は本発明の潮汐発電も影響を受ける。また、密度の高い塩水の場合には、真水の場合に比べ、体積あたりの浮力は大きくなる。
一般的なアルキメデスの原理が役に立つ。アルキメデスの原理は、アルキメデスが発見した物理学の法則である。 「流体（液体や気体）中の物体は、その物体が押しのけている流体の質量が及ぼす重力と同じ大きさで上向きの浮力を受ける」というものである。なお海面が凍った場合は本発明の潮汐発電も影響を受ける。また、密度の高い塩水の場合には、真水の場合に比べ、体積あたりの浮力は大きくなる。
本発明の根幹その４：発電に関する構造物については？設置場所や大きさは？
発電パワーエネルギーは工夫を凝らした発砲スチロールの浮力によって発生する。
１． 設置場所に合わせた「発泡スチロールの形状、サイズ」、「シール巻きの回数」、「ポリウレア樹脂」、「フジツボや海藻付着防止剤の種類の選定」を設計する。
２． 形状は四角形か円筒形が望ましい。理由は海で使用する場合はフラットなタタミ型か洋上発電設備の一部としてパイプ内部への設置をイメージしているからである。
３． 浮揚体の製造順序：１）形状の設計、２）設計図に応じて発泡スチロールにポリウレア樹脂を吹き付ける、３）その上にフジツボや海藻付着防止剤を吹き付ける、４）必要な耐用年数に合わせてさらにラッピングしてフジツボや海藻付着防止剤塗布の同じ作業工程を繰り返しメンテナンス作業の簡素化をはかる。
４． 新規設備の場合は、予め設備に装着する。海水部とは隔離された浮体上部には油圧タンク＆ポンプ、動力伝達軸、動力伝達機、増速機、弾性バネ、発電機を設備する。
５． 潮位が下がる場合も下がる側に設置された油圧タンク＆ポンプにエネルギーを備蓄する。
発電パワーエネルギーは工夫を凝らした発砲スチロールの浮力によって発生する。
１． 設置場所に合わせた「発泡スチロールの形状、サイズ」、「シール巻きの回数」、「ポリウレア樹脂」、「フジツボや海藻付着防止剤の種類の選定」を設計する。
２． 形状は四角形か円筒形が望ましい。理由は海で使用する場合はフラットなタタミ型か洋上発電設備の一部としてパイプ内部への設置をイメージしているからである。
３． 浮揚体の製造順序：１）形状の設計、２）設計図に応じて発泡スチロールにポリウレア樹脂を吹き付ける、３）その上にフジツボや海藻付着防止剤を吹き付ける、４）必要な耐用年数に合わせてさらにラッピングしてフジツボや海藻付着防止剤塗布の同じ作業工程を繰り返しメンテナンス作業の簡素化をはかる。
４． 新規設備の場合は、予め設備に装着する。海水部とは隔離された浮体上部には油圧タンク＆ポンプ、動力伝達軸、動力伝達機、増速機、弾性バネ、発電機を設備する。
５． 潮位が下がる場合も下がる側に設置された油圧タンク＆ポンプにエネルギーを備蓄する。
本発明の根幹その５：他の発電とのコスト比較についての考察は？
結論：潮汐発電は最安の発電コストを実現する。
その根拠として、１）設備製造コストが格安、２）設置場所が既存設備内であったり、近海出るため設置コストが格安、３）原料費が不要／月と太陽の引力、４）ランニングコストが格安、５）休むことなく発電するためトータル発電コストが格安。
以下引用：BNEF／ブルームバーグNEF (BNEF)は、世界6大陸の拠点に約250名の調査・分析スタッフを配置し、進化するエネルギー経済環境の上質な分析、データ、解説を提供、エネルギー関連をはじめとした各事業者、市場関係者、政策立案者を支援するブルームバーグのリサーチサービスであり、新エネルギー関連データセットおよび1日5000本におよぶニュース記事を通して、業界最先端の分析、予測、リスクマネジメントに関する情報をタイムリーに配信
・・・の分析によると、世界で再エネ発電コストは低下し続けており、世界の人口の3分の2にあたる国々で新規設備容量として最も安価な発電方法となっている。米国、英国などでは陸上風力はメガワット時あたりの発電コストは50ドルを下回り、ブラジルではメガワット時あたり30ドルとなっている。同様に太陽光も中国、インド、豪州ではメガワット時あたりの発電コストは40ドルを下回っている。
こうした発電コストの低下の理由として最初に挙げられるのは設備費の低下だ。太陽光発電に用いるモジュールと陸上風力でのタービンの価格は、それらの導入量と反比例する形で下落が続いている。
2010年からの今日までの経験曲線によると、太陽光発電の導入量が倍になることでモジュール価格は28％減少した。陸上風力も同様に導入量が倍になりタービンの価格は11％減少した。一方、モジュールの発電効率や風力発電の設備利用率の向上といった技術進歩もコスト削減を加速させている。
１．潮汐発電：10円以下、水力発電並みの再生エネルギーとなる。
２．石炭火力：国内では試算12.9円から13円台後半～22円台前半。
ガス・石油：LNGガスは試算の13.4円から10円台後半～14円台前半。石油は試算の28.9円～41.7円から24円台後半～27円台後半へ。大幅に低下する見込みであるが原油価格の高騰でコストは倍増する可能性がある。
３．自然エネルギー
自然エネルギーでは、陸上風力が試算の13.6円～21.5円から9円台後半～17円台前半へ。洋上風力が試算の30.3円～34.7円から26円台前半にそれぞれ大幅に低下する見込み。
４．地熱が16.8円→16円台後半、
５．一般水力が11.0円→10円台後半、
６．小水力が23.3円～27.1円→25円台前半、
７．バイオマス（専焼）が29.7円→29円台後半、
８．バイオマス（混焼）が13.2円→14円台前半～22円台後半。
９．産業用太陽光は、試算Aの12.7円～15.6円から試算Bでは8円台前半～11円台後半へ。
結論：潮汐発電は最安の発電コストを実現する。
その根拠として、１）設備製造コストが格安、２）設置場所が既存設備内であったり、近海出るため設置コストが格安、３）原料費が不要／月と太陽の引力、４）ランニングコストが格安、５）休むことなく発電するためトータル発電コストが格安。
以下引用：BNEF／ブルームバーグNEF (BNEF)は、世界6大陸の拠点に約250名の調査・分析スタッフを配置し、進化するエネルギー経済環境の上質な分析、データ、解説を提供、エネルギー関連をはじめとした各事業者、市場関係者、政策立案者を支援するブルームバーグのリサーチサービスであり、新エネルギー関連データセットおよび1日5000本におよぶニュース記事を通して、業界最先端の分析、予測、リスクマネジメントに関する情報をタイムリーに配信
・・・の分析によると、世界で再エネ発電コストは低下し続けており、世界の人口の3分の2にあたる国々で新規設備容量として最も安価な発電方法となっている。米国、英国などでは陸上風力はメガワット時あたりの発電コストは50ドルを下回り、ブラジルではメガワット時あたり30ドルとなっている。同様に太陽光も中国、インド、豪州ではメガワット時あたりの発電コストは40ドルを下回っている。
こうした発電コストの低下の理由として最初に挙げられるのは設備費の低下だ。太陽光発電に用いるモジュールと陸上風力でのタービンの価格は、それらの導入量と反比例する形で下落が続いている。
2010年からの今日までの経験曲線によると、太陽光発電の導入量が倍になることでモジュール価格は28％減少した。陸上風力も同様に導入量が倍になりタービンの価格は11％減少した。一方、モジュールの発電効率や風力発電の設備利用率の向上といった技術進歩もコスト削減を加速させている。
１．潮汐発電：10円以下、水力発電並みの再生エネルギーとなる。
２．石炭火力：国内では試算12.9円から13円台後半～22円台前半。
ガス・石油：LNGガスは試算の13.4円から10円台後半～14円台前半。石油は試算の28.9円～41.7円から24円台後半～27円台後半へ。大幅に低下する見込みであるが原油価格の高騰でコストは倍増する可能性がある。
３．自然エネルギー
自然エネルギーでは、陸上風力が試算の13.6円～21.5円から9円台後半～17円台前半へ。洋上風力が試算の30.3円～34.7円から26円台前半にそれぞれ大幅に低下する見込み。
４．地熱が16.8円→16円台後半、
５．一般水力が11.0円→10円台後半、
６．小水力が23.3円～27.1円→25円台前半、
７．バイオマス（専焼）が29.7円→29円台後半、
８．バイオマス（混焼）が13.2円→14円台前半～22円台後半。
９．産業用太陽光は、試算Aの12.7円～15.6円から試算Bでは8円台前半～11円台後半へ。
本発明の根幹その６：フジツボや海藻付着、錆（さび）の問題は？
フジツボや海藻付着は設置場所、設備そのものに悪影響を与える可能性がありできるだけ付着を避けなければならない。そのために環境にも優しいフジツボや海藻付着防止剤を塗布する。
フジツボガードの成分は、海のミネラル成分等を凝縮しセラミック化した水溶性パウダーなので、海環境には全く無害で、塗料の溶解と共に特殊表面処理を施した成分が塗膜表面に露出し、フジツボ付着防止効果を発揮した後、海水中に溶けてしまうので、環境に全く負荷を与えない。
フジツボや海藻付着は設置場所、設備そのものに悪影響を与える可能性がありできるだけ付着を避けなければならない。そのために環境にも優しいフジツボや海藻付着防止剤を塗布する。
フジツボガードの成分は、海のミネラル成分等を凝縮しセラミック化した水溶性パウダーなので、海環境には全く無害で、塗料の溶解と共に特殊表面処理を施した成分が塗膜表面に露出し、フジツボ付着防止効果を発揮した後、海水中に溶けてしまうので、環境に全く負荷を与えない。
発電のプロセスは以下の通り。
１． 巨大でコンクリート並みに堅牢な発泡スチロールを海中に設置。
２． 潮汐（日々の潮位の差）の上下運動を浮圧力と、逆に掛かる力が抜ける空圧力を油圧タンクと弾性バネに備蓄。
３． 油圧は発電モーターの回転力に変換させる。
４． 気圧の変動による潮位の変化の際も発電する。
５． 頑丈なポリウレア樹脂発泡スチロールの天板は、油圧ポンプと直結。
６． 油圧のタンクは大小あり、発電機にマッチさせるようAIがコントロール。
７． 潮位変動がない時間にも備蓄したエネルギーで発電を続ける。
１． 巨大でコンクリート並みに堅牢な発泡スチロールを海中に設置。
２． 潮汐（日々の潮位の差）の上下運動を浮圧力と、逆に掛かる力が抜ける空圧力を油圧タンクと弾性バネに備蓄。
３． 油圧は発電モーターの回転力に変換させる。
４． 気圧の変動による潮位の変化の際も発電する。
５． 頑丈なポリウレア樹脂発泡スチロールの天板は、油圧ポンプと直結。
６． 油圧のタンクは大小あり、発電機にマッチさせるようAIがコントロール。
７． 潮位変動がない時間にも備蓄したエネルギーで発電を続ける。
潮流発電パネルと係留索
出願 2015-056889 (2015/03/04) 公開 2016-160928 (2016/09/05)
国際特許分類(IPC)： F03B13/26
出願 2015-056889 (2015/03/04) 公開 2016-160928 (2016/09/05)
国際特許分類(IPC)： F03B13/26
潮汐発電,太陽光とSOFC(固体酸化物燃料電池)によるサロマ湖グリーンマイクログリッドの施設計画と発電品質The Facility Planning and Electric Power Quality of the Saroma Lake Green Microgrid by the Interconnection of Tidal Power Generation, PV and SOFC著者： OBARA Shin’ya資料： Journal of Power and Energy Systems (Web) 2013
潮汐発電所のための系統連系用制御装置The Grid-connection Control System of the Tidal Current Power Station著者： LIU Hong-da資料： Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society 2007
潮汐発電サイトに於ける乱流の特性Characteristics of the turbulence in the flow at a tidal stream power site著者： MILNE I. A.資料： Philosophical Transactions of the Royal Society A. Mathematical, Physical and Engineering Sciences 2013
台湾,Kinmen島沿岸水域における潮汐発電資源と海面上昇の影響Tidal Current Power Resources and Influence of Sea-Level Rise in the Coastal Waters of Kinmen Island, Taiwan著者： CHEN Wei-Bo 資料： Energies (Web) 2017
ニューヨーク州,イーストリバーで稼働する潮汐発電タービン付近を通過する魚類による行動応答の水中音響学的な評価Hydroacoustic Assessment of Behavioral Responses by Fish Passing Near an Operating Tidal Turbine in the East River, New York著者： BEVELHIMER Mark 資料： Transactions of the American Fisheries Society 2017
台湾の緑島郷の黒潮潮汐発電試験場の評価Assessment of Kuroshio current power test site of Green Island, Taiwan著者： HSU Tai-Wen資料： Renewable Energy 2015
本発明が解決しようとする課題は・・・
１． 洋上風力発電の効率アップ
２． CO2ゼロ、原料費ゼロ、全設備の製造機能最低
３． 最も安い発電コスト（ＬＮＧ、石炭、石油、原子力、太陽光、風力）
４． 多目的施設との共有（海浜公園、親子釣り場）
５． 従来の潮汐発電の常識を打ち破る設備費用ローコスト
６． 資源不使用
７． ＳＤＧ‘ｓにも貢献
８． ヒトの居住地に近い場所に立地可能
９． サイズも自由自在
１． 洋上風力発電の効率アップ
２． CO2ゼロ、原料費ゼロ、全設備の製造機能最低
３． 最も安い発電コスト（ＬＮＧ、石炭、石油、原子力、太陽光、風力）
４． 多目的施設との共有（海浜公園、親子釣り場）
５． 従来の潮汐発電の常識を打ち破る設備費用ローコスト
６． 資源不使用
７． ＳＤＧ‘ｓにも貢献
８． ヒトの居住地に近い場所に立地可能
９． サイズも自由自在
本発明は、多くの人が思いついたが具体化しなかった潮汐発電をポリウレア樹脂発泡スチロールという低価格の部材を利用することによって実現に道筋をつけたことが特徴である。
本発明は、現在ある技術の組み合わせで経済性のある再生エネルギー発電が可能になったことが大きな特徴である。それは空気並みに軽く、同時にコンクリート並みに堅牢なポリウレア樹脂の発達がある。それにフジツボや海藻付着防止剤や油圧、弾性バネ、ＡＩなどを組みあわせ安定的で最もローコストの発電を実現させたものである。
設置する設備の形状や目的に合わせてポリウレア樹脂加工した発泡スチロールの大きな成型物を作る。そのサイズが各１００メートル立方体などの大型の時は現地で組み立てる。
海中で使用するためフジツボや海藻付着防止剤を塗布する。また１～数年後のメンテナンスを簡単にするため幾重にもシールまたはラッピングしておく。
海中に設置されたタタミ型あるいは円筒型の大型ポリウレア樹脂発泡スチロールは頭部または天井部は発電部分の一部である油圧機器に直接接続されエネルギーは油圧又は弾性バネとして蓄えられる。そしてAIで計算されて発電機を回す力が一定になるように油圧バルブのサイズが調整される。
本発明の潮汐発電は、上部を利用することも可能である。つまり浮上する海浜公園や釣り場公園などである。設置場所は太平洋岸の大都市の港湾部、瀬戸内海のような浅い海の沿岸部、有明海のような埋め立て部の漁場の近く、すでに設置された洋上風力発電の補助発電設備としても可能である。従来の再生エネルギーに比べイニシャルコストもランニングコストも格段に安くその分電気コストも低く抑えられるものである。
潮汐発電の産業利用の可能性と発電量の試算する。
（１）浮力／油圧に掛かるパワー
１００メートルｘ１００メートル＝１万平方メートルを１メートル持ち上げる浮力は、油圧の利用により１平方メートルの面積のものを１万メートルもちあげるパワーと同じである。（油圧→パスカルの原理）一方、発電に必要なエネルギーは現在の風力発電を参考にした。大型客船（クルーズ船）なら１００メートルｘ５００メートル＝５万平方メートル程度となる。
重力であれは１立方メートルは１トンの水に等しいので大型客船サイズの２．５ｍ浮力パワーは５００ｘ２．５＝１２５０トン（普通車１２５０台分）トンとなる。これを油圧によって大きな距離エネルギーに変換させるのである。
（２）発電に必要なパワー
発電機ロータを回転させるためには最低毎秒２．５回転が必要である。このロータの回転主軸の円周を４０Ｃｍとすると（０．４ｘ２．５＝１）毎秒１メートルの作動距離が必要となる。(参考写真１)
（３）２４時間発電するためには
１日は６０ｘ６０ｘ２４＝８６，４００（秒）である。上記の発電モーターの主軸を回さねばならない距離は８６，４００メートルである。
（４）この距離を大型客船の面積の浮力（潮位差２．５ｍ）で得るためには面積１平方メートルのシリンダーを８６、４００ｍ移動させるためには、潮位差２．５メートルなら８６，４００÷２．５＝３４，５６０平方メートルの面積が必要となる。
結論１：理論上は大型客船の広さ（施設）があれば、写真の発電機を２４時間回し発電することが可能である。
結論２：1基が発電できる発電容量は定格出力で1.67MW。 この発電機1基が1年間フル稼働ができれば、年間約１，４６３万kWhの電力を生み出すことができる。１家庭当たりの消費電力量は３，６００KWなので４，０６３世帯分の年間電力を供給可能である。
（風力発電の参考データ／引用）
１．高品質の電力を得るために、近年、注目されているのは「永久磁石を組み込んだ多極同期発電機」の利用である。水力発電や火力発電、また風力発電に使われる交流発電機は、「誘導発電機もしくは同期発電機」である。誘導発電機は誘導モータ（誘導電動機）を逆利用したもので、交流電力から回転エネルギーを得るモータとは逆に、ロータを「何らかの力で回転させる」・・・ことで電力を得る。
２．ロータとしては籠（かご）型ロータあるいは巻線型ロータが使われ、籠型ロータの誘導発電機は構造が簡単で丈夫という利点があるが、発電周波数は交流電源の周波数に規定され、任意に調節できないのが短所である。また、出力変動よって電圧変動が起きるという欠点もある。
３．永久磁石の多極ロータでギアレス風車も実現：一方、「回転界磁型の同期発電機」は、ロータの磁極を回転させることにより、「周囲のコイル（電機子コイル）に起電力を誘導させる方式」で、発電周波数や電圧を任意に調整できるのが利点。50Hzまたは60Hzの交流に変換するインバータや、交流を直流に変換するコンバータなどが必要になりますが、誘導発電機とちがって風車の回転数が変動しても、安定した高品質の電力が得られるのが特長である。
４．「水力発電や火力発電にも利用されている一般的な同期発電機のロータ」は、「鉄心に導線が巻かれた一種の電磁石」で、「回転軸に取り付けられたスリップリングとブラシから励磁用の直流電流」が供給される。
５．この回転界磁型の同期発電機において、電磁石のかわりに「永久磁石を採用」すれば、ロータの鉄心やコイル、励磁電流を送るスプリップリングやブラシも必要なくなり、いわゆる「ブラシレスの発電機」が可能となる。また、永久磁石を利用すれば多極化も容易で、騒音の原因となる増速機をなくすこともできる。
６．同期発電機において、1分間あたりの回転数N（rpm）、極数、周波数f（Hz）の間には、N=120f／pという関係が成り立つ。商用電力の周波数は「50Hzまたは60Hz」と決まっているので、回転数と極数は反比例することがわかる。（この回転数＝同期速度）。たとえば、火力発電所の50Hz、2極ロータによるタービン発電では、「毎分3000回転（秒速50回転）もの高速回転」が必要になります。もちろん風車にこのような高速回転は望めない。といってギアで増速すると騒音の発生は避けられない。
７．この問題は解決が可能であり、たとえば20極のロータならば３００rpm（毎秒5回転）、４０極のロータなら１５０rpm（毎秒2.5回転）ですむことになる。
８．多極ロータが増速機のかわりになるため、比較的ゆっくりとした回転でもギアレスの発電が可能になる。また、巻線型とちがって電流を送って励磁する必要もないので保守・点検も容易になる。
（１）浮力／油圧に掛かるパワー
１００メートルｘ１００メートル＝１万平方メートルを１メートル持ち上げる浮力は、油圧の利用により１平方メートルの面積のものを１万メートルもちあげるパワーと同じである。（油圧→パスカルの原理）一方、発電に必要なエネルギーは現在の風力発電を参考にした。大型客船（クルーズ船）なら１００メートルｘ５００メートル＝５万平方メートル程度となる。
重力であれは１立方メートルは１トンの水に等しいので大型客船サイズの２．５ｍ浮力パワーは５００ｘ２．５＝１２５０トン（普通車１２５０台分）トンとなる。これを油圧によって大きな距離エネルギーに変換させるのである。
（２）発電に必要なパワー
発電機ロータを回転させるためには最低毎秒２．５回転が必要である。このロータの回転主軸の円周を４０Ｃｍとすると（０．４ｘ２．５＝１）毎秒１メートルの作動距離が必要となる。(参考写真１)
（３）２４時間発電するためには
１日は６０ｘ６０ｘ２４＝８６，４００（秒）である。上記の発電モーターの主軸を回さねばならない距離は８６，４００メートルである。
（４）この距離を大型客船の面積の浮力（潮位差２．５ｍ）で得るためには面積１平方メートルのシリンダーを８６、４００ｍ移動させるためには、潮位差２．５メートルなら８６，４００÷２．５＝３４，５６０平方メートルの面積が必要となる。
結論１：理論上は大型客船の広さ（施設）があれば、写真の発電機を２４時間回し発電することが可能である。
結論２：1基が発電できる発電容量は定格出力で1.67MW。 この発電機1基が1年間フル稼働ができれば、年間約１，４６３万kWhの電力を生み出すことができる。１家庭当たりの消費電力量は３，６００KWなので４，０６３世帯分の年間電力を供給可能である。
（風力発電の参考データ／引用）
１．高品質の電力を得るために、近年、注目されているのは「永久磁石を組み込んだ多極同期発電機」の利用である。水力発電や火力発電、また風力発電に使われる交流発電機は、「誘導発電機もしくは同期発電機」である。誘導発電機は誘導モータ（誘導電動機）を逆利用したもので、交流電力から回転エネルギーを得るモータとは逆に、ロータを「何らかの力で回転させる」・・・ことで電力を得る。
２．ロータとしては籠（かご）型ロータあるいは巻線型ロータが使われ、籠型ロータの誘導発電機は構造が簡単で丈夫という利点があるが、発電周波数は交流電源の周波数に規定され、任意に調節できないのが短所である。また、出力変動よって電圧変動が起きるという欠点もある。
３．永久磁石の多極ロータでギアレス風車も実現：一方、「回転界磁型の同期発電機」は、ロータの磁極を回転させることにより、「周囲のコイル（電機子コイル）に起電力を誘導させる方式」で、発電周波数や電圧を任意に調整できるのが利点。50Hzまたは60Hzの交流に変換するインバータや、交流を直流に変換するコンバータなどが必要になりますが、誘導発電機とちがって風車の回転数が変動しても、安定した高品質の電力が得られるのが特長である。
４．「水力発電や火力発電にも利用されている一般的な同期発電機のロータ」は、「鉄心に導線が巻かれた一種の電磁石」で、「回転軸に取り付けられたスリップリングとブラシから励磁用の直流電流」が供給される。
５．この回転界磁型の同期発電機において、電磁石のかわりに「永久磁石を採用」すれば、ロータの鉄心やコイル、励磁電流を送るスプリップリングやブラシも必要なくなり、いわゆる「ブラシレスの発電機」が可能となる。また、永久磁石を利用すれば多極化も容易で、騒音の原因となる増速機をなくすこともできる。
６．同期発電機において、1分間あたりの回転数N（rpm）、極数、周波数f（Hz）の間には、N=120f／pという関係が成り立つ。商用電力の周波数は「50Hzまたは60Hz」と決まっているので、回転数と極数は反比例することがわかる。（この回転数＝同期速度）。たとえば、火力発電所の50Hz、2極ロータによるタービン発電では、「毎分3000回転（秒速50回転）もの高速回転」が必要になります。もちろん風車にこのような高速回転は望めない。といってギアで増速すると騒音の発生は避けられない。
７．この問題は解決が可能であり、たとえば20極のロータならば３００rpm（毎秒5回転）、４０極のロータなら１５０rpm（毎秒2.5回転）ですむことになる。
８．多極ロータが増速機のかわりになるため、比較的ゆっくりとした回転でもギアレスの発電が可能になる。また、巻線型とちがって電流を送って励磁する必要もないので保守・点検も容易になる。
本発明の根幹は、発泡スチロールにポリウレア樹脂をランピングして浮力と油圧とバネの反力を生かした浮体構造物による浮力発電にある。
また潮位差はそれを増幅させる。本発明の浮体構造物とは、発泡スチロールにポリウレア樹脂をコーティングしたもので、日本国厚生労働省による環境基準（省令１５）に合格し、漁業、農業、水質に安全で、しかも１００年間品質を保持可能なデ－タもある。
本発明の利点は、錆はもちろんフジツボや海藻がつかないコーティング技術、さらにくっつかないラッピングを中間に施してその上にコーティングを繰り返し、剥がすだけでメンテナンスが完了すると同時に、素材の再利用が可能で、海や川の環境保護、漁業、飲料水、農業用水など水質にも配慮した、新しい発電の方法である。
以下は、ポリウレア樹脂に関する安全性と環境適合のデ－タである。
１．厚生省令15号に適合
２．JWWA K 143 に適合
３．変異原性試験の結果、「遺伝子突然変異誘発性を示さない」と結論
４．染色体異常試験の結果、「染色体異常性を示さない」と結論
５．粗度係数 0.0108
６．掃流摩耗試験の結果 スワエールの「平均摩耗深さ」は鉄 (SS-400) と同等以上
ポリウレア樹脂を吹き付け（スワエール上水用システム）によるポリウレア樹脂の安全性について。
厚生労働省令15号とは、水道水に関しては法律で様々な規制が設けられており、水質には厳しい基準が設けられている。また、浄水施設に使用される資材に関しても同様に基準があり、資材を浸出テストして浸出液の水質が基準値以下でなくてはならない。ポリウレア樹脂の塗膜はこのテストに適合している。（引用：三井化学）
また潮位差はそれを増幅させる。本発明の浮体構造物とは、発泡スチロールにポリウレア樹脂をコーティングしたもので、日本国厚生労働省による環境基準（省令１５）に合格し、漁業、農業、水質に安全で、しかも１００年間品質を保持可能なデ－タもある。
本発明の利点は、錆はもちろんフジツボや海藻がつかないコーティング技術、さらにくっつかないラッピングを中間に施してその上にコーティングを繰り返し、剥がすだけでメンテナンスが完了すると同時に、素材の再利用が可能で、海や川の環境保護、漁業、飲料水、農業用水など水質にも配慮した、新しい発電の方法である。
以下は、ポリウレア樹脂に関する安全性と環境適合のデ－タである。
１．厚生省令15号に適合
２．JWWA K 143 に適合
３．変異原性試験の結果、「遺伝子突然変異誘発性を示さない」と結論
４．染色体異常試験の結果、「染色体異常性を示さない」と結論
５．粗度係数 0.0108
６．掃流摩耗試験の結果 スワエールの「平均摩耗深さ」は鉄 (SS-400) と同等以上
ポリウレア樹脂を吹き付け（スワエール上水用システム）によるポリウレア樹脂の安全性について。
厚生労働省令15号とは、水道水に関しては法律で様々な規制が設けられており、水質には厳しい基準が設けられている。また、浄水施設に使用される資材に関しても同様に基準があり、資材を浸出テストして浸出液の水質が基準値以下でなくてはならない。ポリウレア樹脂の塗膜はこのテストに適合している。（引用：三井化学）
本発明は、関西空港や羽田空港サイズの海中を利用した大規模なものから、短時間で発電可能なタンカー、コンテナ船、大型船舶や風力発電の海上構造物の水面下部分を利用したものまで選択が可能である。しかも大型船舶は中古で十分であり、機械類も再利用できるものが多く、コストに比べ大きな発電が期待できるパフォーマンスに優れものである。
本発明の要点は、１）今ある技術で解決可能、つまり設備、道具、器具の新規性、簡便性、ローコスト、油圧、弾性バネなどを利用し、２）大きな資金投資を必要とせずしかもロスの少ない身近な場所で発電できる点にある。
本発明の要点は、１）今ある技術で解決可能、つまり設備、道具、器具の新規性、簡便性、ローコスト、油圧、弾性バネなどを利用し、２）大きな資金投資を必要とせずしかもロスの少ない身近な場所で発電できる点にある。
本発明のもう一方の利点は潮位差の利用である。日本国の場合、潮位差としては、瀬戸内海、有明海を除き、太平洋岸、特に日本海岸には海底の地形や水深、沿岸の地形などで大きな潮位差は望めない。一方、ドイツ、フランス、デンマーク、オラランダ、バルト三国、イギリス、カナダ、アメリカには毎日二回の干潮満潮の潮位差が６メートルから１５メートル以上という湾岸もある。これらの国々においては、本発明は、永遠なる二酸化炭素の排出ゼロ、しかも大型原発数基以上の発電量が見込める、新たな発電手段となる。
本発明の利点は、月と太陽の引力がある限り繰り返される「潮の干満」（海面の昇降現象）を、永遠に発電利用できることである。
特殊加工された発泡スチロールの浮力を油圧に伝えエネルギーを備蓄、弾性バネ等も利用し、発電機を回転させるという浮力反力潮汐発電（月の引力発電／ムーンジェネレーション）である。
本発明は、動きは小さく見えてもパワーは偉大という月と太陽の引力を、今日すでに開発済みの技術の組み合わせによって、大きく、効率的なクリーン発電につなげたものである。
特殊加工された発泡スチロールの浮力を油圧に伝えエネルギーを備蓄、弾性バネ等も利用し、発電機を回転させるという浮力反力潮汐発電（月の引力発電／ムーンジェネレーション）である。
本発明は、動きは小さく見えてもパワーは偉大という月と太陽の引力を、今日すでに開発済みの技術の組み合わせによって、大きく、効率的なクリーン発電につなげたものである。
本発明の新しい技術は、空気と変わらない軽さ体積を持つ発泡スチロールに対し、コンクリート並みの強度、柔軟性、扱いやすさ、耐薬品、耐摩耗性、耐気候気温を持つポリウレア樹脂を加工し、剥がしただけでメンテナンスが完了と言う利便性のために、凹凸あるフィルムをラッピングした多重構造にし、金属への腐食性や環境を悪影響を与える毒素など、環境への心配が全くない、亜塩素酸ナトリウム（pH8.5）を徐々に溶解することで弱アルカリになり、結果、二酸化塩素を発生しやすい状態を作りだして、フジツボや海藻が殆ど付着しないという塗料を塗布して、フレーム全体を保護したもので引力を浮力に変換させるオプションも可能である。
本発明は、再生可能エネルギー発電に新たな革命をもたらすものである。
１）再生可能エネルギーと言えば、「太陽光発電」、「風力発電」、「水力発電」、「バイオマス発電」、「地熱発電」、「水素発電」、「アンモニア発電」と２０年以上顔ぶれは変わらない。２）同時に求められるのがカーボンニュートラル脱二酸化炭素である。これには原子力発電がある。
いずれにしても、「新顔や革命児」は出ていない。１００年前に発明された「ワットの蒸気機関車」、「化石燃料を燃やして水蒸気で発電タービンを回して発電する」が今なお電力の主流である。これでは地球温暖化は避けられない。発電革命が必要である。
１）再生可能エネルギーと言えば、「太陽光発電」、「風力発電」、「水力発電」、「バイオマス発電」、「地熱発電」、「水素発電」、「アンモニア発電」と２０年以上顔ぶれは変わらない。２）同時に求められるのがカーボンニュートラル脱二酸化炭素である。これには原子力発電がある。
いずれにしても、「新顔や革命児」は出ていない。１００年前に発明された「ワットの蒸気機関車」、「化石燃料を燃やして水蒸気で発電タービンを回して発電する」が今なお電力の主流である。これでは地球温暖化は避けられない。発電革命が必要である。
化石燃料のLNG液化天然ガス、原油、石炭、原子力、バイオマス発電などは環境破壊と原料価格の高騰など大きな未来への問題を抱える。本発明は、化石と同様わが地球の資産であるが、「月と太陽の引力」を利用し、現在の技術の組み合わせで、未来的な発電の方法に関するものである。以下に新規性、進歩性、産業化への具体策を示し、考えられるあるいは起こりうる疑問や問題とその解決策を発明の視点より考察する。
先ず、「浮力と反力を生かした浮力と潮位差による潮汐発電」が如何に巨大なパワーであるかについて説明する。
本発明の根幹その１：発電のあらましと発電量／潮位の差で発電できるほどのエネルギーが得られるのか？
結論は、干潮時でも満潮時でも（上がる時も下がる時も）下記のような大きなパワーと電力が毎日、天候や昼夜に関係なく十分に得られる・・・である。たとえ干満の上下差が日本で最低レベルの１メートルであっても本発明の浮力と油圧と弾性バネを用いれば発電は可能である。
以下はそのあらましである。
（１）浮力発電のパワー計算：１００メートル（立方）浮体の場合
先ず１立方メートルは１００ｘ１００ｘ１００センチメートル＝百万立方センチメートルつまり百万グラム＝１０００キログラム＝１トンの水量である。
つまり水１立方メートル（１メートルｘ１メートルｘ１メートル）には１トンの重さがある。ということは本発明の浮体構造物１立方メートルにはおおよそ１トンの浮力パワーがある。1トンとはほぼトヨタのハイブリッド車の重量と同じである。
（２）さらに１００メートルｘ１００メートルｘ１００メートルの立方体であれば、上記の百万倍である。トヨタのハイブリッド車を百万台持ち上げるパワーがある。恐るべし「月の引力」と言うことだ。これを利用しない手はないであろう。
１００ｘ１００ｘ１００＝１，０００，０００トン つまり・・・
「１００万トンのエネルギー備蓄パワー」が得られる。
（３）では、百万トンの浮力パワーとはどれくらいの発電力かというと・・・
以下はイメージするための１例である。
１． 中国で世界最大級の移動式クレーンが完成しました。 中国メディアによりますと、建設機械大手の「M重工」は1日までに、自走できるタイプとしては世界最大級のクレーンを完成させました。 アームの長さは216メートルで、乗用車3000台に相当する重さの荷物を一度につり上げることが可能。
２． クルマの重さは平均１トンとして世界最大のクレーンが持ち上げるエネルギーは３０００トン。
３． 本発明の潮汐発電は１００００００÷３０００＝３３３倍のエネルギーが一日２～数回発生し利用できる。
（２）上記の１０分の１：１００ｘ１００ｘ１０メートルの場合１０万立方メートルは「１０万トンの浮力パワー」である。
（３）上記の１００分の１：１００ｘ１００ｘ１メートルの場合１万立方メートルは「１万トンの浮力パワー」である。これでも普通車１万台を吊り上げるエネルギーが得られる。僅か１メートルの厚みがあれば普通車１万台を吊り上げられる。
海岸沿いに魚釣り場付きの海浜公園の下部に入れる５０～１０００畳敷きのタタミのものや、「円筒状」に形を変えて例えば洋上発電のハイブリッドスパー型の「上部浮体鋼（はがね）構造内部」に入れれば半永久的に使用できる。
その場合海水導入部分にドアーをつけておけば幾重にポリウレア樹脂とフジツボ付着防護剤のダブル塗布されたシールを剥がすだけで数十年の発電が見込める。これも本発明のポイントの一つである。
本発明の根幹その１：発電のあらましと発電量／潮位の差で発電できるほどのエネルギーが得られるのか？
結論は、干潮時でも満潮時でも（上がる時も下がる時も）下記のような大きなパワーと電力が毎日、天候や昼夜に関係なく十分に得られる・・・である。たとえ干満の上下差が日本で最低レベルの１メートルであっても本発明の浮力と油圧と弾性バネを用いれば発電は可能である。
以下はそのあらましである。
（１）浮力発電のパワー計算：１００メートル（立方）浮体の場合
先ず１立方メートルは１００ｘ１００ｘ１００センチメートル＝百万立方センチメートルつまり百万グラム＝１０００キログラム＝１トンの水量である。
つまり水１立方メートル（１メートルｘ１メートルｘ１メートル）には１トンの重さがある。ということは本発明の浮体構造物１立方メートルにはおおよそ１トンの浮力パワーがある。1トンとはほぼトヨタのハイブリッド車の重量と同じである。
（２）さらに１００メートルｘ１００メートルｘ１００メートルの立方体であれば、上記の百万倍である。トヨタのハイブリッド車を百万台持ち上げるパワーがある。恐るべし「月の引力」と言うことだ。これを利用しない手はないであろう。
１００ｘ１００ｘ１００＝１，０００，０００トン つまり・・・
「１００万トンのエネルギー備蓄パワー」が得られる。
（３）では、百万トンの浮力パワーとはどれくらいの発電力かというと・・・
以下はイメージするための１例である。
１． 中国で世界最大級の移動式クレーンが完成しました。 中国メディアによりますと、建設機械大手の「M重工」は1日までに、自走できるタイプとしては世界最大級のクレーンを完成させました。 アームの長さは216メートルで、乗用車3000台に相当する重さの荷物を一度につり上げることが可能。
２． クルマの重さは平均１トンとして世界最大のクレーンが持ち上げるエネルギーは３０００トン。
３． 本発明の潮汐発電は１００００００÷３０００＝３３３倍のエネルギーが一日２～数回発生し利用できる。
（２）上記の１０分の１：１００ｘ１００ｘ１０メートルの場合１０万立方メートルは「１０万トンの浮力パワー」である。
（３）上記の１００分の１：１００ｘ１００ｘ１メートルの場合１万立方メートルは「１万トンの浮力パワー」である。これでも普通車１万台を吊り上げるエネルギーが得られる。僅か１メートルの厚みがあれば普通車１万台を吊り上げられる。
海岸沿いに魚釣り場付きの海浜公園の下部に入れる５０～１０００畳敷きのタタミのものや、「円筒状」に形を変えて例えば洋上発電のハイブリッドスパー型の「上部浮体鋼（はがね）構造内部」に入れれば半永久的に使用できる。
その場合海水導入部分にドアーをつけておけば幾重にポリウレア樹脂とフジツボ付着防護剤のダブル塗布されたシールを剥がすだけで数十年の発電が見込める。これも本発明のポイントの一つである。
本発明の根幹その２：潮の満ち干の高低差はどうなのか？
日本の場合を例にとると、日本で一番干満差（大潮の時の平均干満差）が大きい場所は、九州有明海の奥にある住ノ江付近で約５～６ｍもある。次に大きいところは瀬戸内海の笠岡・福山付近で約４．２ｍである。以下、北から日本周辺の干満差の状況を掲げる。
北海道南岸～北日本太平洋岸 約０．８～１．９ｍ
東京湾 約２～２．４ｍ
伊勢湾、三河湾 約２．４～２．７ｍ
紀伊半島～九州太平洋岸 約１．８～２．７ｍ
九州北岸 約１．１～２．８ｍ
九州西岸（有明海を除く） 約１～３ｍ
ちなみに、日本海側では干満差が小さく、大きいときでも３０ｃｍ程度、これは、月や太陽の影響によって海水が盛り上がろうとしても、日本海の入り口が狭く浅いため、海水が集積しにくいことが理由である。
日本海側は干満差が小さいことから潮干狩りを行っている風景は見られないが、宮津湾付近の伊根地域では干満差が小さいことを利用し舟屋のような建築物が造られている。干満差が地域によって異なるのは、地形的な要素が大きく影響する。
萩 約 １．０ ｍ
博多 約 ２．２ ｍ
伊万里 約 ２．８ ｍ
厳原 約 １．９ ｍ
佐世保 約 ３．３ ｍ
三池 約 ５．３ ｍ
佐伯 約 ２．１ ｍ
例えば瀬戸内海は、豊後水道と紀伊水道、そして関門海峡の中央水道を介して外海とつながっている。 月と太陽の引力に影響されて海面が上下することが潮汐で、一番低い時（下がった時）を干潮、一番高い時（上がった時）を満潮と呼ぶ。
この干満差、牛窓では最大でおよそ1.8ｍほどであるが、瀬戸内海の一番激しいところでは4ｍ近くにもなる。
一方、瀬戸内海は、本州と四国、九州によって囲まれた日本で一番大きな内海である。 浮かんでいる島の数は727。この内、有人島はおよそ150しかない。周囲100ｍに満たない岩場のようなものまで島とすると、2000近いといわれている。大小の島々を含めた海岸線の総延長は7,230kmで、東西がおよそ450km、南北は一番長いところで55km、面積22,203平方キロメートル、平均水深は38mで一番深いところでも450m程である。全体の約95％が水深70ｍ以内という非常に浅い海である。
つまり「瀬戸内海は水たまり」と呼ばれるくらい浅い海域であり、平均水深38ｍというのは、地球上の海のレベルで見ると水たまりにも入れてもらえないほど浅い海なのである。地球上の海の平均水深は、富士山の標高と同じぐらいでおよそ3,800ｍ。一番深いマリアナ海溝でおよそ10,000ｍの深さがあるので、いかに瀬戸内海が浅い海かが分かる。
瀬戸内海を筆頭に現状施設を生かせる洋上発電や、浅い海の人々の住む海岸沿い（湾）、入り江は、１．干満差、２．利用の多様さ（海浜公園／釣り場）、３．設置の容易さ、４．コストの安さ、５．浅さ、６．近さなどで、潮汐発電の好適地と言えるだろう。
日本の場合を例にとると、日本で一番干満差（大潮の時の平均干満差）が大きい場所は、九州有明海の奥にある住ノ江付近で約５～６ｍもある。次に大きいところは瀬戸内海の笠岡・福山付近で約４．２ｍである。以下、北から日本周辺の干満差の状況を掲げる。
北海道南岸～北日本太平洋岸 約０．８～１．９ｍ
東京湾 約２～２．４ｍ
伊勢湾、三河湾 約２．４～２．７ｍ
紀伊半島～九州太平洋岸 約１．８～２．７ｍ
九州北岸 約１．１～２．８ｍ
九州西岸（有明海を除く） 約１～３ｍ
ちなみに、日本海側では干満差が小さく、大きいときでも３０ｃｍ程度、これは、月や太陽の影響によって海水が盛り上がろうとしても、日本海の入り口が狭く浅いため、海水が集積しにくいことが理由である。
日本海側は干満差が小さいことから潮干狩りを行っている風景は見られないが、宮津湾付近の伊根地域では干満差が小さいことを利用し舟屋のような建築物が造られている。干満差が地域によって異なるのは、地形的な要素が大きく影響する。
萩 約 １．０ ｍ
博多 約 ２．２ ｍ
伊万里 約 ２．８ ｍ
厳原 約 １．９ ｍ
佐世保 約 ３．３ ｍ
三池 約 ５．３ ｍ
佐伯 約 ２．１ ｍ
例えば瀬戸内海は、豊後水道と紀伊水道、そして関門海峡の中央水道を介して外海とつながっている。 月と太陽の引力に影響されて海面が上下することが潮汐で、一番低い時（下がった時）を干潮、一番高い時（上がった時）を満潮と呼ぶ。
この干満差、牛窓では最大でおよそ1.8ｍほどであるが、瀬戸内海の一番激しいところでは4ｍ近くにもなる。
一方、瀬戸内海は、本州と四国、九州によって囲まれた日本で一番大きな内海である。 浮かんでいる島の数は727。この内、有人島はおよそ150しかない。周囲100ｍに満たない岩場のようなものまで島とすると、2000近いといわれている。大小の島々を含めた海岸線の総延長は7,230kmで、東西がおよそ450km、南北は一番長いところで55km、面積22,203平方キロメートル、平均水深は38mで一番深いところでも450m程である。全体の約95％が水深70ｍ以内という非常に浅い海である。
つまり「瀬戸内海は水たまり」と呼ばれるくらい浅い海域であり、平均水深38ｍというのは、地球上の海のレベルで見ると水たまりにも入れてもらえないほど浅い海なのである。地球上の海の平均水深は、富士山の標高と同じぐらいでおよそ3,800ｍ。一番深いマリアナ海溝でおよそ10,000ｍの深さがあるので、いかに瀬戸内海が浅い海かが分かる。
瀬戸内海を筆頭に現状施設を生かせる洋上発電や、浅い海の人々の住む海岸沿い（湾）、入り江は、１．干満差、２．利用の多様さ（海浜公園／釣り場）、３．設置の容易さ、４．コストの安さ、５．浅さ、６．近さなどで、潮汐発電の好適地と言えるだろう。
本発明の根幹その３：浮力については？凍った場合や淡水海水の差は？
一般的なアルキメデスの原理が役に立つ。アルキメデスの原理は、アルキメデスが発見した物理学の法則である。 「流体（液体や気体）中の物体は、その物体が押しのけている流体の質量が及ぼす重力と同じ大きさで上向きの浮力を受ける」というものである。なお海面が凍った場合は本発明の潮汐発電も影響を受ける。また、密度の高い塩水の場合には、真水の場合に比べ、体積あたりの浮力は大きくなる。
一般的なアルキメデスの原理が役に立つ。アルキメデスの原理は、アルキメデスが発見した物理学の法則である。 「流体（液体や気体）中の物体は、その物体が押しのけている流体の質量が及ぼす重力と同じ大きさで上向きの浮力を受ける」というものである。なお海面が凍った場合は本発明の潮汐発電も影響を受ける。また、密度の高い塩水の場合には、真水の場合に比べ、体積あたりの浮力は大きくなる。
本発明の根幹その４：発電に関する構造物については？設置場所や大きさは？
発電パワーエネルギーは工夫を凝らした発砲スチロールの浮力によって発生する。
１． 設置場所に合わせた「発泡スチロールの形状、サイズ」、「シール巻きの回数」、「ポリウレア樹脂」、「フジツボや海藻付着防止剤の種類の選定」を設計する。
２． 形状は四角形か円筒形が望ましい。理由は海で使用する場合はフラットなタタミ型か洋上発電設備の一部としてパイプ内部への設置をイメージしているからである。
３． 浮揚体の製造順序：１）形状の設計、２）設計図に応じて発泡スチロールにポリウレア樹脂を吹き付ける、３）その上にフジツボや海藻付着防止剤を吹き付ける、４）必要な耐用年数に合わせてさらにラッピングしてフジツボや海藻付着防止剤塗布の同じ作業工程を繰り返しメンテナンス作業の簡素化をはかる。
４． 新規設備の場合は、予め設備に装着する。海水部とは隔離された浮体上部には油圧タンク＆ポンプ、動力伝達軸、動力伝達機、増速機、弾性バネ、発電機を設備する。
５． 潮位が下がる場合も下がる側に設置された油圧タンク＆ポンプにエネルギーを備蓄する。
発電パワーエネルギーは工夫を凝らした発砲スチロールの浮力によって発生する。
１． 設置場所に合わせた「発泡スチロールの形状、サイズ」、「シール巻きの回数」、「ポリウレア樹脂」、「フジツボや海藻付着防止剤の種類の選定」を設計する。
２． 形状は四角形か円筒形が望ましい。理由は海で使用する場合はフラットなタタミ型か洋上発電設備の一部としてパイプ内部への設置をイメージしているからである。
３． 浮揚体の製造順序：１）形状の設計、２）設計図に応じて発泡スチロールにポリウレア樹脂を吹き付ける、３）その上にフジツボや海藻付着防止剤を吹き付ける、４）必要な耐用年数に合わせてさらにラッピングしてフジツボや海藻付着防止剤塗布の同じ作業工程を繰り返しメンテナンス作業の簡素化をはかる。
４． 新規設備の場合は、予め設備に装着する。海水部とは隔離された浮体上部には油圧タンク＆ポンプ、動力伝達軸、動力伝達機、増速機、弾性バネ、発電機を設備する。
５． 潮位が下がる場合も下がる側に設置された油圧タンク＆ポンプにエネルギーを備蓄する。
本発明の根幹その５：他の発電とのコスト比較についての考察は？
結論：潮汐発電は最安の発電コストを実現する。
その根拠として、１）設備製造コストが格安、２）設置場所が既存設備内であったり、近海出るため設置コストが格安、３）原料費が不要／月と太陽の引力、４）ランニングコストが格安、５）休むことなく発電するためトータル発電コストが格安。
以下引用：BNEF／ブルームバーグNEF (BNEF)は、世界6大陸の拠点に約250名の調査・分析スタッフを配置し、進化するエネルギー経済環境の上質な分析、データ、解説を提供、エネルギー関連をはじめとした各事業者、市場関係者、政策立案者を支援するブルームバーグのリサーチサービスであり、新エネルギー関連データセットおよび1日5000本におよぶニュース記事を通して、業界最先端の分析、予測、リスクマネジメントに関する情報をタイムリーに配信
・・・の分析によると、世界で再エネ発電コストは低下し続けており、世界の人口の3分の2にあたる国々で新規設備容量として最も安価な発電方法となっている。米国、英国などでは陸上風力はメガワット時あたりの発電コストは50ドルを下回り、ブラジルではメガワット時あたり30ドルとなっている。同様に太陽光も中国、インド、豪州ではメガワット時あたりの発電コストは40ドルを下回っている。
こうした発電コストの低下の理由として最初に挙げられるのは設備費の低下だ。太陽光発電に用いるモジュールと陸上風力でのタービンの価格は、それらの導入量と反比例する形で下落が続いている。
2010年からの今日までの経験曲線によると、太陽光発電の導入量が倍になることでモジュール価格は28％減少した。陸上風力も同様に導入量が倍になりタービンの価格は11％減少した。一方、モジュールの発電効率や風力発電の設備利用率の向上といった技術進歩もコスト削減を加速させている。
１．潮汐発電：10円以下、水力発電並みの再生エネルギーとなる。
２．石炭火力：国内では試算12.9円から13円台後半～22円台前半。
ガス・石油：LNGガスは試算の13.4円から10円台後半～14円台前半。石油は試算の28.9円～41.7円から24円台後半～27円台後半へ。大幅に低下する見込みであるが原油価格の高騰でコストは倍増する可能性がある。
３．自然エネルギー
自然エネルギーでは、陸上風力が試算の13.6円～21.5円から9円台後半～17円台前半へ。洋上風力が試算の30.3円～34.7円から26円台前半にそれぞれ大幅に低下する見込み。
４．地熱が16.8円→16円台後半、
５．一般水力が11.0円→10円台後半、
６．小水力が23.3円～27.1円→25円台前半、
７．バイオマス（専焼）が29.7円→29円台後半、
８．バイオマス（混焼）が13.2円→14円台前半～22円台後半。
９．産業用太陽光は、試算Aの12.7円～15.6円から試算Bでは8円台前半～11円台後半へ。
結論：潮汐発電は最安の発電コストを実現する。
その根拠として、１）設備製造コストが格安、２）設置場所が既存設備内であったり、近海出るため設置コストが格安、３）原料費が不要／月と太陽の引力、４）ランニングコストが格安、５）休むことなく発電するためトータル発電コストが格安。
以下引用：BNEF／ブルームバーグNEF (BNEF)は、世界6大陸の拠点に約250名の調査・分析スタッフを配置し、進化するエネルギー経済環境の上質な分析、データ、解説を提供、エネルギー関連をはじめとした各事業者、市場関係者、政策立案者を支援するブルームバーグのリサーチサービスであり、新エネルギー関連データセットおよび1日5000本におよぶニュース記事を通して、業界最先端の分析、予測、リスクマネジメントに関する情報をタイムリーに配信
・・・の分析によると、世界で再エネ発電コストは低下し続けており、世界の人口の3分の2にあたる国々で新規設備容量として最も安価な発電方法となっている。米国、英国などでは陸上風力はメガワット時あたりの発電コストは50ドルを下回り、ブラジルではメガワット時あたり30ドルとなっている。同様に太陽光も中国、インド、豪州ではメガワット時あたりの発電コストは40ドルを下回っている。
こうした発電コストの低下の理由として最初に挙げられるのは設備費の低下だ。太陽光発電に用いるモジュールと陸上風力でのタービンの価格は、それらの導入量と反比例する形で下落が続いている。
2010年からの今日までの経験曲線によると、太陽光発電の導入量が倍になることでモジュール価格は28％減少した。陸上風力も同様に導入量が倍になりタービンの価格は11％減少した。一方、モジュールの発電効率や風力発電の設備利用率の向上といった技術進歩もコスト削減を加速させている。
１．潮汐発電：10円以下、水力発電並みの再生エネルギーとなる。
２．石炭火力：国内では試算12.9円から13円台後半～22円台前半。
ガス・石油：LNGガスは試算の13.4円から10円台後半～14円台前半。石油は試算の28.9円～41.7円から24円台後半～27円台後半へ。大幅に低下する見込みであるが原油価格の高騰でコストは倍増する可能性がある。
３．自然エネルギー
自然エネルギーでは、陸上風力が試算の13.6円～21.5円から9円台後半～17円台前半へ。洋上風力が試算の30.3円～34.7円から26円台前半にそれぞれ大幅に低下する見込み。
４．地熱が16.8円→16円台後半、
５．一般水力が11.0円→10円台後半、
６．小水力が23.3円～27.1円→25円台前半、
７．バイオマス（専焼）が29.7円→29円台後半、
８．バイオマス（混焼）が13.2円→14円台前半～22円台後半。
９．産業用太陽光は、試算Aの12.7円～15.6円から試算Bでは8円台前半～11円台後半へ。
本発明の根幹その６：フジツボや海藻付着、錆（さび）の問題は？
フジツボや海藻付着は設置場所、設備そのものに悪影響を与える可能性がありできるだけ付着を避けなければならない。そのために環境にも優しいフジツボや海藻付着防止剤を塗布する。
フジツボガードの成分は、海のミネラル成分等を凝縮しセラミック化した水溶性パウダーなので、海環境には全く無害で、塗料の溶解と共に特殊表面処理を施した成分が塗膜表面に露出し、フジツボ付着防止効果を発揮した後、海水中に溶けてしまうので、環境に全く負荷を与えない。
フジツボや海藻付着は設置場所、設備そのものに悪影響を与える可能性がありできるだけ付着を避けなければならない。そのために環境にも優しいフジツボや海藻付着防止剤を塗布する。
フジツボガードの成分は、海のミネラル成分等を凝縮しセラミック化した水溶性パウダーなので、海環境には全く無害で、塗料の溶解と共に特殊表面処理を施した成分が塗膜表面に露出し、フジツボ付着防止効果を発揮した後、海水中に溶けてしまうので、環境に全く負荷を与えない。
発電のプロセスは以下の通り。
１． 巨大でコンクリート並みに堅牢な発泡スチロールを海中に設置。
２． 潮汐（日々の潮位の差）の上下運動を浮圧力と、逆に掛かる力が抜ける空圧力を油圧タンクと弾性バネに備蓄。
３． 油圧は発電モーターの回転力に変換させる。
４． 気圧の変動による潮位の変化の際も発電する。
５． 頑丈なポリウレア樹脂発泡スチロールの天板は、油圧ポンプと直結。
６． 油圧のタンクは大小あり、発電機にマッチさせるようAIがコントロール。
７． 潮位変動がない時間にも備蓄したエネルギーで発電を続ける。
８． 大型船舶を利用する場合は、船底に浮体構造物をコントロールする枠を取り付ける。浮体構造物の浮力を受け止める天板（パイプの枠）と油圧シリンダーを結ぶパイプや芯棒を設置する。
９． 船上には油圧パイプ、油圧ポンプ、油圧シリンダー、発電モーターをセットする。また干潮時には反力を利用するためにゼンマイバネ、弾性バネ、油圧を利用する。また潮位差を利用しない大型船舶の場合は浮体構造物と上部パイプ類とのコネクトを外せるようにしておけば反力による発電は可能である。
１０． 大型船舶の浮力と反力の切り替えは自動車の前進、後進のギアチェンジを参考にすればよい。
１． 巨大でコンクリート並みに堅牢な発泡スチロールを海中に設置。
２． 潮汐（日々の潮位の差）の上下運動を浮圧力と、逆に掛かる力が抜ける空圧力を油圧タンクと弾性バネに備蓄。
３． 油圧は発電モーターの回転力に変換させる。
４． 気圧の変動による潮位の変化の際も発電する。
５． 頑丈なポリウレア樹脂発泡スチロールの天板は、油圧ポンプと直結。
６． 油圧のタンクは大小あり、発電機にマッチさせるようAIがコントロール。
７． 潮位変動がない時間にも備蓄したエネルギーで発電を続ける。
８． 大型船舶を利用する場合は、船底に浮体構造物をコントロールする枠を取り付ける。浮体構造物の浮力を受け止める天板（パイプの枠）と油圧シリンダーを結ぶパイプや芯棒を設置する。
９． 船上には油圧パイプ、油圧ポンプ、油圧シリンダー、発電モーターをセットする。また干潮時には反力を利用するためにゼンマイバネ、弾性バネ、油圧を利用する。また潮位差を利用しない大型船舶の場合は浮体構造物と上部パイプ類とのコネクトを外せるようにしておけば反力による発電は可能である。
１０． 大型船舶の浮力と反力の切り替えは自動車の前進、後進のギアチェンジを参考にすればよい。
潮流発電パネルと係留索
出願 2015-056889 (2015/03/04) 公開 2016-160928 (2016/09/05)
国際特許分類(IPC)： F03B13/26
出願 2015-056889 (2015/03/04) 公開 2016-160928 (2016/09/05)
国際特許分類(IPC)： F03B13/26
潮汐発電,太陽光とSOFC(固体酸化物燃料電池)によるサロマ湖グリーンマイクログリッドの施設計画と発電品質The Facility Planning and Electric Power Quality of the Saroma Lake Green Microgrid by the Interconnection of Tidal Power Generation, PV and SOFC著者： OBARA Shin’ya資料： Journal of Power and Energy Systems (Web) 2013
潮汐発電所のための系統連系用制御装置The Grid-connection Control System of the Tidal Current Power Station著者： LIU Hong-da資料： Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society 2007
潮汐発電サイトに於ける乱流の特性Characteristics of the turbulence in the flow at a tidal stream power site著者： MILNE I. A.資料： Philosophical Transactions of the Royal Society A. Mathematical, Physical and Engineering Sciences 2013
台湾,Kinmen島沿岸水域における潮汐発電資源と海面上昇の影響Tidal Current Power Resources and Influence of Sea-Level Rise in the Coastal Waters of Kinmen Island, Taiwan著者： CHEN Wei-Bo 資料： Energies (Web) 2017
ニューヨーク州,イーストリバーで稼働する潮汐発電タービン付近を通過する魚類による行動応答の水中音響学的な評価Hydroacoustic Assessment of Behavioral Responses by Fish Passing Near an Operating Tidal Turbine in the East River, New York著者： BEVELHIMER Mark 資料： Transactions of the American Fisheries Society 2017
台湾の緑島郷の黒潮潮汐発電試験場の評価Assessment of Kuroshio current power test site of Green Island, Taiwan著者： HSU Tai-Wen資料： Renewable Energy 2015
本発明が解決しようとする課題は・・・
１． 洋上風力発電の効率アップ
２． CO2ゼロ、原料費ゼロ、全設備の製造機能最低
３． 最も安い発電コスト（ＬＮＧ、石炭、石油、原子力、太陽光、風力）
４． 多目的施設との共有（海浜公園、親子釣り場）
５． 従来の潮汐発電の常識を打ち破る設備費用ローコスト
６． 資源不使用
７． ＳＤＧ‘ｓにも貢献
８． ヒトの居住地に近い場所に立地可能
９． サイズも自由自在
１． 洋上風力発電の効率アップ
２． CO2ゼロ、原料費ゼロ、全設備の製造機能最低
３． 最も安い発電コスト（ＬＮＧ、石炭、石油、原子力、太陽光、風力）
４． 多目的施設との共有（海浜公園、親子釣り場）
５． 従来の潮汐発電の常識を打ち破る設備費用ローコスト
６． 資源不使用
７． ＳＤＧ‘ｓにも貢献
８． ヒトの居住地に近い場所に立地可能
９． サイズも自由自在
本発明は、多くの人が思いついたが具体化しなかった潮汐発電をポリウレア樹脂発泡スチロールという低価格の部材を利用することによって実現に道筋をつけたことが特徴である。
本発明は、現在ある技術の組み合わせで経済性のある再生エネルギー発電が可能になったことが大きな特徴である。それは空気並みに軽く、同時にコンクリート並みに堅牢なポリウレア樹脂の発達がある。それにフジツボや海藻付着防止剤や油圧、弾性バネ、ＡＩなどを組みあわせ安定的で最もローコストの発電を実現させたものである。
海中に沈没させる体積と、そのユニットの組み立て方法と、その単位ごとの沈め方、海中でのコンバイン方法、最上部と天井部分の接合、天井部分との素材決定や設計、得られたパワーと上部の油圧タンク、油圧シリンダー、発電モーターとの接合、浮力と反量のギアチェンジ、浮体との合体と離脱の機構設計などが優先されなければならない。
設置する設備の形状や目的に合わせてポリウレア樹脂加工した発泡スチロールの大きな成型物を作る。そのサイズが各１００メートル立方体などの大型の時は現地で組み立てる。
海中で使用するためフジツボや海藻付着防止剤を塗布する。また１～数年後のメンテナンスを簡単にするため幾重にもシールまたはラッピングしておく。
海中に設置されたタタミ型あるいは円筒型の大型ポリウレア樹脂発泡スチロールは頭部または天井部は発電部分の一部である油圧機器に直接接続されエネルギーは油圧又は弾性バネとして蓄えられる。そしてAIで計算されて発電機を回す力が一定になるように油圧バルブのサイズが調整される。
本発明の潮汐発電は、上部を利用することも可能である。つまり浮上する海浜公園や釣り場公園などである。設置場所は太平洋岸の大都市の港湾部、瀬戸内海のような浅い海の沿岸部、有明海のような埋め立て部の漁場の近く、すでに設置された洋上風力発電の補助発電設備としても可能である。従来の再生エネルギーに比べイニシャルコストもランニングコストも格段に安くその分電気コストも低く抑えられるものである。
本発明の根幹は、発泡スチロールにポリウレア樹脂をランピングして浮力と油圧とバネの反力を生かした浮体構造物による浮力発電にある。
また潮位差はそれを増幅させる。本発明の浮体構造物とは、発泡スチロールにポリウレア樹脂をコーティングしたもので、日本国厚生労働省による環境基準（省令１５）に合格し、漁業、農業、水質に安全で、しかも１００年間品質を保持可能なデ－タもある。
本発明の利点は、錆はもちろんフジツボや海藻がつかないコーティング技術、さらにくっつかないラッピングを中間に施してその上にコーティングを繰り返し、剥がすだけでメンテナンスが完了すると同時に、素材の再利用が可能で、海や川の環境保護、漁業、飲料水、農業用水など水質にも配慮した、新しい発電の方法である。
以下は、ポリウレア樹脂に関する安全性と環境適合のデ－タである。
１．厚生省令15号に適合
２．JWWA K 143 に適合
３．変異原性試験の結果、「遺伝子突然変異誘発性を示さない」と結論
４．染色体異常試験の結果、「染色体異常性を示さない」と結論
５．粗度係数 0.0108
６．掃流摩耗試験の結果 スワエールの「平均摩耗深さ」は鉄 (SS-400) と同等以上
ポリウレア樹脂を吹き付け（スワエール上水用システム）によるポリウレア樹脂の安全性について。
厚生労働省令15号とは、水道水に関しては法律で様々な規制が設けられており、水質には厳しい基準が設けられている。また、浄水施設に使用される資材に関しても同様に基準があり、資材を浸出テストして浸出液の水質が基準値以下でなくてはならない。ポリウレア樹脂の塗膜はこのテストに適合している。（引用：三井化学）
また潮位差はそれを増幅させる。本発明の浮体構造物とは、発泡スチロールにポリウレア樹脂をコーティングしたもので、日本国厚生労働省による環境基準（省令１５）に合格し、漁業、農業、水質に安全で、しかも１００年間品質を保持可能なデ－タもある。
本発明の利点は、錆はもちろんフジツボや海藻がつかないコーティング技術、さらにくっつかないラッピングを中間に施してその上にコーティングを繰り返し、剥がすだけでメンテナンスが完了すると同時に、素材の再利用が可能で、海や川の環境保護、漁業、飲料水、農業用水など水質にも配慮した、新しい発電の方法である。
以下は、ポリウレア樹脂に関する安全性と環境適合のデ－タである。
１．厚生省令15号に適合
２．JWWA K 143 に適合
３．変異原性試験の結果、「遺伝子突然変異誘発性を示さない」と結論
４．染色体異常試験の結果、「染色体異常性を示さない」と結論
５．粗度係数 0.0108
６．掃流摩耗試験の結果 スワエールの「平均摩耗深さ」は鉄 (SS-400) と同等以上
ポリウレア樹脂を吹き付け（スワエール上水用システム）によるポリウレア樹脂の安全性について。
厚生労働省令15号とは、水道水に関しては法律で様々な規制が設けられており、水質には厳しい基準が設けられている。また、浄水施設に使用される資材に関しても同様に基準があり、資材を浸出テストして浸出液の水質が基準値以下でなくてはならない。ポリウレア樹脂の塗膜はこのテストに適合している。（引用：三井化学）
本発明は、関西空港や羽田空港サイズの海中を利用した大規模なものから、短時間で発電可能なタンカー、コンテナ船、大型船舶や風力発電の海上構造物の水面下部分を利用したものまで選択が可能である。しかも大型船舶は中古で十分であり、機械類も再利用できるものが多く、コストに比べ大きな発電が期待できるパフォーマンスに優れものである。
本発明の要点は、１）今ある技術で解決可能、つまり設備、道具、器具の新規性、簡便性、ローコスト、油圧、弾性バネなどを利用し、２）大きな資金投資を必要とせずしかもロスの少ない身近な場所で発電できる点にある。
本発明の要点は、１）今ある技術で解決可能、つまり設備、道具、器具の新規性、簡便性、ローコスト、油圧、弾性バネなどを利用し、２）大きな資金投資を必要とせずしかもロスの少ない身近な場所で発電できる点にある。
本発明のもう一方の利点は潮位差の利用である。日本国の場合、潮位差としては、瀬戸内海、有明海を除き、太平洋岸、特に日本海岸には海底の地形や水深、沿岸の地形などで大きな潮位差は望めない。一方、ドイツ、フランス、デンマーク、オラランダ、バルト三国、イギリス、カナダ、アメリカには毎日二回の干潮満潮の潮位差が６メートルから１５メートル以上という湾岸もある。これらの国々においては、本発明は、永遠なる二酸化炭素の排出ゼロ、しかも大型原発数基以上の発電量が見込める、新たな発電手段となる。
本発明の利点は、月と太陽の引力がある限り繰り返される「潮の干満」（海面の昇降現象）を、永遠に発電利用できることである。
特殊加工された発泡スチロールの浮力を油圧に伝えエネルギーを備蓄、弾性バネ等も利用し、発電機を回転させるという浮力反力潮汐発電（月の引力発電／ムーンジェネレーション）である。
本発明は、動きは小さく見えてもパワーは偉大という月と太陽の引力を、今日すでに開発済みの技術の組み合わせによって、大きく、効率的なクリーン発電につなげたものである。
特殊加工された発泡スチロールの浮力を油圧に伝えエネルギーを備蓄、弾性バネ等も利用し、発電機を回転させるという浮力反力潮汐発電（月の引力発電／ムーンジェネレーション）である。
本発明は、動きは小さく見えてもパワーは偉大という月と太陽の引力を、今日すでに開発済みの技術の組み合わせによって、大きく、効率的なクリーン発電につなげたものである。
本発明の新しい技術は、空気と変わらない軽さ体積を持つ発泡スチロールに対し、コンクリート並みの強度、柔軟性、扱いやすさ、耐薬品、耐摩耗性、耐気候気温を持つポリウレア樹脂を加工し、剥がしただけでメンテナンスが完了と言う利便性のために、凹凸あるフィルムをラッピングした多重構造にし、金属への腐食性や環境を悪影響を与える毒素など、環境への心配が全くない、亜塩素酸ナトリウム（pH8.5）を徐々に溶解することで弱アルカリになり、結果、二酸化塩素を発生しやすい状態を作りだして、フジツボや海藻が殆ど付着しないという塗料を塗布して、フレーム全体を保護したもので引力を浮力に変換させるオプションも可能である。
本発明は、再生可能エネルギー発電に新たな革命をもたらすものである。
１）再生可能エネルギーと言えば、「太陽光発電」、「風力発電」、「水力発電」、「バイオマス発電」、「地熱発電」、「水素発電」、「アンモニア発電」と２０年以上顔ぶれは変わらない。２）同時に求められるのがカーボンニュートラル脱二酸化炭素である。これには原子力発電がある。
いずれにしても、「新顔や革命児」は出ていない。１００年前に発明された「ワットの蒸気機関車」、「化石燃料を燃やして水蒸気で発電タービンを回して発電する」が今なお電力の主流である。これでは地球温暖化は避けられない。発電革命が必要である。
１）再生可能エネルギーと言えば、「太陽光発電」、「風力発電」、「水力発電」、「バイオマス発電」、「地熱発電」、「水素発電」、「アンモニア発電」と２０年以上顔ぶれは変わらない。２）同時に求められるのがカーボンニュートラル脱二酸化炭素である。これには原子力発電がある。
いずれにしても、「新顔や革命児」は出ていない。１００年前に発明された「ワットの蒸気機関車」、「化石燃料を燃やして水蒸気で発電タービンを回して発電する」が今なお電力の主流である。これでは地球温暖化は避けられない。発電革命が必要である。
化石燃料のLNG液化天然ガス、原油、石炭、原子力、バイオマス発電などは環境破壊と原料価格の高騰など大きな未来への問題を抱える。本発明は、化石と同様わが地球の資産であるが、「月と太陽の引力」を利用し、現在の技術の組み合わせで、未来的な発電の方法に関するものである。以下に新規性、進歩性、産業化への具体策を示し、考えられるあるいは起こりうる疑問や問題とその解決策を発明の視点より考察する。
先ず、「浮力と反力を生かした浮力と潮位差による潮汐発電」が如何に巨大なパワーであるかについて説明する。
本発明の根幹その１：発電のあらましと発電量／潮位の差で発電できるほどのエネルギーが得られるのか？
結論は、干潮時でも満潮時でも（上がる時も下がる時も）下記のような大きなパワーと電力が毎日、天候や昼夜に関係なく十分に得られる・・・である。たとえ干満の上下差が日本で最低レベルの１メートルであっても本発明の浮力と油圧と弾性バネを用いれば発電は可能である。
以下はそのあらましである。
（１）浮力発電のパワー計算：１００メートル（立方）浮体の場合
先ず１立方メートルは１００ｘ１００ｘ１００センチメートル＝百万立方センチメートルつまり百万グラム＝１０００キログラム＝１トンの水量である。
つまり水１立方メートル（１メートルｘ１メートルｘ１メートル）には１トンの重さがある。ということは本発明の浮体構造物１立方メートルにはおおよそ１トンの浮力パワーがある。1トンとはほぼトヨタのハイブリッド車の重量と同じである。
（２）さらに１００メートルｘ１００メートルｘ１００メートルの立方体であれば、上記の百万倍である。トヨタのハイブリッド車を百万台持ち上げるパワーがある。恐るべし「月の引力」と言うことだ。これを利用しない手はないであろう。
１００ｘ１００ｘ１００＝１，０００，０００トン つまり・・・
「１００万トンのエネルギー備蓄パワー」が得られる。
（３）では、百万トンの浮力パワーとはどれくらいの発電力かというと・・・
以下はイメージするための１例である。
１． 中国で世界最大級の移動式クレーンが完成しました。 中国メディアによりますと、建設機械大手の「M重工」は1日までに、自走できるタイプとしては世界最大級のクレーンを完成させました。 アームの長さは216メートルで、乗用車3000台に相当する重さの荷物を一度につり上げることが可能。
２． クルマの重さは平均１トンとして世界最大のクレーンが持ち上げるエネルギーは３０００トン。
３． 本発明の潮汐発電は１００００００÷３０００＝３３３倍のエネルギーが一日２～数回発生し利用できる。
（２）上記の１０分の１：１００ｘ１００ｘ１０メートルの場合１０万立方メートルは「１０万トンの浮力パワー」である。
（３）上記の１００分の１：１００ｘ１００ｘ１メートルの場合１万立方メートルは「１万トンの浮力パワー」である。これでも普通車１万台を吊り上げるエネルギーが得られる。僅か１メートルの厚みがあれば普通車１万台を吊り上げられる。
海岸沿いに魚釣り場付きの海浜公園の下部に入れる５０～１０００畳敷きのタタミのものや、「円筒状」に形を変えて例えば洋上発電のハイブリッドスパー型の「上部浮体鋼（はがね）構造内部」に入れれば半永久的に使用できる。
その場合海水導入部分にドアーをつけておけば幾重にポリウレア樹脂とフジツボ付着防護剤のダブル塗布されたシールを剥がすだけで数十年の発電が見込める。これも本発明のポイントの一つである。
本発明の根幹その１：発電のあらましと発電量／潮位の差で発電できるほどのエネルギーが得られるのか？
結論は、干潮時でも満潮時でも（上がる時も下がる時も）下記のような大きなパワーと電力が毎日、天候や昼夜に関係なく十分に得られる・・・である。たとえ干満の上下差が日本で最低レベルの１メートルであっても本発明の浮力と油圧と弾性バネを用いれば発電は可能である。
以下はそのあらましである。
（１）浮力発電のパワー計算：１００メートル（立方）浮体の場合
先ず１立方メートルは１００ｘ１００ｘ１００センチメートル＝百万立方センチメートルつまり百万グラム＝１０００キログラム＝１トンの水量である。
つまり水１立方メートル（１メートルｘ１メートルｘ１メートル）には１トンの重さがある。ということは本発明の浮体構造物１立方メートルにはおおよそ１トンの浮力パワーがある。1トンとはほぼトヨタのハイブリッド車の重量と同じである。
（２）さらに１００メートルｘ１００メートルｘ１００メートルの立方体であれば、上記の百万倍である。トヨタのハイブリッド車を百万台持ち上げるパワーがある。恐るべし「月の引力」と言うことだ。これを利用しない手はないであろう。
１００ｘ１００ｘ１００＝１，０００，０００トン つまり・・・
「１００万トンのエネルギー備蓄パワー」が得られる。
（３）では、百万トンの浮力パワーとはどれくらいの発電力かというと・・・
以下はイメージするための１例である。
１． 中国で世界最大級の移動式クレーンが完成しました。 中国メディアによりますと、建設機械大手の「M重工」は1日までに、自走できるタイプとしては世界最大級のクレーンを完成させました。 アームの長さは216メートルで、乗用車3000台に相当する重さの荷物を一度につり上げることが可能。
２． クルマの重さは平均１トンとして世界最大のクレーンが持ち上げるエネルギーは３０００トン。
３． 本発明の潮汐発電は１００００００÷３０００＝３３３倍のエネルギーが一日２～数回発生し利用できる。
（２）上記の１０分の１：１００ｘ１００ｘ１０メートルの場合１０万立方メートルは「１０万トンの浮力パワー」である。
（３）上記の１００分の１：１００ｘ１００ｘ１メートルの場合１万立方メートルは「１万トンの浮力パワー」である。これでも普通車１万台を吊り上げるエネルギーが得られる。僅か１メートルの厚みがあれば普通車１万台を吊り上げられる。
海岸沿いに魚釣り場付きの海浜公園の下部に入れる５０～１０００畳敷きのタタミのものや、「円筒状」に形を変えて例えば洋上発電のハイブリッドスパー型の「上部浮体鋼（はがね）構造内部」に入れれば半永久的に使用できる。
その場合海水導入部分にドアーをつけておけば幾重にポリウレア樹脂とフジツボ付着防護剤のダブル塗布されたシールを剥がすだけで数十年の発電が見込める。これも本発明のポイントの一つである。
本発明の根幹その２：潮の満ち干の高低差はどうなのか？
日本の場合を例にとると、日本で一番干満差（大潮の時の平均干満差）が大きい場所は、九州有明海の奥にある住ノ江付近で約５～６ｍもある。次に大きいところは瀬戸内海の笠岡・福山付近で約４．２ｍである。以下、北から日本周辺の干満差の状況を掲げる。
北海道南岸～北日本太平洋岸 約０．８～１．９ｍ
東京湾 約２～２．４ｍ
伊勢湾、三河湾 約２．４～２．７ｍ
紀伊半島～九州太平洋岸 約１．８～２．７ｍ
九州北岸 約１．１～２．８ｍ
九州西岸（有明海を除く） 約１～３ｍ
ちなみに、日本海側では干満差が小さく、大きいときでも３０ｃｍ程度、これは、月や太陽の影響によって海水が盛り上がろうとしても、日本海の入り口が狭く浅いため、海水が集積しにくいことが理由である。
日本海側は干満差が小さいことから潮干狩りを行っている風景は見られないが、宮津湾付近の伊根地域では干満差が小さいことを利用し舟屋のような建築物が造られている。干満差が地域によって異なるのは、地形的な要素が大きく影響する。
萩 約 １．０ ｍ
博多 約 ２．２ ｍ
伊万里 約 ２．８ ｍ
厳原 約 １．９ ｍ
佐世保 約 ３．３ ｍ
三池 約 ５．３ ｍ
佐伯 約 ２．１ ｍ
例えば瀬戸内海は、豊後水道と紀伊水道、そして関門海峡の中央水道を介して外海とつながっている。 月と太陽の引力に影響されて海面が上下することが潮汐で、一番低い時（下がった時）を干潮、一番高い時（上がった時）を満潮と呼ぶ。
この干満差、牛窓では最大でおよそ1.8ｍほどであるが、瀬戸内海の一番激しいところでは4ｍ近くにもなる。
一方、瀬戸内海は、本州と四国、九州によって囲まれた日本で一番大きな内海である。 浮かんでいる島の数は727。この内、有人島はおよそ150しかない。周囲100ｍに満たない岩場のようなものまで島とすると、2000近いといわれている。大小の島々を含めた海岸線の総延長は7,230kmで、東西がおよそ450km、南北は一番長いところで55km、面積22,203平方キロメートル、平均水深は38mで一番深いところでも450m程である。全体の約95％が水深70ｍ以内という非常に浅い海である。
つまり「瀬戸内海は水たまり」と呼ばれるくらい浅い海域であり、平均水深38ｍというのは、地球上の海のレベルで見ると水たまりにも入れてもらえないほど浅い海なのである。地球上の海の平均水深は、富士山の標高と同じぐらいでおよそ3,800ｍ。一番深いマリアナ海溝でおよそ10,000ｍの深さがあるので、いかに瀬戸内海が浅い海かが分かる。
瀬戸内海を筆頭に現状施設を生かせる洋上発電や、浅い海の人々の住む海岸沿い（湾）、入り江は、１．干満差、２．利用の多様さ（海浜公園／釣り場）、３．設置の容易さ、４．コストの安さ、５．浅さ、６．近さなどで、潮汐発電の好適地と言えるだろう。
日本の場合を例にとると、日本で一番干満差（大潮の時の平均干満差）が大きい場所は、九州有明海の奥にある住ノ江付近で約５～６ｍもある。次に大きいところは瀬戸内海の笠岡・福山付近で約４．２ｍである。以下、北から日本周辺の干満差の状況を掲げる。
北海道南岸～北日本太平洋岸 約０．８～１．９ｍ
東京湾 約２～２．４ｍ
伊勢湾、三河湾 約２．４～２．７ｍ
紀伊半島～九州太平洋岸 約１．８～２．７ｍ
九州北岸 約１．１～２．８ｍ
九州西岸（有明海を除く） 約１～３ｍ
ちなみに、日本海側では干満差が小さく、大きいときでも３０ｃｍ程度、これは、月や太陽の影響によって海水が盛り上がろうとしても、日本海の入り口が狭く浅いため、海水が集積しにくいことが理由である。
日本海側は干満差が小さいことから潮干狩りを行っている風景は見られないが、宮津湾付近の伊根地域では干満差が小さいことを利用し舟屋のような建築物が造られている。干満差が地域によって異なるのは、地形的な要素が大きく影響する。
萩 約 １．０ ｍ
博多 約 ２．２ ｍ
伊万里 約 ２．８ ｍ
厳原 約 １．９ ｍ
佐世保 約 ３．３ ｍ
三池 約 ５．３ ｍ
佐伯 約 ２．１ ｍ
例えば瀬戸内海は、豊後水道と紀伊水道、そして関門海峡の中央水道を介して外海とつながっている。 月と太陽の引力に影響されて海面が上下することが潮汐で、一番低い時（下がった時）を干潮、一番高い時（上がった時）を満潮と呼ぶ。
この干満差、牛窓では最大でおよそ1.8ｍほどであるが、瀬戸内海の一番激しいところでは4ｍ近くにもなる。
一方、瀬戸内海は、本州と四国、九州によって囲まれた日本で一番大きな内海である。 浮かんでいる島の数は727。この内、有人島はおよそ150しかない。周囲100ｍに満たない岩場のようなものまで島とすると、2000近いといわれている。大小の島々を含めた海岸線の総延長は7,230kmで、東西がおよそ450km、南北は一番長いところで55km、面積22,203平方キロメートル、平均水深は38mで一番深いところでも450m程である。全体の約95％が水深70ｍ以内という非常に浅い海である。
つまり「瀬戸内海は水たまり」と呼ばれるくらい浅い海域であり、平均水深38ｍというのは、地球上の海のレベルで見ると水たまりにも入れてもらえないほど浅い海なのである。地球上の海の平均水深は、富士山の標高と同じぐらいでおよそ3,800ｍ。一番深いマリアナ海溝でおよそ10,000ｍの深さがあるので、いかに瀬戸内海が浅い海かが分かる。
瀬戸内海を筆頭に現状施設を生かせる洋上発電や、浅い海の人々の住む海岸沿い（湾）、入り江は、１．干満差、２．利用の多様さ（海浜公園／釣り場）、３．設置の容易さ、４．コストの安さ、５．浅さ、６．近さなどで、潮汐発電の好適地と言えるだろう。
本発明の根幹その３：浮力については？凍った場合や淡水海水の差は？
一般的なアルキメデスの原理が役に立つ。アルキメデスの原理は、アルキメデスが発見した物理学の法則である。 「流体（液体や気体）中の物体は、その物体が押しのけている流体の質量が及ぼす重力と同じ大きさで上向きの浮力を受ける」というものである。なお海面が凍った場合は本発明の潮汐発電も影響を受ける。また、密度の高い塩水の場合には、真水の場合に比べ、体積あたりの浮力は大きくなる。
一般的なアルキメデスの原理が役に立つ。アルキメデスの原理は、アルキメデスが発見した物理学の法則である。 「流体（液体や気体）中の物体は、その物体が押しのけている流体の質量が及ぼす重力と同じ大きさで上向きの浮力を受ける」というものである。なお海面が凍った場合は本発明の潮汐発電も影響を受ける。また、密度の高い塩水の場合には、真水の場合に比べ、体積あたりの浮力は大きくなる。
本発明の根幹その４：発電に関する構造物については？設置場所や大きさは？
発電パワーエネルギーは工夫を凝らした発砲スチロールの浮力によって発生する。
１． 設置場所に合わせた「発泡スチロールの形状、サイズ」、「シール巻きの回数」、「ポリウレア樹脂」、「フジツボや海藻付着防止剤の種類の選定」を設計する。
２． 形状は四角形か円筒形が望ましい。理由は海で使用する場合はフラットなタタミ型か洋上発電設備の一部としてパイプ内部への設置をイメージしているからである。
３． 浮揚体の製造順序：１）形状の設計、２）設計図に応じて発泡スチロールにポリウレア樹脂を吹き付ける、３）その上にフジツボや海藻付着防止剤を吹き付ける、４）必要な耐用年数に合わせてさらにラッピングしてフジツボや海藻付着防止剤塗布の同じ作業工程を繰り返しメンテナンス作業の簡素化をはかる。
４． 新規設備の場合は、予め設備に装着する。海水部とは隔離された浮体上部には油圧タンク＆ポンプ、動力伝達軸、動力伝達機、増速機、弾性バネ、発電機を設備する。
５． 潮位が下がる場合も下がる側に設置された油圧タンク＆ポンプにエネルギーを備蓄する。
発電パワーエネルギーは工夫を凝らした発砲スチロールの浮力によって発生する。
１． 設置場所に合わせた「発泡スチロールの形状、サイズ」、「シール巻きの回数」、「ポリウレア樹脂」、「フジツボや海藻付着防止剤の種類の選定」を設計する。
２． 形状は四角形か円筒形が望ましい。理由は海で使用する場合はフラットなタタミ型か洋上発電設備の一部としてパイプ内部への設置をイメージしているからである。
３． 浮揚体の製造順序：１）形状の設計、２）設計図に応じて発泡スチロールにポリウレア樹脂を吹き付ける、３）その上にフジツボや海藻付着防止剤を吹き付ける、４）必要な耐用年数に合わせてさらにラッピングしてフジツボや海藻付着防止剤塗布の同じ作業工程を繰り返しメンテナンス作業の簡素化をはかる。
４． 新規設備の場合は、予め設備に装着する。海水部とは隔離された浮体上部には油圧タンク＆ポンプ、動力伝達軸、動力伝達機、増速機、弾性バネ、発電機を設備する。
５． 潮位が下がる場合も下がる側に設置された油圧タンク＆ポンプにエネルギーを備蓄する。
本発明の根幹その５：他の発電とのコスト比較についての考察は？
結論：潮汐発電は最安の発電コストを実現する。
その根拠として、１）設備製造コストが格安、２）設置場所が既存設備内であったり、近海出るため設置コストが格安、３）原料費が不要／月と太陽の引力、４）ランニングコストが格安、５）休むことなく発電するためトータル発電コストが格安。
以下引用：BNEF／ブルームバーグNEF (BNEF)は、世界6大陸の拠点に約250名の調査・分析スタッフを配置し、進化するエネルギー経済環境の上質な分析、データ、解説を提供、エネルギー関連をはじめとした各事業者、市場関係者、政策立案者を支援するブルームバーグのリサーチサービスであり、新エネルギー関連データセットおよび1日5000本におよぶニュース記事を通して、業界最先端の分析、予測、リスクマネジメントに関する情報をタイムリーに配信
・・・の分析によると、世界で再エネ発電コストは低下し続けており、世界の人口の3分の2にあたる国々で新規設備容量として最も安価な発電方法となっている。米国、英国などでは陸上風力はメガワット時あたりの発電コストは50ドルを下回り、ブラジルではメガワット時あたり30ドルとなっている。同様に太陽光も中国、インド、豪州ではメガワット時あたりの発電コストは40ドルを下回っている。
こうした発電コストの低下の理由として最初に挙げられるのは設備費の低下だ。太陽光発電に用いるモジュールと陸上風力でのタービンの価格は、それらの導入量と反比例する形で下落が続いている。
2010年からの今日までの経験曲線によると、太陽光発電の導入量が倍になることでモジュール価格は28％減少した。陸上風力も同様に導入量が倍になりタービンの価格は11％減少した。一方、モジュールの発電効率や風力発電の設備利用率の向上といった技術進歩もコスト削減を加速させている。
１．潮汐発電：10円以下、水力発電並みの再生エネルギーとなる。
２．石炭火力：国内では試算12.9円から13円台後半～22円台前半。
ガス・石油：LNGガスは試算の13.4円から10円台後半～14円台前半。石油は試算の28.9円～41.7円から24円台後半～27円台後半へ。大幅に低下する見込みであるが原油価格の高騰でコストは倍増する可能性がある。
３．自然エネルギー
自然エネルギーでは、陸上風力が試算の13.6円～21.5円から9円台後半～17円台前半へ。洋上風力が試算の30.3円～34.7円から26円台前半にそれぞれ大幅に低下する見込み。
４．地熱が16.8円→16円台後半、
５．一般水力が11.0円→10円台後半、
６．小水力が23.3円～27.1円→25円台前半、
７．バイオマス（専焼）が29.7円→29円台後半、
８．バイオマス（混焼）が13.2円→14円台前半～22円台後半。
９．産業用太陽光は、試算Aの12.7円～15.6円から試算Bでは8円台前半～11円台後半へ。
結論：潮汐発電は最安の発電コストを実現する。
その根拠として、１）設備製造コストが格安、２）設置場所が既存設備内であったり、近海出るため設置コストが格安、３）原料費が不要／月と太陽の引力、４）ランニングコストが格安、５）休むことなく発電するためトータル発電コストが格安。
以下引用：BNEF／ブルームバーグNEF (BNEF)は、世界6大陸の拠点に約250名の調査・分析スタッフを配置し、進化するエネルギー経済環境の上質な分析、データ、解説を提供、エネルギー関連をはじめとした各事業者、市場関係者、政策立案者を支援するブルームバーグのリサーチサービスであり、新エネルギー関連データセットおよび1日5000本におよぶニュース記事を通して、業界最先端の分析、予測、リスクマネジメントに関する情報をタイムリーに配信
・・・の分析によると、世界で再エネ発電コストは低下し続けており、世界の人口の3分の2にあたる国々で新規設備容量として最も安価な発電方法となっている。米国、英国などでは陸上風力はメガワット時あたりの発電コストは50ドルを下回り、ブラジルではメガワット時あたり30ドルとなっている。同様に太陽光も中国、インド、豪州ではメガワット時あたりの発電コストは40ドルを下回っている。
こうした発電コストの低下の理由として最初に挙げられるのは設備費の低下だ。太陽光発電に用いるモジュールと陸上風力でのタービンの価格は、それらの導入量と反比例する形で下落が続いている。
2010年からの今日までの経験曲線によると、太陽光発電の導入量が倍になることでモジュール価格は28％減少した。陸上風力も同様に導入量が倍になりタービンの価格は11％減少した。一方、モジュールの発電効率や風力発電の設備利用率の向上といった技術進歩もコスト削減を加速させている。
１．潮汐発電：10円以下、水力発電並みの再生エネルギーとなる。
２．石炭火力：国内では試算12.9円から13円台後半～22円台前半。
ガス・石油：LNGガスは試算の13.4円から10円台後半～14円台前半。石油は試算の28.9円～41.7円から24円台後半～27円台後半へ。大幅に低下する見込みであるが原油価格の高騰でコストは倍増する可能性がある。
３．自然エネルギー
自然エネルギーでは、陸上風力が試算の13.6円～21.5円から9円台後半～17円台前半へ。洋上風力が試算の30.3円～34.7円から26円台前半にそれぞれ大幅に低下する見込み。
４．地熱が16.8円→16円台後半、
５．一般水力が11.0円→10円台後半、
６．小水力が23.3円～27.1円→25円台前半、
７．バイオマス（専焼）が29.7円→29円台後半、
８．バイオマス（混焼）が13.2円→14円台前半～22円台後半。
９．産業用太陽光は、試算Aの12.7円～15.6円から試算Bでは8円台前半～11円台後半へ。
本発明の根幹その６：フジツボや海藻付着、錆（さび）の問題は？
フジツボや海藻付着は設置場所、設備そのものに悪影響を与える可能性がありできるだけ付着を避けなければならない。そのために環境にも優しいフジツボや海藻付着防止剤を塗布する。
フジツボガードの成分は、海のミネラル成分等を凝縮しセラミック化した水溶性パウダーなので、海環境には全く無害で、塗料の溶解と共に特殊表面処理を施した成分が塗膜表面に露出し、フジツボ付着防止効果を発揮した後、海水中に溶けてしまうので、環境に全く負荷を与えない。
フジツボや海藻付着は設置場所、設備そのものに悪影響を与える可能性がありできるだけ付着を避けなければならない。そのために環境にも優しいフジツボや海藻付着防止剤を塗布する。
フジツボガードの成分は、海のミネラル成分等を凝縮しセラミック化した水溶性パウダーなので、海環境には全く無害で、塗料の溶解と共に特殊表面処理を施した成分が塗膜表面に露出し、フジツボ付着防止効果を発揮した後、海水中に溶けてしまうので、環境に全く負荷を与えない。
発電のプロセスは以下の通り。
１． 巨大でコンクリート並みに堅牢な発泡スチロールを海中に設置。
２． 潮汐（日々の潮位の差）の上下運動を浮圧力と、逆に掛かる力が抜ける空圧力を油圧タンクと弾性バネに備蓄。
３． 油圧は発電モーターの回転力に変換させる。
４． 気圧の変動による潮位の変化の際も発電する。
５． 頑丈なポリウレア樹脂発泡スチロールの天板は、油圧ポンプと直結。
６． 油圧のタンクは大小あり、発電機にマッチさせるようAIがコントロール。
７． 潮位変動がない時間にも備蓄したエネルギーで発電を続ける。
８． 大型船舶を利用する場合は、船底に浮体構造物をコントロールする枠を取り付ける。浮体構造物の浮力を受け止める天板（パイプの枠）と油圧シリンダーを結ぶパイプや芯棒を設置する。
９． 船上には油圧パイプ、油圧ポンプ、油圧シリンダー、発電モーターをセットする。また干潮時には反力を利用するためにゼンマイバネ、弾性バネ、油圧を利用する。また潮位差を利用しない大型船舶の場合は浮体構造物と上部パイプ類とのコネクトを外せるようにしておけば反力による発電は可能である。
１０． 大型船舶の浮力と反力の切り替えは自動車の前進、後進のギアチェンジを参考にすればよい。
１． 巨大でコンクリート並みに堅牢な発泡スチロールを海中に設置。
２． 潮汐（日々の潮位の差）の上下運動を浮圧力と、逆に掛かる力が抜ける空圧力を油圧タンクと弾性バネに備蓄。
３． 油圧は発電モーターの回転力に変換させる。
４． 気圧の変動による潮位の変化の際も発電する。
５． 頑丈なポリウレア樹脂発泡スチロールの天板は、油圧ポンプと直結。
６． 油圧のタンクは大小あり、発電機にマッチさせるようAIがコントロール。
７． 潮位変動がない時間にも備蓄したエネルギーで発電を続ける。
８． 大型船舶を利用する場合は、船底に浮体構造物をコントロールする枠を取り付ける。浮体構造物の浮力を受け止める天板（パイプの枠）と油圧シリンダーを結ぶパイプや芯棒を設置する。
９． 船上には油圧パイプ、油圧ポンプ、油圧シリンダー、発電モーターをセットする。また干潮時には反力を利用するためにゼンマイバネ、弾性バネ、油圧を利用する。また潮位差を利用しない大型船舶の場合は浮体構造物と上部パイプ類とのコネクトを外せるようにしておけば反力による発電は可能である。
１０． 大型船舶の浮力と反力の切り替えは自動車の前進、後進のギアチェンジを参考にすればよい。
潮流発電パネルと係留索
出願 2015-056889 (2015/03/04) 公開 2016-160928 (2016/09/05)
国際特許分類(IPC)： F03B13/26
出願 2015-056889 (2015/03/04) 公開 2016-160928 (2016/09/05)
国際特許分類(IPC)： F03B13/26
潮汐発電,太陽光とSOFC(固体酸化物燃料電池)によるサロマ湖グリーンマイクログリッドの施設計画と発電品質The Facility Planning and Electric Power Quality of the Saroma Lake Green Microgrid by the Interconnection of Tidal Power Generation, PV and SOFC著者： OBARA Shin’ya資料： Journal of Power and Energy Systems (Web) 2013
潮汐発電所のための系統連系用制御装置The Grid-connection Control System of the Tidal Current Power Station著者： LIU Hong-da資料： Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society 2007
潮汐発電サイトに於ける乱流の特性Characteristics of the turbulence in the flow at a tidal stream power site著者： MILNE I. A.資料： Philosophical Transactions of the Royal Society A. Mathematical, Physical and Engineering Sciences 2013
台湾,Kinmen島沿岸水域における潮汐発電資源と海面上昇の影響Tidal Current Power Resources and Influence of Sea-Level Rise in the Coastal Waters of Kinmen Island, Taiwan著者： CHEN Wei-Bo 資料： Energies (Web) 2017
ニューヨーク州,イーストリバーで稼働する潮汐発電タービン付近を通過する魚類による行動応答の水中音響学的な評価Hydroacoustic Assessment of Behavioral Responses by Fish Passing Near an Operating Tidal Turbine in the East River, New York著者： BEVELHIMER Mark 資料： Transactions of the American Fisheries Society 2017
台湾の緑島郷の黒潮潮汐発電試験場の評価Assessment of Kuroshio current power test site of Green Island, Taiwan著者： HSU Tai-Wen資料： Renewable Energy 2015
本発明が解決しようとする課題は・・・
１． 洋上風力発電の効率アップ
２． CO2ゼロ、原料費ゼロ、全設備の製造機能最低
３． 最も安い発電コスト（ＬＮＧ、石炭、石油、原子力、太陽光、風力）
４． 多目的施設との共有（海浜公園、親子釣り場）
５． 従来の潮汐発電の常識を打ち破る設備費用ローコスト
６． 資源不使用
７． ＳＤＧ‘ｓにも貢献
８． ヒトの居住地に近い場所に立地可能
９． サイズも自由自在
１． 洋上風力発電の効率アップ
２． CO2ゼロ、原料費ゼロ、全設備の製造機能最低
３． 最も安い発電コスト（ＬＮＧ、石炭、石油、原子力、太陽光、風力）
４． 多目的施設との共有（海浜公園、親子釣り場）
５． 従来の潮汐発電の常識を打ち破る設備費用ローコスト
６． 資源不使用
７． ＳＤＧ‘ｓにも貢献
８． ヒトの居住地に近い場所に立地可能
９． サイズも自由自在
本発明は、多くの人が思いついたが具体化しなかった潮汐発電をポリウレア樹脂発泡スチロールという低価格の部材を利用することによって実現に道筋をつけたことが特徴である。
本発明は、現在ある技術の組み合わせで経済性のある再生エネルギー発電が可能になったことが大きな特徴である。それは空気並みに軽く、同時にコンクリート並みに堅牢なポリウレア樹脂の発達がある。それにフジツボや海藻付着防止剤や油圧、弾性バネ、ＡＩなどを組みあわせ安定的で最もローコストの発電を実現させたものである。
海中に沈没させる体積と、そのユニットの組み立て方法と、その単位ごとの沈め方、海中でのコンバイン方法、最上部と天井部分の接合、天井部分との素材決定や設計、得られたパワーと上部の油圧タンク、油圧シリンダー、発電モーターとの接合、浮力と反量のギアチェンジ、浮体との合体と離脱の機構設計などが優先されなければならない。
設置する設備の形状や目的に合わせてポリウレア樹脂加工した発泡スチロールの大きな成型物を作る。そのサイズが各１００メートル立方体などの大型の時は現地で組み立てる。
海中で使用するためフジツボや海藻付着防止剤を塗布する。また１～数年後のメンテナンスを簡単にするため幾重にもシールまたはラッピングしておく。
海中に設置されたタタミ型あるいは円筒型の大型ポリウレア樹脂発泡スチロールは頭部または天井部は発電部分の一部である油圧機器に直接接続されエネルギーは油圧又は弾性バネとして蓄えられる。そしてAIで計算されて発電機を回す力が一定になるように油圧バルブのサイズが調整される。
本発明の潮汐発電は、上部を利用することも可能である。つまり浮上する海浜公園や釣り場公園などである。設置場所は太平洋岸の大都市の港湾部、瀬戸内海のような浅い海の沿岸部、有明海のような埋め立て部の漁場の近く、すでに設置された洋上風力発電の補助発電設備としても可能である。従来の再生エネルギーに比べイニシャルコストもランニングコストも格段に安くその分電気コストも低く抑えられるものである。
本発明の概略として以下の通り簡潔に集約した。
（要約）
脱二酸化炭素とエネルギー問題を同時解決する新しいローコスト発電で、しかも安全、また発電までの工期も短期間、かつ既存の海上風力発電設備や中古の大型船舶も利用可能な、発泡スチロールにポリウレア樹脂をランピングし、強固な浮体構造物とし、水中に沈めて、浮力と油圧とバネの反力を生かした浮力と潮位差による発電である。
（課題）
港湾会社、浚渫の土木会社、造船会社、重電会社、建設会社、電力会社、発動機の会社、商社、ドイツ、フランス、デンマーク、オラランダ、バルト三国、イギリス、カナダ、アメリカ、中東の産油国、中国、インドなどの理解が得られるかが課題である。
（解決手段）
特許制度の目的は、新たな産業の隆興と新技術の広汎による後発者の啓発、人々のより豊かで安心な暮らしのためである。解決方法は、本出願が一刻も早く特許として認められ、いろいろな国々に出願され特許になれば排他的権利の保証により上記等の多くの参入者が期待でき脱二酸化炭素社会とエネルギー問題解決に寄与することである。
（選択図）図４６
（要約）
脱二酸化炭素とエネルギー問題を同時解決する新しいローコスト発電で、しかも安全、また発電までの工期も短期間、かつ既存の海上風力発電設備や中古の大型船舶も利用可能な、発泡スチロールにポリウレア樹脂をランピングし、強固な浮体構造物とし、水中に沈めて、浮力と油圧とバネの反力を生かした浮力と潮位差による発電である。
（課題）
港湾会社、浚渫の土木会社、造船会社、重電会社、建設会社、電力会社、発動機の会社、商社、ドイツ、フランス、デンマーク、オラランダ、バルト三国、イギリス、カナダ、アメリカ、中東の産油国、中国、インドなどの理解が得られるかが課題である。
（解決手段）
特許制度の目的は、新たな産業の隆興と新技術の広汎による後発者の啓発、人々のより豊かで安心な暮らしのためである。解決方法は、本出願が一刻も早く特許として認められ、いろいろな国々に出願され特許になれば排他的権利の保証により上記等の多くの参入者が期待でき脱二酸化炭素社会とエネルギー問題解決に寄与することである。
（選択図）図４６
Claims (8)
- 潮汐を利用した上昇時でも下降時でも発電できる発泡スチロールを使用した浮体構造による潮汐発電と設備並びに部品類と設備の類
- 発電に用いる浮体・浮力構造物の製造のために使用されるポリウレア樹脂をコーティングした発泡スチロールをベースにした製造物
- 発電に用いる浮体・浮力構造物のために製造、使用されるポリウレア樹脂をコーティングした発泡スチロールに対して周りに付着するフジツボや海藻付着防止剤を塗布した浮力獲得素材並びに発電材料
- 発電に用いる発泡スチロールの浮体・浮力構造物を納める甲板状の魚釣り海上公園並びに発電兼用展望台などの沿岸浮体建造物
- 発泡スチロールで成型されたタタミ形状、円筒形状、立方体、楕円形、球形など発電のための成型されたポリウレア樹脂を吹き付けた発泡スチロールを核にした発電用の浮体・浮力構造物
- 上記のポリウレア樹脂で固められた発電用浮体浮力構造物を用いて油圧と弾性バネを用いて補助的電力発電を行う洋上風力設備ならびに形状を洋上風力設備に合わせたポリウレア樹脂発泡スチロール浮力構造物
- ポリウレア樹脂を塗布した発泡スチロール、並びにフジツボや海藻付着防止剤を塗布し、エネルギーの備蓄機器として油圧と弾性バネを用い、沿岸あるいは水深５～９０メートルの海岸浅瀬に設置する潮の満ち干を利用した潮汐発電機器と器具類
- 潮汐をポリウレア樹脂で固められた発泡スチロールの浮力パワーを備蓄する油圧装置と弾性バネ並びにそれを円運動に変換し発電機を回すシステムと一連の発電機器類並びに部品類
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