再生可能エネルギーとは？メリット・デメリットを簡単に解説！
環境への意識が高まるにつれ「再生可能エネルギー」が注目を集めています。「環境に優しい」というイメージが強い再生可能エネルギーですが、導入にはメリット・デメリットが存在します。
とはいえ、化石燃料の供給がひっ迫する昨今では、再生可能エネルギーの導入推進は必須といっても過言ではありません。どうして、再生可能エネルギーの重要性が高まっているのでしょうか。
この記事では、再生可能エネルギーの基礎知識にはじまり、導入の重要性やメリット・デメリットを簡単に解説します。
再生可能エネルギーとは？
再生可能エネルギーとは、枯渇せず繰り返し使用できるエネルギーのことです。
現在日本のエネルギー資源としては、化石、石炭、天然ガスといった化石燃料がメインに使われています。
しかし、これらの化石燃料は埋蔵量に限りがあり、近い将来に枯渇することが予想されているのです。
さらに、化石燃料は使用されることで地球温暖化の原因となるCO2を大量に排出します。これらのことから、CO2を排出せず、かつ枯渇しないエネルギー資源の需要が高まっているのです。
そこで注目されているのが、再生可能エネルギーです。再生可能エネルギーは、化石燃料と異なり資源に限りがなく、比較的短期間で再生が可能なため、永続的に利用することができます。
再生可能エネルギーの種類一覧
エネルギー供給構造高度化法において、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して政令で定めるもの」と定義されています。具体的な種類は、以下の通りです。
| 太陽光発電 | シリコン半導体に太陽光を当てることで発電する。屋根や空き地などデッドスペースを活用できる。 |
| 風力発電 | 風力で風車を回すことで発電する。大規模な運用が可能で、発電効率がいい。 |
| 水力発電 | 落下する水の勢いで風車を回し発電する。天候や気候に関係なく、安定して発電できる。 |
| バイオマス発電 | 家畜の糞尿や木材といった廃棄物を燃料としてタービンを回す方法。火力発電の一種だが、バイオマス燃料が燃焼時に排出するのと同量のCO2を吸収しているため、再生可能エネルギーといえる。 |
| 地熱発電 | マグマの熱によって発生する水蒸気を利用して発電する。途切れることなく発電し続けられる。 |
| 太陽熱利用 | 太陽熱エネルギーを集熱器で集めて、給湯や暖房に利用する。エネルギー効率が高く、狭い家でも設置が可能。 |
| 雪氷熱利用 | 冬期に雪や氷を保管し、夏季に冷熱源としてクーラーや食品の冷蔵に利用する。これまで費用をかけて除去してきた雪や氷を有効利用できる。 |
| 温度差熱利用 | 河川や地下水などの水源と外気の温度差を利用する方法。夏場の水源は外気よりも温度が低いため、冷房などに利用する。逆に冬場は外気よりも高温になるので、暖房や給湯に利用する。 |
| 地中熱利用 | 地中の温度は、夏場は外気よりも低く、冬場は外気よりも高い。この温度差を利用して、冷房や暖房に利用する方法。 |
再生可能エネルギーが重要視される理由
日本では、国をあげて再生可能エネルギーの導入が推進されています。どうして再生可能エネルギーが重視されているのか、大きく2つの理由をあげることができます。
CO2の削減に有効であるため
一つ目に、再生可能エネルギーはCO2を排出しないことから、温暖化の抑止につながる可能性が高いためです。
日本国内のCO2総排出量は1990年の約210億トンから、2018年には約320億トンに増加しています。そのうちの約4割をエネルギー転換部門が占めていることから、CO2を排出しない再生可能エネルギーへの期待が高まっているのです。
例えば、石炭火力発電では燃料を燃やす際のCO2排出量が943g-CO2/kWhであるのに対し、再生可能エネルギーでは11～38g-CO2/kWhと、設備運用によるごく少量の排出しかありません。現在主力となっている化石燃料による発電を再生可能エネルギーに置き換えることができれば、CO2排出量の大幅削減になり、地球温暖化の低減につながるかもしれません。
出典：環境問題について考えてみよう｜発電と二酸化炭素｜中国電力
エネルギーの自給率の向上に有効であるため
日本のエネルギー自給率は2018年の時点で11.8%であり、他のOECD（経済協力開発機構）35ヶ国中34位と、大きく遅れをとっています。1960年代までは自国の天然資源で58.1%の一次エネルギーをまかなえていましたが、化石燃料を大量に輸入するようになって、自給率が急激に落ち込んでしまったのです。
特に、東日本大震災をきっかけに原子力の発電量が一時期ゼロになったこともあり、化石燃料への依存度がさらに高まりました。2019年時点で、エネルギー供給の88.3%を化石燃料に頼っています。
再生可能エネルギーは、太陽光や地熱など自然にあるものを資源として活用できます。国内のエネルギー資源が少ない日本にとっては、エネルギー自給率向上の契機となることが期待されているのです。
再生可能エネルギーのメリット
ほかにも、再生可能エネルギーを活用することには次のようなメリットがあげられます。
永続的に利用できる
前述でも触れた通り、再生可能エネルギーは太陽光や風力、地熱といった自然の力を資源として活用します。そのため、化石燃料と違って枯渇せず、資源を確保しやすいという特徴があります。
現在、化石燃料の不確実性が高まっていることが世界中で問題となっています。特に深刻なのが価格の高騰です。2021年には、コロナ禍による経済停滞からの回復により世界中でエネルギー需要が高まったことで、天然ガスや原油の価格が急上昇しています。日本でも、燃料価格の高騰と寒波襲来が重なり電力需要がひっ迫し、大きな話題となりました。
再生可能エネルギーによって国内で安定的な電力を確保できれば、このように世界情勢によって電力がひっ迫するような事態を防ぐことが期待できます。
SO2やNOxを排出しない
再生可能エネルギーで抑制できるのは、CO2だけではありません。SO2（二酸化硫黄）やNOx（窒素酸化物）といった酸性雨の原因となる物質の抑制にもなります。
化石燃料を燃やすと、CO2をはじめとする温室効果ガスだけでなく、SO2やNOxが発生します。これらの物質は大気中で化学反応を起こし、硝酸や硫酸として雨に溶けこみ「酸性雨」を発生させるのです。酸性雨による土壌汚染や森林破壊、河川の水質変化といった問題は、世界中で報告されています。日本でも、1970年代に野菜の変色や森林枯れといった問題が相次ぎました。
化石燃料に頼らない再生可能エネルギーはSO2やNOxを排出しないため、酸性雨の防止にもつながるのです。
再生可能エネルギーのデメリット
一方で、再生可能エネルギーには導入の障壁となりうるデメリットもいくつか存在します。代表的なものを3つ紹介します。
発電のコストが高い
再生可能エネルギーの多くは火力や水力発電と違って大規模な運用が難しく、価格が高くなりやすい傾向があります。
エネルギー資源庁が発表した発電方法別のコスト試算を見ると、天然ガス火力発電が10.7円/kWhであるのに対し、家庭用太陽光発電は17.7円/kWh、洋上風力発電は30.0円/kWhとなっており、一般的な電力に比べるとコスト高です。
ただ、日本よりも再生可能エネルギーが普及している先進国では低コスト化に成功している国も多くあります。日本でも、再エネ電力の買取制度をはじめ普及を促進する制度が整えられていることから、今後はコストが下がる可能性もあります。
エネルギー変換効率が悪い
水力発電をのぞく再生可能エネルギーは、発電効率が悪いというのも課題のひとつです。
一般的な火力発電のエネルギー変換効率が35～43％であるのに対し、風力発電は25%、太陽光発電は10%、地熱発電は8%に留まっています。
出典：関西電力
資源自体は安定して確保できる一方で、発電効率が悪いことから再エネ電力は主力化が難しいとされています。今後の技術進歩により効率の向上が期待されるところです。
発電量が天候などに影響する
資源が枯渇せず、永続的に利用できるというメリットの一方、天候に左右されやすいという側面もあります。太陽光や風力発電がその代表ですが、曇りや雨の日、風が吹かない日が続くと安定して発電できないというデメリットがあります。
まとめ
乗り越えるべき課題はあるものの、化石燃料の枯渇や不確実性が懸念される現代において、再生可能エネルギーの活用は急務といえます。国をあげて導入が進められていますが、最も大切なのは私たち一人ひとりが意識を変えていくことです。例えば「日頃から節電を意識する」「脱炭素に取り組む企業を応援する」といったことでも、十分意味があります。まずは、自分たちにどんな取り組みができるのか、学んでみるところから始めてはいかがでしょうか。
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