再生可能エネルギーって何？
種類が多くてわかりづらいなぁ。
9月24日は、みんなでつくろう再エネの日なんだそうです。
太陽光や風力って本当に環境にいいのかな？と思いませんか？
このままでは知識が足りなくて困ることがあるかもしれません。
そこで、今回は再生可能エネルギーとは何か、簡単でわかりやすく解説について紹介します！
- 再生可能エネルギーの定義
- 各種類の特徴とメリット・デメリット
- 日本における現状と課題
再生可能エネルギーとは何か簡単で分かりやすく解説
再生可能エネルギーとは、自然の力を利用して電気を作り出す発電方法のこと。
太陽の光や風、水の流れなど、地球上に永続的に存在し、繰り返し使うことができる資源から生み出されるクリーンなエネルギーです。
再生可能エネルギーは以下のような特徴があります。
ひとつずつ詳しく見ていきましょう。
自然の力を利用した発電方法
再生可能エネルギーは、太陽や風、水など、自然界に存在する資源を活用して電気を生み出す発電方法です。
太陽光発電や風力発電、水力発電などが代表的。
再エネ発電は自然環境に大きく依存します。
- 太陽光発電は日照時間の長さが発電量を左右
- 風力発電は風の強さや安定性に影響される
- 水力発電は河川の流量や落差が必要
日本は四季の変化に富み、変化に富んだ気候風土が特徴。
太陽の日差しも風の流れも地域差が大きいため、各地域の自然条件に適した再エネ設備の導入が求められます。
再エネ発電所の計画には、綿密な自然環境調査が欠かせません。
再生可能エネルギーは自然の恵みから生み出される電気。
持続可能な発電のためには、その土地の気候風土を見極めた適切な設備の設置が重要となります。
太陽光や風力など繰り返し使える
再生可能エネルギーの大きな特徴は、繰り返し利用できる点にあります。
太陽光や風力、水力など、資源そのものを消費せずに何度でも発電に活用できるのです。
化石燃料と異なり、燃料が枯渇する心配がありません。
- 太陽からのエネルギー供給は半永久的
- 風は吹き続ける限り発電できる
- 川の流れは尽きることなく発電可能
一度設置すれば、設備の耐用年数に応じて長期的に発電し続けられます。
太陽光パネルの寿命は20年程度。
風車も20年前後は発電できるとされます。
資源の枯渇リスクがない分、化石燃料より発電の将来予測がしやすいのも魅力です。
もちろん、設備の維持管理コストは必要ですし、気象条件により出力が変動するリスクはあります。
とはいえ、燃料費が不要な点は大きなメリット。
長期的視点で見れば、再エネのランニングコストの安さは際立っています。
地球環境に優しいクリーンなエネルギー
再生可能エネルギーは、発電時に温室効果ガスを排出しない、環境に優しいクリーンなエネルギーです。
地球温暖化対策の切り札として注目される所以です。
化石燃料による発電と比べると、再エネの環境性能の高さは明らか。
- 太陽光発電はCO2をほとんど排出しない
- 風力発電の二酸化炭素排出量はゼロ
- 水力発電による温室効果ガスの心配はなし
気候変動問題に関する国際的な枠組みであるパリ協定の目標達成のためには、世界の平均気温上昇を産業革命前から1.5℃に抑えることが求められています。
そのためには2050年までに温室効果ガス排出量を実質ゼロにすることが必要。
再エネへのシフトは、脱炭素社会実現への第一歩と言えるでしょう。
ただし、設備の製造段階などで間接的にCO2を排出していることには注意が必要。
再エネ100%とはいえ、ゼロエミッションとは言い切れません。
とはいえ化石燃料に比べれば、そのクリーン度は段違い。
環境負荷を大幅に下げる効果は計り知れません。
再エネは地球に優しいエネルギーだけど、課題もあるのね
再生可能エネルギー9つの種類と特徴、メリットとデメリット
再生可能エネルギーには、太陽光や風力、水力など、様々な種類があります。
それぞれに特徴やメリット・デメリットがあるので、簡単に整理しておきましょう。
主な再生可能エネルギーの種類は以下の9つ。
それぞれの特徴やメリット・デメリットを見ていきましょう。
太陽光発電 – 太陽の光を電気に変換
太陽光発電は、太陽の光エネルギーを直接電気に変換する技術です。
太陽光パネルを屋根や地上に設置し、光を受けて発電します。
太陽光発電の主なメリットは以下の通り。
- 燃料費がかからず、ランニングコストが安い
- CO2をほとんど排出せず、環境負荷が低い
- パネルの耐用年数が長く、長期的に発電可能
一方、デメリットとしては日照条件に大きく左右される点が挙げられます。
曇りや雨の日は発電量が大幅に低下するため、天候に左右されない安定供給が課題。
パネルの価格は下がってきましたが、初期費用もまだまだ高め。
設置場所の確保も悩みの種です。
とはいえ、技術の進歩により変換効率は上昇。
価格も今後さらに下がると予想されています。
住宅用から大規模発電所まで、幅広い導入の余地を秘めたエネルギーだと言えるでしょう。
水力発電 – 川の流れや落差を利用
水力発電は、川の流れや落差を利用して発電する方式。
ダムに水をためて、高低差で水車を回すことで電気を起こします。
水力発電のメリットは以下の点が挙げられます。
- 昼夜を問わず安定的に発電できる
- 発電コストが安く、経済性に優れる
- ダムによって洪水調整などの複合的機能も果たす
一方、デメリットとしては適地が限られることが挙げられます。
大規模な設備投資が必要なため、開発コストも高め。
ダム建設によって環境破壊や地域の水没などが起こることも。
発電に伴う河川の水量減少や、魚類の生態系への影響など、自然環境への負荷も無視できません。
ただ、大規模ダムによらない小水力発電の活用も進んでいます。
農業用水路などを利用し、数百キロワット程度の小規模発電が増加中。
地域分散型の電源として期待されており、今後の展開が注目されています。
風力発電 – 風の力で風車を回して発電
風力発電は、風の運動エネルギーを風車の回転運動に変換し、発電機を回して電気を起こします。
大型の風車を並べた風力発電所の建設が世界的に進んでいます。
風力発電の主なメリットは次の通り。
- 燃料コストがかからず、発電単価が比較的安い
- 温室効果ガスをほとんど排出しない
- 陸上と洋上に適地が比較的多い
一方、デメリットとしては風況の変動による出力不安定性が指摘されています。
無風時は発電できず、突風時は安全運転のため停止するなど、安定供給面での課題が。
低周波音による健康被害や、バードストライクなど環境面の懸念も根強くあります。
とはいえ、大型タービンの開発や、洋上風力発電の導入拡大など、克服に向けた取り組みは着実に進んでいます。
風況のよい地域を中心に、今後も導入拡大が見込まれる有望な電源の一つです。
潮力発電 – 潮の満ち引きを利用
潮力発電は、潮の干満によって生じる海水の位置エネルギーを利用して発電する方式。
満潮時に貯めた海水を干潮時に放流し、その流れで水車を回して発電します。
潮力発電の主なメリットは以下の通りです。
- 潮の満ち引きは昼夜問わず安定しているため、発電量が予測しやすい
- CO2をほとんど排出せず、燃料コストもかからない
- ダムを建設することで防潮堤としての役割も果たせる
一方、デメリットは立地条件の限定性が高い点。広大な貯水池の確保が必要なため、開発できる場所が限られます。
建設コストと環境負荷も大きく、漁業権との調整など地域との合意形成の難しさも。
潮位差が十分にある地域が限定的なのも、普及の足かせとなっています。
ただ、世界には潮位差の大きな適地が多数存在。
フランスのランス潮汐発電所の例もあるように、うまく条件が整えば大規模発電も可能です。
再エネ促進の選択肢の一つとして、今後の開発動向から目が離せません。
波力発電 – 波のエネルギーを電気に変換
波力発電は、海の波の運動エネルギーを利用して発電する技術。
波の上下運動や水平運動を利用し、タービンを回して発電します。
洋上に浮体式の発電装置を設置するのが一般的。
波力発電のメリットは次のような点が挙げられます。
- 昼夜を問わず発電でき、天候にも左右されにくい
- CO2を出さないクリーンなエネルギー
- 漁業や航行の妨げにならない、沖合での設置が可能
一方、技術的な課題も多いのが現状。波のエネルギーは不規則で、安定的に発電するのが難しい面も。
装置のメンテナンスコストや耐久性、台風など異常気象への対応など、まだまだ克服すべきハードルは高いのです。
ただ、海に囲まれた日本は波力エネルギーのポテンシャルが高い国。
今後の技術革新と低コスト化が期待される、将来有望な再エネ技術の一つと言えるでしょう。
海流発電 – 海流の運動エネルギーを利用
海流発電は、海底に設置した水中タービンを海流の流れで回転させて発電する技術。
前述の潮流発電も潮汐によって周期的に流れが生じる海域での利用が有望視されていますが、これも海流発電の一種です。
海流発電の主なメリットは次の通りです。
- 潮の干満に伴う海流は安定的で、発電量の予測がしやすい
- 水中タービンのため景観への影響が少ない
- 燃料不要でCO2を排出しないクリーンエネルギー
一方、デメリットとしては設置コストの高さが指摘されています。
海底ケーブルの敷設など、送電インフラの整備に多額の投資が必要。
潮流の速い海域が適地となるため、漁業権との調整など地域との合意形成も難しい面があります。
技術的にもまだ開発途上の段階と言えます。
ただ、周りを海に囲まれた日本は海流エネルギーが豊富。
開発にはまだ時間を要しますが、国内でも数百キロワット級の実証プラントが動き出すなど、将来に期待がかかる再エネ技術の一つです。
実用化に向けて、技術開発の動向から目が離せません。
海洋温度差発電 – 表層と深層の水温差で発電
海洋温度差発電は、海水の表層と深層の温度差を利用して発電する技術。
温度差を利用して作動液を気化・膨張させ、タービンを回して発電します。
海洋温度差発電の主なメリットは次の通りです。
- 昼夜や天候に左右されず、安定的に発電できる
- CO2をほとんど排出せず、環境負荷が低い
- 熱帯・亜熱帯地域など、温度差の大きな海域に適している
一方、適地が限られるのが最大のネック。20℃以上の温度差が必要で、そうした条件を満たす海域は世界的に見ても多くはありません。
装置が大型化しやすく、建設コストも高額に。
一定の発電量を確保するには、大規模な設備投資が欠かせません。
とはいえ、適地での開発余地は大きいのも事実。久米島や沖縄など、国内でも実証実験が重ねられています。
再エネミックスの多様化を進める上では、有望な選択肢の一つ。
課題克服に向けた研究開発の進展に期待がかかります。
地熱発電 – 地下の高温の蒸気でタービン回転
地熱発電は、地下深くの高温の蒸気を利用してタービンを回し、発電する方式。
マグマの熱で温められた地下水や水蒸気を、パイプで地上に汲み上げて利用します。
地熱発電の主なメリットは次の通り。
- 昼夜や天候に左右されず、安定的に発電できる
- 燃料コストがかからず、発電単価が安い
- CO2排出量がほぼゼロの、クリーンな発電方式
一方、開発には立地条件の制約が大きいのが課題。
活火山の近くなど、条件の整った場所が限定的。
掘削や設備投資に巨額の資金が必要で、開発リスクが高いのも悩みの種。硫化水素など、有害物質が発生する可能性もあり、環境保全対策も欠かせません。
とはいえ、火山国である日本は世界有数の地熱資源国。
温泉が豊富な地域を中心に、中小規模の地熱発電の可能性は十分あります。
再エネの主力電源化を進める上で、ベースロード電源となる地熱の役割は大きいです。
開発と環境保全の両立に向けた取り組み加速が望まれます。
バイオマス発電 – 生物由来の資源を燃焼
バイオマス発電は、木材や農作物など、生物由来の資源を燃焼させ、発電する方式。
植物由来と動物由来のバイオマスがあり、木質チップや家畜ふん尿、食品廃棄物などを利用。
燃焼時に発生する熱でタービンを回し、発電する仕組みです。
バイオマス発電のメリットは以下の通りです。
- 燃料を安定的に確保しやすく、発電量が予測しやすい
- 廃棄物系バイオマスの利用で、ゴミ問題の解決にも貢献
- 燃焼時のCO2は植物の成長過程で吸収されるため、実質カーボンニュートラル
一方、デメリットとしては燃料の安定調達が課題。
木質バイオマスは輸入に頼る割合が高く、為替の影響を受けやすい面も。
コストや環境面から見ると、必ずしも持続可能とは言い切れません。
また、水分含有量の高さから、エネルギー変換効率がやや低いのも悩みどころです。
とはいえ、国内にも豊富なバイオマス資源が存在。
森林の間伐材や家畜ふん尿、生ゴミなど、地域に応じた燃料活用の可能性は十分です。
廃棄物系の利用拡大が、地域のエネルギー自給や経済循環につながることも。
技術開発を進め、地域に根差した産業として育てることが重要と言えるでしょう。
安定供給が課題だが、CO2を出さない
再生可能エネルギー全般のメリットは、CO2をほとんど排出しないクリーンさにあります。
脱炭素社会の実現に向け、化石燃料からの転換を加速する上で欠かせない存在と言えるでしょう。
ただ、自然条件に左右されやすい点は共通の課題。
- 太陽光や風力は天候に出力が左右される
- 水力や地熱は立地条件の制約が大きい
- 潮力、波力、海流発電は技術的な課題が多い
このように安定供給面での不安は根強く、需要に応じた調整力の確保が再エネ普及の鍵を握ります。
揚水発電の活用や、系統制御技術の高度化、蓄電池の低コスト化など、対策の加速が求められるでしょう。
各電源の特性を踏まえた、最適な組み合わせも重要。
電源ミックスの多様化を進めることが、安定供給とのバランスを取る上で欠かせません。
同時に、地域との共生も大切な視点。
自然環境や生態系への影響を最小限に抑えつつ、地域経済の活性化にもつなげる工夫が必要です。
再エネ普及は単なる発電所建設にとどまらず、地域主体の取り組みへと昇華させることが重要。
持続可能な社会の実現に向けて、多様な主体の連携が何より欠かせません。
発電コストが高いが、燃料費不要
再生可能エネルギーは、初期投資などの発電コストが高いのが悩みの種。
機器の製造や建設にかかる資金が、導入の足かせとなっているのが実情です。
コスト高の要因としては以下の点が挙げられます。
- 太陽光パネルや風車など機器の価格が高い
- 発電所の建設や送電線の整備に多額の資金が必要
- 立地条件の制約から、適地が限定的
ただ、技術の進歩により発電コストは着実に下がってきています。
太陽光発電のコストは10年で半減するなど、化石燃料との価格差は縮小傾向。
風力や地熱、バイオマスなども、イニシャルコストの低減が進んでいます。
何より燃料費が不要な点は、長期的に見れば再エネの大きな強み。一度設置すれば、ランニングコストを抑えられる利点は小さくありません。
加えて、再エネ主力化に向けた政策支援の拡充も追い風に。固定価格買取制度（FIT）に代わる新たな支援制度として、FIP制度の導入が予定されるなど、コスト低減に向けた環境整備は着実に進んでいます。
技術革新を後押しする政策の後押しが、再エネの経済性を高める鍵。
環境と成長の好循環に向けて、効果的な支援スキームの構築が求められます。
再エネは環境にも経済にもプラスの影響が大きいのね
日本の再生可能エネルギー割合と今後の課題
日本は2050年カーボンニュートラルを宣言し、脱炭素社会の実現へ舵を切りました。
再生可能エネルギーの主力電源化は、その中核を担う重要な柱の一つです。
ここでは日本の再エネ利用の現状と、今後の課題について整理しておきましょう。
- 2030年度の電源構成の再エネ比率は36〜38%に
- 2019年度時点の再エネ比率は18%と低迷
- 太陽光偏重による出力変動が課題に
- 再エネ主力化へ、政策支援の強化が不可欠
- 地域との共生と国民負担抑制にも配慮が必要
それでは、各論点について詳しく見ていきましょう。
2030年の電源構成は再エネ36-38%目標
日本政府は2050年カーボンニュートラルの実現に向け、2030年度の電源構成における再生可能エネルギーの比率を36〜38%とする目標を掲げています。
2019年度の18%から倍増を目指す、野心的な水準と言えるでしょう。
2030年度の電源構成の目標値は次の通りです。
- 再生可能エネルギー 36〜38%
- 原子力 20〜22%
- 火力 41%程度（石炭19%程度、LNG20%程度）
この目標を達成するには、現状の2倍以上のペースで再エネ導入を進める必要があります。
太陽光や風力、地熱、バイオマスなど、あらゆる電源の普及拡大が求められるでしょう。
特に洋上風力は大規模開発の余地が大きく、新たな主力電源として期待がかかります。
課題は山積みですが、日本の再エネポテンシャルは高いですよね。
技術力を生かした低コスト化と、立地制約の克服に向けた取り組みが重要です。
国を挙げた再エネ普及への本気度が問われる、正念場の10年になるはずです。
2019年度の割合は18%と伸び悩み
日本の再生可能エネルギーの割合は、2019年度時点で約18%と低迷しています。
2030年度目標の36〜38%と比べると、その差は歴然。
目標達成へ向け、導入ペースを劇的に加速させる必要があります。
この10年間で再エネ比率は3倍に拡大したものの、依然火力への依存度は高い状態。
FIT制度(再生可能エネルギーで作られた電気を、電力会社が一定価格で一定期間買い取ることを国が保証する制度)による買取価格の低下などを受け、ここ数年は伸び悩みの傾向も見られます。
コスト面や環境制約など、導入拡大の障壁は依然大きいのが実情と言えます。
ただ、技術の進歩によって発電コストは着実に低減。
再エネ海域利用法の施行で、洋上風力の導入環境も整いつつあります。
蓄電池を始めとする調整力の強化にも、官民を挙げて取り組み始めている状況。
課題解決に向けた動きは着実に進んでおり、導入拡大へ向けた機運は高まりを見せています。
太陽光偏重で出力変動が課題
日本の再生可能エネルギーの現状で特筆すべきは、太陽光発電への偏重傾向です。
FIT制度による後押しを受け、この10年で急速に導入が進みました。設置の容易さから、個人住宅から大規模発電所まで幅広く普及したのが特徴と言えます。
一方で課題となっているのが、出力変動の問題。
- 天候に左右され、発電量が不安定
- 電力需要のピークとのミスマッチが発生
- 余剰電力の発生で、電力系統の安定運用に支障をきたす恐れ
太陽光のシェアが高まるほど、需給バランスの調整は難しくなります。
余剰電力対策として、出力制御のルール化などが進められていますが、限界も見え始めている状況。
バランスの取れた電源構成を実現するには、安定電源の拡充が不可欠と言えるでしょう。
太陽光のみに頼るのではなく、風力や地熱、バイオマスなど、特性の異なる電源をバランス良く組み合わせることが重要。
需給調整の負担を分散し、互いの弱点を補完し合う体制の整備が求められます。
自然条件に左右されにくい電源を増やすことで、系統運用の安定性を高めることが何より大切です。
再エネ主力化へ政策の強化が必要
日本が目指す2050年カーボンニュートラルの実現には、再生可能エネルギーの主力電源化が欠かせません。
し烈な国際競争に打ち勝つためにも、再エネ産業の競争力強化が喫緊の課題です。
そのためには、政府の強力な政策支援が何より重要になります。
求められる具体的な取り組みとしては、以下のような点が挙げられるでしょう。
- FIT制度に代わる新たな支援制度の構築
- 系統制約の克服に向けた送配電網の増強
- 洋上風力など、大規模開発の加速に向けた規制改革
特に再エネの出力変動対策は待ったなしの課題。
北海道や九州など、再エネ接続制約が顕在化している地域では、系統増強や蓄電池の活用が急務となっています。
同時に水素など、余剰電力の貯蔵・利用技術の開発も不可欠。
産官学を挙げた技術革新への継続的な支援が求められます。
市場統合を通じた競争環境の整備も大切な視点です。
現行のFIT制度を見直し、市場原理を生かした持続可能な支援制度へと転換することが重要。
電力システム改革を更に前に進め、イノベーションを引き出す仕組み作りが問われています。
地域との共生や国民負担抑制も重要
再生可能エネルギーの主力電源化は、地域経済の活性化にも直結する重要な取り組み。
雇用の創出や、新たな産業の育成など、地域の持続的な発展に資する効果は計り知れません。
同時に自然環境や景観の保全など、地域との共生も欠かせない要素です。
地域との共生に向けた取り組みとしては、以下のような点が重要でしょう。
- 地域の合意形成プロセスの制度化
- 地元企業の参入支援と、地域内経済循環の促進
- 環境アセスメントの厳格化と、自然環境の保全
そもそも、地域に根差した再エネ事業でなければ、持続可能な運営は望めません。
事業計画の初期段階から地域と丁寧に向き合い、対話を重ねる姿勢が欠かせません。
地域の理解と協力を得て、共に歩む関係性を築くことが何より大切。
地域主体の再エネ開発を後押しする、新たな枠組みづくりが急がれます。
国民負担の抑制にも十分な配慮が必要不可欠。
再エネ賦課金による電気料金の上昇は、家計に少なからぬ影響を及ぼしてきました。
再エネ拡大は産業の国際競争力にも関わる問題。
個人・企業の両面から見て、国民経済に資する対策であることが大前提です。
コスト効率化を最優先に、最適な設備形成を実現するスキームの構築が求められるでしょう。
持続可能な再エネ社会の実現へ、オールジャパンで力を合わせることが大切ね
まとめ 再生可能エネルギーとは何か？簡単でわかりやすく解説！
今回は、再生可能エネルギーとは何かについて紹介しました！
- 種類や特徴
- メリットとデメリット
- 日本の現状と課題
再生可能エネルギーについてよくわかったね。
持続可能な社会に向けて、再生可能エネルギーの推進に注目してみてください。
