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環境にやさしい再生可能エネルギー、導入のための現状や課題とは?

電力自由化

発電時にCO2をほとんど排出しない「再生可能エネルギー」。近年、注目が集まっていますが、広く活用していくためにはさまざまな課題もあるのです。「再生可能エネルギー」とは、どのようなエネルギーなのでしょうか?詳しく解説します。

日本は世界第4位のエネルギー消費国と言われていますが、自給率は低く、たったの約8%しかありません。国内で消費しているエネルギーの大半を海外からの輸入に依存している日本では、エネルギー自給率の向上が課題のひとつとなっています。

そこで、近年注目を集めているのが「再生可能エネルギー」です。この「再生可能エネルギー」は、一体どのようなものなのでしょうか。詳しく説明します。

再生可能エネルギーとは?

再生可能エネルギーとは、利用しても比較的短期間での再生が可能であり、資源が枯渇せず繰り返し利用することのできるエネルギーのことを言います。発電時に地球温暖化の原因となっているCO2をほとんど排出しないので、環境にやさしいエネルギー源として注目されています。

再生可能エネルギーの種類

「再生可能エネルギー」には、主に太陽光発電、風力発電、水力発電、地熱発電、バイオマス発電の5つがあります。

それぞれ、どのようなエネルギーなのでしょうか。ひとつずつ解説します。

太陽光発電

太陽光エネルギーを、太陽電池を用いて直接電気に変換するシステムです。屋根や壁などの未利用スペースの利用や、簡単な整地での設置が可能なので、家庭用から大規模発電用まで、導入がしやすく、相対的に見てメンテナンスが簡易で済みます。ただし、太陽が出ている日中しか発電できないので、年間の設備利用率は13%程度になります。

家庭用では、災害時や停電時など、緊急の際の非常用電源としても利用することができます。

風力発電

風の力を利用した発電方法です。風の力で風車を回転させ、その回転を発電機に伝えて電気に変換しています。

一定の風速があれば昼夜問わずに電力を生み出すことができますが、風が弱すぎるときや台風などで風が強すぎて危険なときは発電することができないため、安定して毎日一定量の電力を供給するのは難しいです。

風力発電は風に発電量が左右されるため、風力発電所の建設地は考慮しなければなりません。日本国内では陸上風力の設置が進み、北海道や青森、九州の、主に海沿いや山の上などに設置されています。導入できる適地が限られているため、洋上風力発電も注目を集めています。

水力発電

高いところから低いところに落ちていく水の力を利用して水車を回し、その動力で発電機を回して電気を得る方法です。「水力発電」というと大きなダムを想像しますが、現在では中小規模である農業用水路や上水道施設なども活用されています。

自然条件によらず、一定量の電力を安定的に供給することができますが、相対的にコストが高く、事業の開始前に長期にわたる環境調査が必要になります。

地熱発電

地中深くから取り出した蒸気や熱水などを取り出し、タービンを回して発電します。火山帯に位置している日本での地熱利用は戦後早くから注目され、現在では東北や九州を中心に展開されています。

地球内部の熱を使用するため、昼夜や年間で変動することなく安定した発電量を得ることができます。また、発電に使った高温の蒸気や熱水を、農業用ハウスや魚の養殖、地域の暖房などに再利用することができるというメリットもありますが、開発期間が約10年と長く、高額な開発費用がかかります。

地熱発電所の立地地区は国立公園や温泉施設などと開発地域が重なるため、国・地元関係者との調整が不可欠という課題があります。

バイオマス発電

「バイオマス」とは、動植物などの生物から作り出される有機性のエネルギー資源で、一般的に化石燃料を除くものを指します。バイオマス発電は、この有機性のエネルギー資源を燃焼やガス化をし、発電する仕組みです。

バイオマス発電には、大きく分けて3種類の燃焼方法があります。木材などを燃焼させて水蒸気でタービンを回して発電する直接燃焼方式、木材などを高温で蒸し焼き(熱処理)にした際に発生するガスを燃料に、タービンを回して発電する熱分解ガス方式、下水汚泥や家畜の糞尿を発酵させて発生したメタンなどのガスを燃料にタービンを回して発電する生物化学的ガス化方式の3種類があります。

再生可能エネルギーに期待される3つの価値とは

再生可能エネルギーが普及することによって、以下3つの価値が期待されています。

国内でのエネルギー自給率をアップさせる
太陽、風、水、地熱、森林といった日本にある自然の力を効率的に電気にし、日本国内のエネルギー自給率の向上につなげます。
日本の技術を活かし、新たな産業を創出
新しい発電技術を開発して、国際競争率を高めるだけではなく、最新の発電施設を建設することで、新たな産業を広げていきます
CO2の排出量が少なく、地球にやさしい
石油、石炭、天然ガスなどの化石燃料を使う場合と比べると、環境への影響を最大限に抑えることができ、地球全体の環境問題に解決につながります。

出典:再生可能エネルギー固定価格買取制度ガイドブック2018年版

再生可能エネルギーの課題

日本のエネルギー供給に大きなメリットがある再生可能エネルギーですが、解決しなければならない課題がいくつかあります。

天候などによって大きく左右されるため、利用率が低い
太陽光や風など、自然のエネルギーを活用するため、季節や時間帯、天気などによっては安定して十分な発電量を得ることができない可能性があります。
電気は貯めておくことが難しく、安定して供給を行うためには需要量と供給量はなるべく一致させるのがよいとされています。そのため、電力需要の少ない夜間の時間帯などに電力が大幅に余ったり、逆に冷暖房需要の大きな夏場と冬場に電力が不足してしまうのは好ましくありません。
発電コストが高い
太陽光発電や風力発電は、燃料費がかからない代わりに、工事費用や発電システムの機材調達などに費用がかかってしまいます
また、エネルギー密度が低いため、広大な土地を必要とします。平地が少ないという日本ならではの問題も抱えています。また、バイオマス発電は森林の未利用材所謂間伐材の利用を考えていますが、集荷が難しく手間暇がかかってしまうなど再生可能エネルギーは、他の電源と比較して発電コストが高いという課題もあります。

再生可能エネルギー普及のための「固定価格買取制度(FIT制度)」とは


出典:再生可能エネルギー固定価格買取制度ガイドブック2018年版
固定価格買取制度(FIT制度)とは、再生可能エネルギーの普及を目的としている、再生可能エネルギーの買取価格を法律で定めるための助成制度です。

再生可能エネルギーは、利用率の低さや発電コストの高さが問題視されているため、なかなか普及が進みませんでした。そこで、「固定価格買取制度」を制定し、再生可能エネルギーで発電した電気を一定期間中は同じ価格で買い取ることを国が保証して、さらなる普及・促進を目指しているのです。

固定価格買取制度で買い取るときにかかった費用は、「再生可能エネルギー発電促進賦課金(再エネ賦課金)」という形で、電気を使用している各世帯からの毎月電気料金に上乗せした料金によって賄われています。

再エネ賦課金は全国統一ですが、毎年調整が行われています。しかし、毎年価格が高騰し、制度が始まった時の10倍(800円/月程度)にもなっているため、家計の負担が増えているという現状があります。

さまざまなメリットはあるけれど、普及のためには多くの課題がある、再生可能エネルギー

再生可能エネルギーについて、解説しました。

一般的に、太陽光や風力、水力、地熱、バイオマスなどの自然から作られたエネルギーのことを「再生可能エネルギー」と呼んでいます。石油や石炭、天然ガスなどの化石エネルギーとは異なり、自然に由来するエネルギーなので、環境にやさしく、枯渇する心配がないため、現在注目を集めています。

発電時にCO2を排出しないことから、地球温暖化対策や国内のエネルギー自給率向上にも有効であり、重要な電源です。

しかし、天候などによって大きく左右される、発電のコストが高くなるなど、再生可能エネルギーを普及させるためには多くの課題があります。現在、さまざまな企業が再生可能エネルギーの開発・普及に積極的に取り組み、電気の脱炭素化や国内自給率の上昇を進めているのです。

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