こんにちは、よっさんです。今日はfactorioをプレイするにあたり、必ず考えなくてはいけない電力について、お話したいと思います。特におすすめはソーラー発電、その理由と使い方について解説したいと思います。
各発電方法のメリット・デメリット
はじめに、factorioで使用できる発電方法とそのメリット・デメリットについてまとめてみました。
| 発電方法 | メリット | デメリット |
| 蒸気発電 | ・作成が簡単 ・序盤から簡単に作成できる。 | ・エネルギーが必要。（石炭、固形燃料(石油)) ・汚染が発生する。 |
| ソーラー発電 | ・エネルギーが不要 ・汚染がない | ・夜になると発電が止まる ・発電量が少ない(パネル一枚あたり60kW) ・場所が取られる |
| 原子力発電 | ・発電量が多い(タービン１台あたり5.8MW) ・汚染がない | ・準備が大変 ・配置方法に複雑なノウハウがある ・ゲーム終盤（というかクリア後）にしか使う目処が立たない ・万一バイターに破壊されると、核爆発を起こす |
なぜソーラー発電なのか、その理由を解説する。
それぞれ一長一短のように見えますが、ではこの3つの中から、なぜソーラー発電がおすすめなのか解説していきたいと思います。
ソーラー発電のエネルギー源は無限大！
ソーラ発電は太陽光で発電するため、石炭や石油、核融合のためのウランを供給し続ける必要はありません。factorioの世界では必ず晴れなので、昼であればパネルから安定して電力を生み出すことが可能です。
factorioでよく起こるトラブルといえば電力不足です。電力が不足するとエネルギー源の石炭等を掘削する掘削機の電力供給が止まる、エネルギー源の掘削が止まると発電機が動かせなくなり、給電が止まる、、、とfactorioプレイヤーなら誰もが経験する負のループに陥ります。
factorioの星では半無限的に資源がありますが、それでも鉱床が尽きるリスクは残ります。万一鉱床や油症が付きて電力供給が止まってしまうと、ゲームオーバーといっていいほど絶望的な状況に陥ります。
ソーラー発電のデメリットは補完できる！
ソーラー発電にもデメリットが有ると言いましたが、これは補完することが可能です。
夜になると発電できない … factorioには蓄電池があります。蓄電池は電力を貯めることができるので昼のうちに電力を貯めて、夜は蓄電池から供給すれば、ソーラパネルと蓄電池だけで工場の電気を賄うことができます。
発電量が少ない、場所が取られる … これは事実ですが、factorioは土地に関しては広すぎると言っていいほど場所があります。場所を決めてどんどんパネルと蓄電池を配置すれば、特に不便は感じないかと思います。
逆にいうと、他の発電方法のデメリットは補完が難しいと言えます。蒸気発電は必ずエネルギーを必要としますし、汚染が最も発生します。原子力発電は、どうしても研究が後半になりますし、ウラン235や原子炉など作成に手間のかかる部品が多すぎます。
以上から、ソーラー発電が一番おすすめな方法だとよっさんは考えます。
ソーラーパネルと蓄電池の最適比率とは（結論から）
ソーラー発電を行うにあたり、ソーラーパネルと蓄電池はどんな比率で置いたらよいのか、、、
実はこれは結論が出ています。wikiページにもある通り、パネルと蓄電池を25：21の比率で配置するのが最も効率が良いのです。(若干、パネルを多めにします。)
この結論で終わっても仕方がないので、これから、なぜこの比率なのかについて実際に計算して求めてみたいと思います。
計算方法
では、これから具体的な計算方法を順序立てて見ていきましょう。
ソーラーパネルはどのように発電している？
まずはソーラーパネルがどのように発電しているのか、試しにソーラーパネルを一個だけ置いて1日分の発電量のグラフを見てみました。
それぞれ番号を振って表にして解説します。最大出力は60kWです。時間はグラフだけでは読み取りづらいので、公式サイトから具体的な秒数を入手します。
| No | 時間帯 | 電力(kW) | 時間(秒) |
| １ | 朝 | 0→60 | 83.333 |
| ２ | 昼 | 60 | 208.333 |
| ３ | 夕 | 60→0 | 83.333 |
| 4 | 夜 | 0 | 41.667 |
朝日が昇り徐々に発電を始め、昼に最大の60kWになる、夕暮れになると徐々に日が落ち電力も落ち、夜になると0kWになる。という動作を繰り返します。
（ちなみにfactorioの世界では1日は416.667秒≒7分の世界です。夜は1分以下、、、生きていけるものなのでしょうか。）
ソーラーパネルの平均発電量って？
これは先程の表から期待値計算で求めることができます。朝と夕は徐々に上がる為、三角形の面積計算で1/2をかけます。また形として線対称で同じ面積になりますので2をかけます。
\( 60kW \times \frac{83.333秒}{416.667秒} \times 1/2 \times 2 \)
\( + 60kW \times \frac{208.333秒}{416.667秒} = 42kW \)
以上から、平均するとパネル1枚あたり42kW (=70%)の電力が出力されます。
必要な蓄電池の数は？
直感的にわかりやすく説明するために、絵で説明したいと思います。
先程の計算でソーラーパネルは平均で42kW出力になるので、蓄電池は1日で42kW以上出力される領域Aの電力量を蓄積して42kWを下回る時間帯で放出すれば良いことになります。よってAかB、今回はAの領域を計算して、蓄電池がいくつ必要かを換算すればよいのです。蓄電池の容量は5.0MJです。J(=ジュール）はW(=ワット）かける秒です。昼は四角形なので求めやすいですが、朝と夕は三角形の比率で求めます。
\((60kW \times 30 \% \times 83.333秒 \times 30 \% \times 1/2 \times 2 \)
\( + (60kW – 42kW) \times 208.333秒 = 4200kW \)
よって、4200kW秒 = 4.2MJ となります。要はパネルから確保できる電力量は蓄電池1個(5.0MJ)より少ないのです。ここからソーラパネルのほうが比率として若干多くなるということが解かります。
具体的な比率は、まさにこの電力量の比率になります。これを約分していくと、、
5.0MJ : 4.2MJ = 50 : 42 = 25 :21
まさに、25：21 になります。
配置方法
では、具体的にどのような配置をすればよいのか、、、と書こうと思ったのですが、
すいません、字数が多すぎてこのページには入らなさそうです。。
’2024/4/20
配置方法について、こちらのページで解説しました。よろしければぜひ見ていただけるとこれ幸いです。
