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5つの再生可能エネルギーの特徴と課題

投稿日:2019年03月18日

近年、天然ガスや石油、石炭等の化石燃料に代わる新たなエネルギーとして、再生可能エネルギーが見直されています。
今回は、太陽光発電をはじめとした5つの再生可能エネルギーについて詳しくみていきましょう。

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再生可能エネルギーとは

近年、地球温暖化問題や化石燃料の価格の乱効果により、日本でも再生可能エネルギーの普及が促進されています。

埋蔵量に限りのある石油、石炭等の化石燃料は、今後100年程で枯渇するとも言われています。
一方、自然界にもともと存在する太陽光、風力、水力、地熱等のエネルギーは、尽きる心配がなく、何度も繰り返し利用することができることから「再生可能エネルギー」と呼ばれています。

再生可能エネルギーは、「太陽光、風力その他非化石エネルギー源のうち、エネルギー源として永続的に利用することができると認められるもの」と法律(※1)で定められ、発電の際に二酸化炭素等の地球温暖化の原因となる物質を発生させることのない優れたエネルギーなのです。

※1:エネルギー供給事業者による非化石エネルギー源の利用及び化石エネルギー原料の有効な利用の促進に関する法律。
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5つの再生可能エネルギーとその特徴

法律で再生可能エネルギーと認められているものには「太陽光」「風力」「水力」「地熱」「太陽熱」「大気中の熱その他の自然界に存する熱」「バイオマス」のがあり、そのうち「太陽光」「風力」「水力」「地熱」「バイオマス」の5つが発電エネルギーの買取対象となっており、5大再生可能エネルギーと呼ばれています。それぞれのエネルギーと発電の特徴についてみていきましょう。

 1.太陽光発電
日本の再生可能エネルギーの大半を占める発電方式です。
太陽の光をエネルギー源とするため、地域を問わず設置でき、導入しやすいメリットがあります。
設置後は太陽光を受けたソーラーパネルが自動的に発電を行うため、基本的にはメンテナンスの必要もありません。
太陽光発電の発電量は天候によって左右されるため、安定した発電量の確保ができない点が課題です。

 2.風力発電
風の力を電力に変換する発電システムです。
発電コストが低価格で設置にかかる時間も比較的短期間で済むため、近年導入数が増加しています。エネルギーの変換率が高く、風さえ吹いていれば夜間でも発電できるメリットがあります。
しかし、発電量が風の強弱によって左右されるため、安定した発電量の確保ができず、風が強すぎると耐久性に問題が発生してしまう点が課題です。

 3.水力発電
日本で古くから利用されてきた再生可能エネルギーで、既に発電の高度な技術が確立されているのが特徴です。
河川や用水路の流れをそのまま利用するので、大規模なダムの建設も必要なく容易に導入することができます。
使用されていない河川の水資源を利用することで、環境の改善や保全に繋げられるメリットもあります。
ただし、水量や有効落差などの条件により発電量が左右され、設備の設置場所が限られています。

 4.地熱発電
地下の地熱エネルギーを利用する発電方式で、火山帯に位置する日本では戦後から注目されてきました。
枯渇の心配がなく、気象条件に影響されないため昼夜問わず長期間安定した発電を見込むことができます。
発電時に発生した高温の蒸気や水を農業や暖房に利用できるのもメリットのひとつです。

ですが、地熱発電は設備を建設できる場所が限られ、温泉や温泉地の景観に対する影響が懸念されます。また、地質調査など発電が始めるまでに時間とコストもかかります。

 5.バイオマス発電
バイオマスとは動植物を源とする資源の総称で、具体的には家畜の排泄物や稲わら等の生物資源を燃焼したり、ガス化したりすることで発電します。
バイオマスは光合成によって二酸化炭素を吸収しながら成長していくため、二酸化炭素を排出しない資源として取り扱われています。また、家畜の排せつ物や生ごみなど捨てられていたものを活用するため、地球環境の改善にも有効なエネルギーだと考えられています。

しかし、バイオマス発電の資源となる生物資源は広い地域に資源が分散しているため、収集や運搬、管理にコストがかかる分散型の小規模設備になりがちです。

再生可能エネルギーにおける課題と方策

地球にやさしく枯渇の心配のない再生可能エネルギーですが、前述のように「発電設備に広い土地が必要であること」「天候等の自然状況に左右されるため発電が安定しないこと」「発電コストが高いこと」など、課題を抱えているのも事実です。

これらの課題を克服するために、国では発電出力の抑制や蓄電池設置の推進、余剰電力の買取を電力会社に義務付けるなど、様々な支援方策が取られています。

2012年には売電収入を安定して得ることで投資回収の見込みを安定させ、再生可能エネルギーの導入拡大を図る「固定価格買取制度」が開始されました。さらに、電力を蓄える蓄電池の性能向上や導入コスト削減のための研究も積極的に進められています。
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再生エネルギーのまとめ

太陽光発電などの再生可能エネルギーの普及が進めば、地球温暖化に貢献できるだけでなく、エネルギー源が枯渇する心配も軽減できます。
化石燃料の埋蔵量が減少していく今後、エネルギーの自給自足の時代が到来するかもしれません。

◆ 太陽光パネルの価格と性能を比較
太陽光パネルの価格相場と性能一覧は以下をご参照ください。
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太陽光発電の補助金(自治体から)は以下をご参照ください。
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