Dyson Sphere Program 電力について２
前回の記事で発電施設についてまとめた。
今回は、より具体的に
・どの燃料で発電すれば効率がいいのか？
について考えていきたい。
燃料データについてはwiki参照
Thermal power station 火力発電所
さまざまな燃料を利用することができるが、ここでは以下の燃料についてのみ考察する。なお数値は火力発電による損失を考慮し0.8倍した数字である。
① Coal 石炭 2.40MJ → 2.16MJ
② Energetic graphite グラファイト 6.30MJ → 5.04MJ
③ Crude oil 原油 4.00MJ → 3.20MJ
④ Refined oil 精製油 4.40MJ → 3.52MJ
⑤ Hydrogen 水素 8.00MJ → 6.40MJ
⑥ Hydrogen fuel rod 水素燃料棒 40.0MJ → 32.0MJ
もちろん、単独の数字だけを見れば水素燃料棒で発電すればいいわけだが、精製過程まで含めて考えたときに果たして本当に効率がいいのか？という疑問を解決したい。
なお稼動電力については、Mining machineは0.42MW、Oil extractorは0.84MWであり、水素をOrbital collectorで集めたときの輸送コストは無視する。また、採掘機は3items/s、オイル抽出機は2items/sとして計算する。
① Coal 石炭 2.40MJ → 2.16MJ
2.16MJ÷2.16MW=1秒で1個消費する。つまり1items/sの消費速度。
3items/s生産するため、発電所は3台設置。
採掘機１台あたりの発電量は2.16x3-0.42=6.06MW
使用施設は採掘機１ 発電所３
② Energetic graphite グラファイト 6.30MJ → 5.04MJ
5.04MJ÷2.16MW=2.33…秒で1個消費する。
つまり0.43items/sの消費速度。
レシピ１ 石炭２ → グラファイト１ ２秒
グラファイトは石炭2個から0.5items/sで生産される。
よって、生産速度は、石炭が3items/sなのでグラファイトは0.75items/s
発電所は２台。ただし1台は稼働率75%ほどとなる。
使用施設は採掘機１ 精錬施設1.5 発電所２
採掘機1台あたりの発電量は （ソーターの消費電力は微小であり無視）
2.16 x 1.75 - 0.42 - 0.36 x 1.5 ＝ 2.82MW
レシピ２ 精製油１ 水素２ → 水素３ グラファイト１ ４秒
下記④精製油を参照。
③ Crude oil 原油 4.00MJ → 3.20MJ
3.20MJ÷2.16MW=1.48…秒≒1.5秒で1個消費する。
つまり0.66items/sの消費速度。
2items/s生産するため、発電所は3台設置。
オイル抽出機1台あたりの発電量は2.16x3-0.84=5.62MW
使用施設はオイル抽出機１ 発電所３
④ Refined oil 精製油 4.40MJ → 3.52MJ
3.52MJ÷2.16MW=1.63…秒で1個消費する。
つまり0.61items/sの消費速度。
原油２ → 精製油２ 水素１ ４秒 であるため、
リファイナリーを4台稼動させれば精製速度は2items/s
副産物として水素が1items/s 消費速度は下記より0.33items/s
よっておおよそどちらも3台の発電所が稼動できる。
使用施設はオイル抽出機１ リファイナリー４ 発電所６
2.16 x 6 - 0.84 - 0.96 x 4 = 8.28MW
一方で、レシピx-ray crackingを施した場合
精製油１ 水素２ → 水素３ グラファイト１ ４秒
リファイナリー４台稼動で精製油2items/s 水素1items/sより、
x-ray crackingを８台稼動させることで
グラファイト2items/s 水素2items/sが精製される。
（水素３のうちの２はx-ray crackingに充てることで８台稼動できる。）
それぞれの消費速度は上記、下記よりそれぞれ0.43items/s、0.33items/s
よって発電所をおおよそ5台と6台稼動できる。
使用施設は抽出機１ リファイナリー12 発電所１１
2.16 x 11 - 0.84 - 0.96 x 12 = 11.4MW
⑤ Hydrogen 水素 8.00MJ → 6.40MJ
6.40MJ÷2.16MW=2.96…≒3秒で1個消費する。
つまり0.33items/sの消費速度。
一般的な水素に関するレシピについては上記のとおり。fire iceからの生産については完全に副産物であるため無視。ここではOrbital Collectorによる生産に絞って考える。
Orbital Collectorによる生産速度は惑星ごとに定まっており、おおよそ0.25items/sと思われる。
Orbital Collector自体のmining speedがx8であるため2items/s生産するように思われるが、Orbital Collector自体を稼動させるために消費されているようで、実際の生産速度はもっと遅い。
ぼくのちかくのほしではだいたい1items/sの生産速度だった。輸送コストは無視。
ということでOrbital Collector１台で３台の発電所を稼動させられる。
Orbital Collector1台あたりの発電量は2.16 x 3 =6.48MW
⑥ Hydrogen fuel rod 水素燃料棒 40.0MJ → 32.0MJ
32.0MJ÷2.16MW=14.8…秒で1個消費する。
つまり0.06items/sの消費速度 さすがに強い
水素５ チタン１ → 水素燃料棒１ ３秒 （Assembler mk2）
で精製される。ここでの水素もOrbital Collectorによるものを用いよう。さらに、チタンの輸送にもコストがかかるわけだがここでは無視。
さて、水素は1items/sより水素燃料棒も0.6items/sに制限される。
よって10台の発電所が稼動できる。チタンは採掘機１精錬１で足りる。チタン精錬の稼働率は66%となる。
Orbital Collector１台あたりの発電量は
2.16 x 10 - 0.48 - 0.42 - 0.36 x 0.66 ＝ 19.68MW
まとめ。
① 石炭をそのまま燃やす
採掘機１台あたり発電所３ 6.06MW
発電所１台あたり 2.02MW
② 石炭をグラファイトに加工して燃やす
採掘機１台あたり発電所２台 2.82MW
発電所１台あたり 1.42MW
③ 原油をそのまま燃やす
採掘機１台あたり発電所３台 5.62MW
発電所１台あたり 1.87MW
④-1 原油を精製油にして燃やす
採掘機１台あたり発電所６台 8.28MW（要リファイナリ４）
発電所１台あたり 1.38MW
④-2 原油を精製油にしてからさらにx-ray crackingして燃やす
採掘機１台あたり発電所11台 11.4MW（要リファイナリ１２）
発電所１台あたり 1.03MW
⑤ Orbital Collector（軌道採集機）で集めた水素をそのまま燃やす
Orbital Collector１台あたり発電所３台 6.48MW
発電所１台あたり 2.16MW
⑥ Orbital Collectorで集めた水素を燃料棒にして燃やす
Orbital Collector１台あたり発電所10台 19.68MW （要チタン）
発電所１台あたり 1.96MW
結論
火力発電所クソじゃね？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？
このゲームを一定時間プレイしたプレイヤーにとってもっとも重要な資源は土地であることは満場一致だと思う。発電のためにあまりにも広大な土地を消費したくないのだ。
そうした点で考えると石油関連施設はあまりに多くのリファイナリが必要となるためあまり発電には向かない。もちろん本来必要な製品を生産したあとの過剰生産を発電にまわすのは素晴らしい活用である。
そもそも発電所１台あたりの出力はどれだけ突き詰めたとしても2.16MWにしか達しないので火力発電所を利用している限りは火力発電所を敷き詰めて運用せざるを得ないのは言うまでもない。
では、ダイソンスウォームで十分な出力を得るためにはどれだけのEMエジェクタを設置すればいいのか、原子力は運用に耐えるのか、などまだまだ検討事項は多い。
次回、重水素燃料棒の生産設備の消費電力12.0MWもするけど原子力発電所の最大出力9.0MWってどれだけ活躍できるの？をお送りしたい。