Dyson Sphere Program 電力について
なんとなくわかってきたけどわかってないことも多いので電力効率について考えていきたい
風力と太陽光は配置する星によって効率変わるけど無視してbasicなrateで考える
０．単位について
J：ジュール
そのモノがもつエネルギー総量
グラファイトであれば6.3MJ
W：ワット
単位時間（たぶん秒）あたりのエネルギー
J=W/sで表される。
１．wind turbine 風力発電
置けば300kW発電する
隣接設置不可 面積当たりの発電量は弱いが資源いらずで安定
２．solar panel ソーラーパネル
日中は360kW 朝/夕は発電力が減少
隣接設置が可能
潮汐ロックな惑星であればつよつよ？？
隣接設置が可能
これのみで運用するかどうかは別として蓄電池併用しないと勿体ないね
極に置けば、極夜でも朝/夕扱いになるので一定の発電をする
隣接設置が可能
３．thermal power station 火力発電
燃焼効率80％ 最大出力2.16MW
なんとなく使う分にはなんとなく使えるが、以下に例を示す。
グラファイト（6.3MJ）を使う場合
燃焼効率は80%なので
グラファイト１つで6.3x0.8=5.04MJのエネルギーを利用できる
最大出力は2.16MWなので
グラファイト１つで2.16MWを5.04÷2.16=2.33…秒間利用できる。
燃料による違いは長持ちするかどうかだけ。出力は2.16MW固定。
後半の電力需要を満たすためにはどちらにせよ大量に設置しなければならない。となると面積あたりの効率はどうなんだ？という疑問も生まれるね。
４．mini fusion power station 核融合炉
燃焼効率100% 最大出力9.0MW
使える燃料は Deuteron fuel rod（重水素燃料棒）のみ
重水素燃料棒は600MJのエネルギーを利用できる。
つまり核融合炉は重水素燃料棒１つで9.0MWを600÷9=66.6…秒間利用できる施設である。
５．Ray receiver 光線レシーバー
ダイソンスウォーム/スフィアからの電力を受け取る
詳しくはwikiを見ればいいけど結構ややこしい
しっかりと「準備」をして安定稼働していれば最大出力25.0MWとなる。
「準備」は・graviton lens（重力子レンズ 4分で1個消費）を常備する
・十分はソーラーセイル/スフィアを作成している
・設置から十分な時間が経過（継続時間により効率up）
などが挙げられる。
また、Solar ray energy dissipation（太陽光線エネルギー損失）分だけ損失が発生するため、十分な出力を得るためには相応のセイル/スフィアが必要。
６．Artificial star 人工恒星
最大出力75.0MW
Antimatter fuel rod（反物質燃料棒）を燃料として発電する。
反物質燃料棒は7.5GJ利用できるため、
人工恒星は反物質燃料棒１つで75.0MWを7500÷75＝100秒間利用できる施設である。
しかし、人工恒星を利用するためにはダイソンスフィアの完成が必要。ダイソンスフィアが完成していれば莫大な電力が手に入るはずなので、その星系では光線レシーバーで事足りると思われる。そのため、人工恒星は新たな星系で活動を始める際に役立つと思われる？
ぼくがそこまでたどりついてないのでよーわからんけどそんな感じ
７．Accumulator 蓄電池
・設置して利用する場合
入出力600kw 容量90MJ
つまり、90÷0.6=150秒で充電され、最大150秒間600kwが利用できる。
要求電力が600kw以下の場合は出力が低下し、利用できる時間は伸びる。
・Energy exchanger（エネルギー交換器）と併用する場合
入出力45MW 容量90MJ
つまり、2秒で充電され、2秒間45MWが利用できる。
この出力は要求電力が45MW以下であったとしても2秒で90MJを吐き出してしまうため、45MW以下で電力を扱う場合は電力が無駄になってしまう。
それを避けるための方法はwiki tips参照。
電力をアイテム化することができるため、アイテム化した蓄電池fullを星間輸送することにより、他惑星、他星系へと電力を輸送するために使うことができるようになる。
おまけ
・Fuel chamber gen.（メカ燃焼補正）について
メカへの給電は Mecha fuel power（燃焼室発電力）の値による。この値は給電速度ととらえたほうが分かりやすく、補正値はこの速度を補正する。
実際の計算式は以下の通り（wikiより）
給電速度 = 燃焼室発電力 x (100%+メカ燃焼補正) + 80.0kW
燃焼室発電力は研究「Energy circuit」により向上する。
メカ燃焼補正は上記の通り、アイテムごとに設定されており、例えばグラファイトと水素燃料棒を比較すると以下の通り。
グラファイト 6.30MJ +80%
水素燃料棒 40.0MJ +200%
また、充電容量は研究「Mecha core」により向上する。
では、例えば、Energy circuitがlv5（2.40MW）、Mecha coreがlv4（1.58GJ）としてグラファイトと水素燃料棒を比較、計算してみよう。
グラファイト 6.30MJ +80%
給電速度＝2.40MW x ( 100% + 80% ) + 0.08MW＝4.40MW
グラファイト１個を6.30÷4.40＝1.43…秒で消費する。
満充電にするために1580÷6.30=250…個必要
満充電するのに1580÷4.40=359秒必要
水素燃料棒 40.0MJ +200%
給電速度＝2.40MW x ( 100% + 200% ) + 0.08MW＝7.28MW
水素燃料棒１個を40.0÷7.28＝5.49…秒で消費する。
満充電にするために1580÷40.0=39.5個必要
満充電するのに1580÷7.28=217秒必要
給電速度が早ければ早いほど電力回復が早くなるため、快適に活動することができる。
さらに、1スタック当たりのエネルギーは
グラファイト6.30MJ x 100 =630MJ
水素燃料棒40.0MJ x 30 =1200MJ
となり、水素燃料棒はよりメカ燃料として適していると考えられる。
というわけでざっとまとめてみた。
次回、何で発電するのが効率いいの？をお送りします。