原発20基分出力を持つのペロブスカイト太陽電池を設置する場合に必要になる面積は何平方メートル？東京都何個分？

前提条件

1. 原発の出力

   • 1基あたりの原発の出力: 1GW（1,000MW） と仮定。
   • 原発20基分の出力: 20GW（20,000MW）。

2. ペロブスカイト太陽電池の変換効率

   • 変換効率: 20% と仮定。

3. 設置場所の日射条件

   • 平均日射強度: 1kW/㎡（太陽光が垂直に当たる場合）。
   • 実効的な利用時間（日射がある時間）: 1日平均 4時間 と仮定。

4. 年間利用可能出力（太陽光発電の設備利用率）

   • 設備利用率 = $\frac{1日あたり利用時間}{24時間}$
     = $\frac{4}{24} = 16.7\%$。

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必要な面積の計算

1. 原発20基分（20GW）の発電量を太陽光発電でまかなう場合の必要面積
   • ペロブスカイト太陽電池の出力密度 = 20% × 1kW/㎡ = 0.2kW/㎡。
   • 必要面積 = $\frac{\text{原発20基分の出力}}{\text{1㎡あたりの出力密度 × 設備利用率}}$
     = $\frac{20,000MW}{0.2kW/㎡ × 0.167}$
     = 約 600,000,000㎡（600平方キロメートル）。

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東京都との比較

• 東京都の面積: 約 2,194平方キロメートル（2,194,000,000㎡）。
• 必要面積: 約 600平方キロメートル。
• 東京都の 約27% に相当。
  東京都 約1/4 個分の面積が必要。

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結論

原発20基分の出力を持つペロブスカイト太陽電池を設置する場合、約 600平方キロメートル（60,000ヘクタール） の面積が必要です。これは東京都の 約1/4（27%） に相当します。