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二酸化炭素をはじめとした温室効果ガスの排出を全体としてゼロにするカーボンニュートラルの実現に向けて、日本に限らず世界各国で地球環境に配慮した施策が進められています。
その中の1つである再生可能エネルギーは、従来の化石燃料に取って代わる新時代の発電方法であるとして注目を集めています。
再生可能エネルギーは地球環境に優しいクリーンなエネルギーとして有名であり、今後さらに重要性が高まっていくことが見込まれるものです。
しかし、そもそも再生可能エネルギーとはどのようなものなのか知らないという方が多くいらっしゃるかもしれません。
次世代を担う再生可能エネルギーについて理解を深め、どのような特徴やメリット・デメリットがあるといった情報を得ることで、これからの時代のエネルギーのあり方について知見を広げることができるでしょう。
そこで今回は、再生可能エネルギーのメリット・デメリットについて詳しく解説いたします。
再生可能エネルギーという単語を耳にする機会が増えたものの、実際にこれがどのようなものかということは分かっていないという方も多いのではないでしょうか。
私たちの生活は今後再生可能エネルギーによって支えられるようになると言っても過言ではないため、今から再生可能エネルギーについて理解を深めておくことが大切です。
ここでは、再生可能エネルギーについてご紹介いたします。
石油や石炭などの化石燃料は資源に限りがあるため、いずれ枯渇することが予想されています。
一方で、資源に限りがなく比較的短期間で再生可能で、且つ永続的に利用できるエネルギーのことを再生可能エネルギーといいます。
再生可能エネルギーは地球温暖化の原因となる温室効果ガスを排出しないクリーンなエネルギーとして近年注目を集めており、現在多くの国において化石燃料からの切り替えが進められているのです。
このような特徴のある再生可能エネルギーの中でも、自然現象を利用することによって得られるエネルギーのことを自然エネルギーと呼びます。
自然エネルギーと再生可能エネルギーは一般的には同義であるとされていますが、厳密に言えば自然エネルギーは再生可能エネルギーの一部です。
ただし、両者のどちらもが再生可能で永続的に利用できるエネルギーであることに違いはありません。
それぞれの名称は、今後ニュースや日常生活で耳にすることが多くなるため、その違いを認識しておくことで理解が深まるでしょう。
一口に再生可能エネルギーと言っても、その種類はいくつもあり、日本で規定されている再生可能エネルギーには以下の7種類があります。
例えば、自然エネルギーに該当する太陽光発電や風力発電、水力発電や地熱発電が挙げられます。
太陽光発電はシリコン半導体に太陽光を当てることで、風力発電は風の力で風車を回すことで発電する再生可能エネルギーです。
また、水力発電は水の力で風車を回し、地熱発電はマグマの熱による水蒸気を利用して発電します。
他には、家畜の糞尿や木材などの廃棄物を燃料して発電を行うバイオマス発電、太陽熱を集熱器で集める太陽熱利用といったものもあります。
これに加えて、水源と外気の温度差を利用して発電を行う温度差熱利用や、地中と外気の温度差を利用する地中熱利用も、再生可能エネルギーになるのです。
それぞれの再生可能エネルギーはそれぞれ全く異なる方法でエネルギーの生産を行いますが、いずれにも多くのメリットがあります。
私たちの生活において必要不可欠なエネルギーは、今後このいずれかの方法で生産されるようになっていくでしょう。
従来の化石燃料から再生可能エネルギーに切り替えようとする動きが行われている通り、再生可能エネルギーには多くのメリットがあります。
そのメリットを知ることで、再生可能エネルギーを積極的に使う必要性を知ることができるでしょう。
特に、再生可能エネルギーの一つである太陽光発電は近年、導入費用が下がってきたこともあり、一般家庭でも普及が進んでいます。
ここでは、再生可能エネルギーのメリットについてご紹介いたします。
先ほどもご紹介したように、再生可能エネルギーは太陽光や風力などの自然エネルギーや、太陽熱・温度差を利用した発電を行うため、無尽蔵のエネルギーであるという特徴があります。
これまで使用していた化石燃料は、使い続ければいずれ資源が枯渇するエネルギーでした。
そのため、資源の残りが少なくなって希少性が増した場合や世界で何かしらの事件・災害・戦争などが起こり、需要が高まった場合などは、価格が急上昇する可能性が非常に高いのです。
このように、さまざまな要因により価格が大きく変動するため、安心して利用できません。
一方で、無尽蔵のエネルギーである再生可能エネルギーは、資源の状況やその他さまざまな要因に左右されずに安定した量のエネルギーを生み出せるのです。
再生可能エネルギーは基本的にCO2を排出せず、設備の生産や運搬などによるごく僅かな排出に留まっています。
そのため、化石燃料に比べてCO2の削減に効果的であり、地球温暖化の防止に繋がるというメリットがあるのです。
世界中で問題となっているCO2ですが、化石燃料を再生可能エネルギーに置き換えることで、地球環境の改善に大幅な効果が期待できるでしょう。
再生可能エネルギーは地球環境への影響が少ないため、今後多くの方が安心して利用できるエネルギーといえます。
再生可能エネルギーを採用することで、CO2だけではなくSO2(二酸化硫黄)やNOx(窒素酸化物)などの物質の排出を抑制できる効果が見込めます。
これらは酸性雨の原因になる物質であるため、排出を抑えるだけでも地球環境に対しての多大なメリットとなり得るのです。
酸性雨が発生すると土壌汚染や森林破壊などが生じ、木々が枯れてしまうことによる土砂災害や、野菜が枯れることによる食糧問題などの多くの被害をもたらします。
SO2やNOxを排出しない再生可能エネルギーの普及が進むことにより、地球環境の改善に役立つでしょう。
従来の化石燃料は、特定の産油国からの資源に依存していました。
そのため、産油国におけるトラブルや世界情勢によって輸入金額や輸入量が左右されがちでした。
しかし、再生可能エネルギーは、太陽光や風力などの自然エネルギーをはじめとする私たちの生活に身近なものを利用するため、自国でエネルギーの調達が可能です。
さらに、産油国からエネルギーを輸入せずに済むため、産油国の状況や世界情勢に関わらず安定したエネルギーを利用できるようになります。
そのためにも、早急に再生可能エネルギーの導入を進めていかなければいけません。
再生可能エネルギーが普及すればエネルギー資源の輸入に依存せずに済み、エネルギー自給率の向上ができるといったメリットがあるのです。
先ほどは、再生可能エネルギー導入のメリットについてご紹介いたしました。
しかし、一方で再生可能エネルギーの導入には、いくつかのデメリットも存在しています。
メリットだけではなくデメリットも知っておくことで、再生可能エネルギーへの理解がより深まるでしょう。
ここでは、再生可能エネルギーのデメリットについてご紹介いたします。
再生可能エネルギーの多くが自然現象を頼りにした発電方法です。
例えば、太陽光発電であれば日照時間や天気、風力発電であればその日ごとの風の強さによって発電量が大きく変動します。
日照時間や天気などの操作は不可能であるため、安定した発電量を見込めません。
これが再生可能エネルギーのデメリットの1つです。
何かしらの異常気象が発生し、需要と供給のバランスが崩れてしまった場合、必要な発電量を満たせずに大規模な停電が発生する可能性もあるでしょう。
対策としては、余剰に発電された電力を蓄電池に蓄えておく・再生可能エネルギーだけではなくその他の発電方法をバックアップとして用意しておくといったことが必要になります。
エネルギーは私たちの生活の根幹を支える大切なものであるため、発電量が安定しないと不安を感じてしまうでしょう。
今後はこの点の改善が必要になってきます。
一般家庭で普及が進んでいる太陽光発電の場合、発電した電気を蓄えておける蓄電池を追加で導入することで、夜間や停電時の際に電力を供給することが可能です。
再生可能エネルギーだけで日本全体の電力需要を賄おうとする場合、大規模な再生可能エネルギー発電設備の設置が欠かせません。
しかし、諸外国に比べて日本の国土は狭いため、このような設備の設置場所が限られているのです。
また、自然エネルギーをはじめとする発電方法を実施する場合、それに適した場所に設備を設置しなければいけません。
例えば、風が全く吹かないにもかかわらず土地が空いているからといって風力発電の設備を設置したところで、十分な量の発電は不可能です。
再生可能エネルギーの設備を設置する場合、このようなことが起こらないためにも事前の調査を行った上で十分な発電量が見込める場所を選定しなければいけません。
しかし、国土が限られている日本において、再生可能エネルギーの設置に最適な用地がちょうど空いているということが少ないのです。
このような事情があるため、日本における再生可能エネルギーの普及は他国に比べて遅れています。
再生可能エネルギーには、発電コストが高いというデメリットがあります。
資源エネルギー庁が2020年に発表している発電コストによると、石炭火力発電は12.5円/kWhであるのに対して事業用太陽光発電は12.9円/kWh、家庭用太陽光発電は17.7円/kWhといったように従来の発電方法に比べて大きな差があります。
さらに、再生可能エネルギーは大規模な運用が難しいため、初期投資が高額です。
その結果、価格が高くなりやすいのです。
ただし、海外では大規模な発電プラントによるスケールメリットによる費用削減や、主要部品の調達価格の調整などといった対策が行われており、低価格が実現され始めています。
日本においても今後さまざまな対策を講じてコストダウンが行われる見込みとなるため、将来的にこのデメリットは解決されるかもしれません。
今後、再生可能エネルギーを導入するにあたって、現在の日本のエネルギー自給率を知ることは大切なことです。
エネルギー自給率を知ることで、これまでの日本のエネルギーに対する考え方や姿勢が見えてくるでしょう。
また、これに加えて現時点での日本の再生可能エネルギーの導入状況を知り、世界の国々との比較を見ておくことも大切なことです。
これらの情報を得ることで、再生可能エネルギーの分野における日本の状況を理解できるようになるでしょう。
ここでは、日本と世界の再生可能エネルギーの導入状況についてご紹介いたします。
日本は石油や天然ガスなどの資源が乏しいため、世界の各国に比べてエネルギー自給率が低い傾向にあります。
2010年度のエネルギー自給率は20.2%でしたが、東日本大震災によって原子力発電所の稼働が停止したことにより、さらに数値が下がりました。
震災後から徐々に原子力発電の再稼働を行ってきて数値が改善されたものの、それでも震災前よりも低い自給率です。
2020年度時点では11.3%となっており、経済協力開発機構(OECD)加盟国38ヵ国中37位という状態になっています。
そのため、日本は海外からの輸入に依存することになり、世界で何かしらの事件・災害・戦争が起こるたびにエネルギー価格が高騰して、国内の経済活動に大きな影響を及ぼすことになるのです。
日本は現在このような状況に置かれていることから、国内でエネルギーを生産できる再生可能エネルギーの導入が急がれています。
2022年の時点で、日本の発電電力量に占める再生可能エネルギーの割合は、21.7%でした。
一方で、火力発電が72.8%となっており、火力発電が高い割合を占めていることが分かります。(天然ガス33.8%、石炭30.8%、石油8.2％)
また、原子力発電は5.5%に留まっており、全体から見れば少ない割合という傾向にあります。
このように、日本ではまだまだ再生可能エネルギーの普及が遅れており、海外からの輸入に依然として頼っている状況です。
日本では2030年までの目標として、再生可能エネルギーの割合を36〜38％まで上昇させ、火力発電の割合は41％まで減少させることを掲げています。
再生可能エネルギーの普及がまだ不十分である日本に対して、世界の各国の状況は大きく異なります。
例えば、ドイツにおける再生可能エネルギーの割合は43.8%となっており、およそ半分近くが再生可能エネルギーによる発電なのです。
また、イギリスでは42%、イタリアは35.7%となっており、ヨーロッパの一部の国では再生可能エネルギーの導入が進んでいることが伺えます。
一方で、アメリカは21.4%、中国では30.3%と国ごとの導入状況には大きな差があることがわかります。
ただし、地球環境の問題が叫ばれている現在の状況において、世界各国で再生可能エネルギーの導入が進んでいくこととなるでしょう。
参考：2024年5月29日 経済産業省 資源エネルギー庁「今後の再生可能エネルギー政策について 資料1 」
東京都では2025年4月から太陽光パネル設置義務化が行われるため、新築住宅を中心に太陽光システムの設備を設置する建物が増えていくこととなるでしょう。
また、東京都に限らず日本のさまざまな都市において太陽光パネルの設置が義務化され始めています。
このように、現在進行形で再生可能エネルギーの普及が進んでいるのです。
しかし、再生可能エネルギーと一口に言っても、それぞれにどのような特徴があるのか知りたい方も多いかもしれません。
ここでは、太陽光発電や風力発電、その他の再生可能エネルギーの特徴についてご紹介いたします。
太陽光発電は、太陽光を電気エネルギーに変換する再生可能エネルギーです。
太陽光は太陽がある限り私たちの住む地球に降り注ぐため、化石燃料のようになくなる心配がありません。
また、付近に高層ビルなどの日陰を作る建造物がない限り利用できる資源であるため、安心して発電を行えるという魅力のある発電方法なのです。
この再生可能エネルギーは、事業用の大規模太陽光であるメガソーラーから、戸建て住宅の屋根に設置されるような小規模なものに至るまで、さまざまな種類があります。
発電の際は二酸化炭素などの地球温暖化に影響を及ぼす物質が排出されない・仕組みが簡単であるため管理がしやすいなどの特徴があります。
そのため、東京では2025年4月から新築住宅などへの導入が義務化されることとなり、今後は日本の各地で導入が促進されていくことになるでしょう。
各家庭で太陽光発電が導入されれば、災害や停電時における非常電源としての役割や、電気代の節約・売電による収益などといったさまざまな使い方ができます。
ただし、天気によって発電量が左右されることや、太陽光発電設備の設置には相応の費用がかかるといったデメリットもあります。
これらのうち、設置費用に関するデメリットは、現在は補助金や助成金が用意されているため、設置の際の負担は軽減されるでしょう。
太陽光発電は再生可能エネルギーの中心となり得る発電方法なのです。
風力発電は、風の力を利用することで風車を回転させ、その際に生じるエネルギーを発電機に伝えることで発電を行う再生可能エネルギーです。
この方法は環境負荷が少ない方法として注目を集めており、ヨーロッパを中心に多くの国々で導入数が増加しています。
風力発電は太陽光と同様に供給がなくなることがない点や、資源の少ない日本においても電力を生成できるといった点で、国内では太陽光発電と並ぶ代表的な再生可能エネルギーと評価されています。
また、風は昼も夜も関係なく吹いているため、日中しか発電できない太陽光発電とは異なり、継続的に発電を行える点も魅力的です。
ただし、発電には一定の強さが必要になるため、風が弱い日には発電量が極端に少なくなるというデメリットがあります。
また、大規模な発電を行うのであれば大型の風車が必要になりますが、風車の回転の際には低周音波が発生するため、騒音をはじめとした周辺環境への配慮が欠かせません。
さらに、屋外に設置されているため雨風の影響を受けやすいという特徴があるため、経年劣化に備えた定期的なメンテナンスも必要になります。
風力発電には陸上風力発電と洋上風力発電があり、状況に応じて設置場所が検討されています。
太陽光発電と同様に、今後は風力発電の設置量が増加することが見込めるでしょう。
先ほどご紹介した太陽光発電と風力発電は、再生可能エネルギーの代表的なものでしたが、それ以外にもさまざまな再生可能エネルギーがあります。
例えば、水力発電です。
水力発電は、ダムなどに貯めた水を高いところから放出することで、位置エネルギーによって水車を回して発電する方法です。
この方法は、山が多く水資源が豊富な日本に適している方法として注目されています。
ただし、ダムや水力発電に適した用地の開発がすでに進んでしまっているため、新しい用地を確保するのが難しいというデメリットがあります。
そのため、新設されている水力発電設備は比較的小規模なものが多いのです。
他には、生ごみ・家畜排泄物などの廃棄物を利用するバイオマス発電や、火山活動に由来する地熱を利用する地熱発電など、さまざまなものがあります。
地球環境への配慮や温暖化対策として再生可能エネルギーの導入が進んでいくこととなるため、それぞれの種類の特徴を知っておくと理解がしやすいでしょう。
近年、地球では温暖化の影響による酷暑や台風の多発など、さまざまな異常気象が頻発しています。
さらに、国際情勢による化石燃料の価格高騰に伴い日本経済の圧迫など、エネルギーに関する多くの問題に直面しています。
このような多くの問題に直面している日本では、再生可能エネルギーの導入拡大が望まれている状況です。
また、日本に限らず世界各国でも、2050年のカーボンニュートラルの実現に向けた動きが活発化しています。
現代を生きる私たちが環境について真剣に考え、再生可能エネルギーの普及といった具体的な対策を講じないと、未来の世代に大きな課題を残してしまうでしょう。
今が良ければ良いというのではなく、未来に目を向けて真剣に考えることが何よりも大切なのです。
そのためにも、再生可能エネルギーのことを知り、日本や世界のエネルギー動向に着目する姿勢が必要になります。
今回ご紹介させていただいた内容はあくまでも概要であるため、未来のことを真剣に考えるのであればさらに深く調べることをおすすめします。
一人ひとりが地球環境やエネルギー問題に目を向けることが、今後の日本や地球の運命を左右すると言っても過言ではありません。
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最後までお読みいただき、ありがとうございました。
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