皆さんは「再生可能エネルギー」という言葉を聞いたことがあるでしょうか。
言葉は聞いたことがあっても、実際どんなものか知らないという方も多いのではないでしょうか。

再生可能エネルギーは日本の極端に低いエネルギー自給率を引き上げ、発電にかかる資源や環境の問題を解決できる可能性があるものです。

昨今、注目を集めている再生可能エネルギーについて解説します。

再生可能エネルギーって？

再生可能エネルギーとは、一度利用しても比較的短時間で再生可能なエネルギーのことを指します。
具体的には太陽光・風力・水力・バイオマス・地熱などを利用した発電方法で作り出すエネルギーのことです。

火力発電では燃料として石油や石炭を用いています。
これらは限りある資源ですから、一度電気を利用してしまうと再生ができません。

対して、再生可能エネルギーは有限な資源を使用しないため、資源を枯渇させてしまう恐れがないのです。
これらの再生可能エネルギーは、次世代を担う新たなエネルギーとして研究・導入が進められています。

求められている背景

再生可能エネルギーが求められている背景には、日本のエネルギー事情が大きく関係しています。
現在、日本のエネルギー供給は石油や石炭などの限りある資源を使ったものが約8割、しかもそのほとんどを海外からの輸入に頼っている状況です。

加えて、中国やインドなどの新興国で石油の需要が拡大したため、価格が不安定になり石油に頼ったままでは安定してエネルギーの供給ができなくなる可能性が出てきました。
資源が枯渇してしまった時のためにも、再生可能エネルギーはわが国に必要なのです。

また、環境汚染の問題も再生可能エネルギーが求められている理由です。
石油や石炭を燃料として利用するエネルギー供給には、環境を汚染してしまうという側面があります。

例えば火力発電です。
火力発電は石油や石炭を燃やした熱を利用した発電方法ですが、燃料が燃える際にCo2が発生します。
Co2は地球温暖化の原因になる温室効果ガスです。

このまま火力発電に頼り続ければ、資源の枯渇はもちろん地球環境を悪化させてしまう恐れもあります。

資源の枯渇を防ぐことや環境を悪化させないためにも、クリーンなエネルギーである再生可能エネルギーが求められているのです。

再生可能エネルギー主要５つの特徴

主な再生可能エネルギーである「太陽光」「風力」「水力」「バイオマス」「地熱」について特徴を見ていきましょう。

 太陽光

太陽光発電は、再生可能エネルギーの中でも最も急速に普及しているものです。
2012年4月から2013年5月までに導入された再生可能エネルギー設備のなんと9割を占めたのが太陽光発電でした。

2011年末の導入実績は491.4万kWで、2001年からの10年間で、8倍にまで増加しています。
2012年に行われた電力自由化などの影響もあり、家庭への導入も進んでいるため、今後さらに伸びていく再生可能エネルギーでしょう。

太陽光発電の特徴は設置する場所に制限が少ないことです。
住宅の屋根やオフィスビルの屋上など既存の場所に設置できるため、新たに場所を確保する必要がありません。
そのため、再生可能エネルギーの中ではかなり導入がしやすい発電設備です。

最近では折り曲げることのできる太陽電池の開発も進んでいるため、設置できる場所は今後さらに増えていくでしょう。

しかし、導入コストが高いのが太陽光発電の問題点です。
火力発電や原子力発電に比べて設備設置のコストが高く、その点ではどうしても既存のエネルギーに劣ります。

しかし、太陽電池モジュールの値段はかなり下がってきており、住宅用に関していえば100~200万円程度で導入できるものもあるようです。
今後もさらに価格の低下が予想されるため、コストの問題が解決される日もそう遠くはないでしょう。

 風力

続いては風力発電です。
日本では欧米諸国に比べて導入が遅れていますが、2000年代で設置数は急増し、2011年末の時点で1,870基、累積設備容量は255.6万kWにまで上っています。

風力発電の発電方法は実に単純で、風の力を使って風車を回して電気に変えます。
火力発電などでは熱力学系の力を使ってタービンを回しますが、風力発電では自然の風でこれを行うというものです。

環境にやさしいうえ高効率で電気を作り出すことができるため、近年では従来の電気事業者ではなく、それ以外の商業目的でも導入がなされています。
また、導入コストが比較的安いというのも風力発電の特徴です。

太陽光発電と違って風さえあれば24時間どこでも発電できる、というメリットがありますが、地震によって停止・故障しやすいというデメリットもあります。
日本は他国よりもとりわけ地震の多い国ですから、設備の耐久性などの課題を解決する必要があるようです。

 水力

水力発電は水が上から下にくだる原理を利用し、水車を回して電気を作る方法です。
日本は河川が多く、古くから生活の中にこの手法が取り入れられており、ほかの発電方法よりも多くのノウハウを持っています。

水力発電というと、ダムを設置しなければいけないイメージがありますが、そうではない場合もあります。
「流れ込み式中小発電所」は、河川などの自然の形状をそのまま利用するため、ダムを設置する必要がありません。
また、風力・太陽光に比べるとさらにコストが安く、導入がしやすいのもメリットの一つです。

しかし、水力発電には課題もあります。
地域の使用可能な水量や流れに影響を受けること、投資に対する回収期間が長くなってしまうことなどです。
自然エネルギーという性質上、地域によって影響を受けることは仕方がありませんが、導入のためには改善が必要です。

 バイオマス

聞きなれない言葉かもしれませんが、バイオマス発電も昨今注目を集めている再生可能エネルギーの一つです。
バイオマス発電の仕組みは、基本的に火力発電や原子力発電と同じで、熱を発生させて水を水蒸気に変えることでタービンを回し電気を作ります。

しかし、火力発電・原子力発電と大きく異なるのは熱を発生させる方法です。
火力発電では炎、原子力発電ではウランを使用するのに対し、バイオマス発電では「バイオマス」を燃料に使用します。

バイオマスとは動植物から生まれた資源の総称です。
つまり、生ごみや家畜糞尿・木屑などを燃やしたりガス化させたりして熱を生み出しています。

その燃焼過程ではCo2が発生してしまいますが、「京都議定書」においては
「光合成によってCo2を吸収する植物を燃料として使用した発電はCo2を排出しないものとみなす」
という扱いを受けています。

Co2を吸っているものを燃やしてCo2を出すのであれば、プラスマイナスゼロという考え方に基づいた定義です。
本来捨てられるべきであった生ごみや糞尿を利用することで、効率よく発電ができるというのもバイオマス発電のメリットです。

その一方で問題点もあります。
バイオマスという資源は広い地域に分散しているため、その収集・運搬・管理にコストがかかってしまいます。
大規模な施設を1か所に作ることができず、小規模分散型の設備になってしまうのが難点といえるでしょう。

 地熱

地熱発電はわが国でも古くから注目されてきた再生可能エネルギーです。
地球内部に蓄えられている熱を利用し、それによって発生した天然の水蒸気でタービンを回すという発電方法をとっています。

地熱に恵まれた火山大国日本だからこそ実現できた、純国産のクリーンエネルギーです。

地球内部の熱を利用しているため資源の枯渇や環境汚染の問題がないというのはもちろん、発電に使用した高温の蒸気を農業用ハウスなど、地域の暖房などに再利用できるのがメリットです。

しかし地熱発電自体の知名度が低く、国からの支援も少ないことなどが原因で、あまり普及するに至っていないのが現状です。

今後の課題

再生可能エネルギーは資源を浪費しないクリーンなエネルギーです。
国全体の主力として導入することができれば、私たちを取り巻くエネルギー環境は劇的に改善するでしょう。

しかし、導入に際してはコストの問題をクリアするだけでなく、人間の手によって発電量をコントロールできないという課題も残されています。

天候や季節に発電量を大きく左右されるものですし、需要分のエネルギーを作り出せないこともあります。
逆に作り過ぎてしまって無駄にしてしまう可能性もあるでしょう。

再生可能エネルギーは総じて、発電出力制御や蓄電などの対策が大きな課題なのです。

さらに普及が進むと考えられる再生可能エネルギー

太陽光・風力・水力・バイオマス・地熱など枯渇の恐れがある資源は使わずに、発電が可能なのが再生可能エネルギーです。

環境に大きな悪影響を与えることもないため、今後さらに身近な存在になっていくかもしれません。

ただし導入コストや需要と供給のバランスなど、いくつかの問題点も抱えているのは事実です。

これらの課題に対策ができれば、再生可能エネルギーが今後の日本の電力を大きく変えることは間違いないでしょう。

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