こんにちは、まちエネです。
再生可能エネルギーという言葉が一般にも知られるようになってからしばらくたちますが、具体的にどんなエネルギーがあり、それぞれのメリットなどを詳しく知っている方は少ないかもしれません。
私たちの生活に欠かせない電気も、一部は再生可能エネルギーを使った発電で生み出されています。今回はそんな再生可能エネルギーについて、改めてその種類やメリット・デメリットをかんたんにご紹介していきます。
再生可能エネルギーとは？
再生可能エネルギーは、有限な資源である化石エネルギー（石油、石炭、天然ガス）とは対照的に、太陽光、風力、地熱などの、自然界に常に存在し、ほぼ無限に利用できるエネルギー源です。
これらのエネルギー源は、環境への影響が比較的少なく、持続可能なエネルギー供給の一環として注目を集めています。
主な特徴として、
- 「枯渇しない」
- 「普遍的に存在する」
- 「二酸化炭素を排出しない（または増加させない）」
という3点が挙げられます。
再生可能エネルギーの種類とそれぞれの特徴
再生可能エネルギーの種類には以下のようなものがあります。
- 太陽光
- 風力
- 水力
- バイオマス
- 地熱
太陽光発電
太陽光発電は、太陽の光を太陽電池モジュールに当て、それによって光エネルギーを電力に変換する発電方式です。太陽電池モジュールの設置には、日当たりの良い平地や屋根など、広いスペースが必要です。
太陽光発電は、化石燃料を使用せず、太陽が空に出ている限りいつでも発電可能なため、クリーンで持続可能な発電方法と言えます。
ただし、晴れている時にしか発電できないため、電力供給の安定性に課題があります。また、従来の火力発電などと比較して、導入コストが高いという課題も存在します。
風力発電
風力発電は、風の力で風車を回し、その回転エネルギーを風車内の発電機で電気エネルギーに変換して発電する方法です。
この発電手法は、温室効果ガスを排出せず、環境に優しいという特徴があります。
風力発電は主に風速や風向などの条件に恵まれた北海道、東北、九州地方で多く設置されています。また、陸上風力と洋上風力（着床式、浮体式）の2つがあり、将来的には洋上風力の割合が増える見込みです。
参考：一般社団法人 日本風力発電協会 第2回洋上風力官民協議会が開催され、洋上風力産業ビジョン（第1次）が発表されました。2020年12月15日
風力発電の特徴として、陸上だけでなく洋上でも発電が可能で、風があれば夜間でも発電できることが挙げられます。また、風のエネルギーを効率的に利用し、電気エネルギーへの変換率が高いのが利点です。
しかし、現在の段階では発電コストが高く、開発初期には高額な調整コストがかかります。
日本は平地が他の国々に比べて少なく、複雑な地形が広がっているため、風力発電の導入量は世界的に見て低い状況があります。
水力発電
水力発電は、高い場所にある水を低い場所に落として、水の流れの勢いを使って水車を回し、その回転エネルギーを発電機で電気エネルギーに変換させる発電方式です。
日本は水資源に恵まれており、古くから水力発電が広く行われてきました。
流れ込み式（水路式）、調整池式、貯水池式、揚水式など、水力発電には様々な方法がありますが、いずれも大規模な設備が必要です。
水力発電の特徴は、天候や気候などの自然条件に左右されず、安定したエネルギー供給が可能な点が挙げられます。また、古くから使われているため、技術やノウハウが豊富であることも利点です。
一方で、水力発電の課題としては初期費用が高く、長期にわたる河川状況の調査が必要であることが挙げられます。そのため、運用を始めるまでには時間がかかることもあります。
バイオマス発電
バイオマスは、動植物などを由来とした資源のことです。
バイオマス発電は、これらのバイオマス燃料を燃やし、得られた熱でタービンを回すことによって電力を生み出します。
バイオマスが燃焼する際に排出されるCO₂は、バイオマスが生育過程で吸収したCO₂量とほぼ同等であるため、大気中のCO₂量を増やしません。そのため、クリーンで環境にやさしい発電手法とされています。
バイオマス発電の特徴として、家畜の排泄物や農業の副産物、生ゴミなどを有効に利用することで、廃棄物の再利用や減少に寄与します。
これにより、捨てられていた資源を有効に利用し、環境保全に寄与するメリットがあります。また、バイオマスがあれば比較的安定して電力を供給できます。
一方で、資源が広い地域に分散しているため、収集や運搬、管理に一定のコストがかかり、人口の少ない地域では、発電所の設置や稼働が難しいといったデメリットも存在します。
地熱発電
地熱発電は、地下のマグマを熱源として利用し、高温の熱水や蒸気を利用し、タービンを回すことで発電する方法です。
このエネルギー源は地下に豊富に存在しており、燃料が枯渇する心配がなく、長期的かつ安定した電力供給が可能です。特に、火山地帯が多い日本においては適しているとされています。
地熱発電の特徴として、地下の地熱エネルギーを使用するため、有害なガスが発生せず、クリーンなエネルギーとなります。また、気候の変動に対する影響を受けにくいため、安定した電力供給が期待できます。
一方で、導入コストが高く、発電所を建設して運用を開始するまでには相応の時間がかかるため、普及が進みにくいという課題があります。
再生可能エネルギーのメリット
環境にやさしい
再生可能エネルギーの最大の利点は、温室効果ガスの排出がないか、あるいは増加させないことです。温室効果ガスは地球温暖化の主な原因であり、これを抑制するためにはガスの削減が不可欠です。
世界的には、「パリ協定」に基づき、温室効果ガスの削減目標が掲げられています。これらの目標を達成するためには、再生可能エネルギーへの移行が必要不可欠です。
エネルギー供給の安定
日本はエネルギー資源が少なく、2020年度のエネルギー自給率は11.3%にすぎません。
参考：経済産業省 資源エネルギー庁 日本のエネルギー 2022年度版 「エネルギーの今を知る10の質問」
エネルギーの原料の大部分を海外からの輸入に頼っているという現状があります。このため、国際情勢の変動などによりエネルギー供給が不安定になるリスクを抱えています。
再生可能エネルギーは、太陽光など地球上に広く存在するエネルギー源を活用する手段の一つです。
この再生可能エネルギーを十分に活かすことで、エネルギー自給率を向上させ、資源に乏しい日本でも安定したエネルギー供給が可能になるでしょう。
再生可能エネルギーのデメリット
発電の不安定性
天候や自然の条件に左右され、発電量が一定しないことは再生可能エネルギーのデメリットになります。
太陽光発電や風力発電は、天候だけでなく季節や時間帯にも影響を受けます。冬季や夜間は太陽光が不足し、風力も弱まることがあり、これにより発電量が減少します。
不安定な発電量を補うため、蓄電技術がますます重要となります。蓄電池を活用することで、発電ができるときに余剰電力を貯め、需要が高まると消費させることが可能となります。
導入コスト
再生可能エネルギー発電設備（太陽光パネル、風力タービン、水力発電施設など）の整備には、高額な初期投資が必要です。また導入時だけでなく、設備の保守や運用にかかるコストも考慮しなくてはなりません。発電設備の定期的な点検やメンテナンスが必要になります。
一方で太陽光発電のパネルや風力発電のタービンは製造技術が進歩し、製造コストが抑えられていたり、再生可能エネルギーの導入に対する政府の助成、補助金などもあるため、コストを低減していくことは可能です。
スペースの必要性
再生可能エネルギーの種類ごとに異なるスペース要件があります。
太陽光発電は広大な面積が必要で、風力発電は風通しの良い広い地域が適しています。水力発電は水域が必要で、バイオマス発電は資源の保管と処理にスペースが必要です。地熱発電は地熱帯に適しており、スペースの要件は他の再生可能エネルギーよりも相対的に緩和されています。
ある程度の土地を保有する必要があるというのも再生可能エネルギーのデメリットとして挙げられます。
持続可能な未来への一歩
ここまで再生可能エネルギーについてご紹介をしてきました。
大規模な再生可能エネルギーによる発電もある一方で、ご自宅の屋根に太陽光パネルを設置し、自家発電を行うこともできます。また一部の電力会社のプランでは、再生可能エネルギーでの発電を重視したものもあります。
再生可能エネルギーについて知ることは、持続可能な未来への鍵を握る重要な一歩です。
私たちが再生可能エネルギーについて理解し、活用することで、地球環境への負荷を軽減し、エネルギーの枯渇や環境問題への対策を進めることができます。
