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再生可能エネルギーの種類、それぞれの特徴やメリット・デメリットは?

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再生可能エネルギーの種類、それぞれの特徴やメリット・デメリットは?


再生可能エネルギーの種類、それぞれの特徴やメリット・デメリットは?

再生可能エネルギーは温室効果ガスをほとんど排出せず、繰り返し使える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といえば、身近なところでは太陽光や風力をよく見かけますが、実はほかにもさまざまな種類があるのです。今回は、再生可能エネルギーの種類を挙げ、それぞれのメリットやデメリットを解説します。また、再生可能エネルギーを利用するうえでの課題も紹介するので、再生可能エネルギーに興味のある方は、ぜひ参考にしてください。







再生可能エネルギーとは?

再生可能エネルギーは石油や石炭、天然ガスなどのように限りあるエネルギーとは違い、永続的に利用できるエネルギー源です。環境にやさしく、枯渇しないエネルギー源として注目されています。ここでは、再生可能エネルギーの特徴や注目される背景、メリット・デメリットを解説します。




再生可能エネルギーの特徴・注目される背景

再生可能エネルギーとは、太陽光、風力、地熱、水力、バイオマスなどのいわゆる自然エネルギーのことです。石油や石炭などの化石燃料とは異なり、温室効果ガスをほとんど排出しないため、地球温暖化対策に貢献できると期待されています。自然に存在するエネルギー源なので、資源の少ない国でも利用が可能です。枯渇する恐れがなく利用できるので、安定したエネルギー源を確保できます。化石燃料に頼らないエネルギー源として、世界的に注目されているのです。




再生可能エネルギーのメリット・デメリット

再生可能エネルギーのメリットは、温室効果ガスの排出量を削減できる点です。化石燃料の燃焼により排出される二酸化炭素は増え続けています。二酸化炭素の排出量を減らすには、再生可能エネルギーの利用が欠かせません。

さらに、日本ではエネルギー源のほとんどを海外からの輸入に頼っています。永続的に利用できるエネルギーを利用すれば、エネルギーの自給率を高められる可能性があります。

一方で、再生可能エネルギーは天候に左右される場合もあるため、安定供給が難しい点がデメリットです。また、ほかの発電方法と比べて発電コストが高く、消費者の負担が高いこともデメリットといえます。さらに、太陽光発電や風力発電はエネルギーの変換効率が低いことも課題です。

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再生可能エネルギーの種類とそれぞれのメリット・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、さまざまな種類があります。それぞれのメリットとデメリットを解説します。




太陽光発電

太陽光発電は、太陽光を利用した発電方法で、日本でも導入が進んでいます。太陽の光が当たる場所であれば、どこにでも設置が可能です。屋根や空きスペースなどを活用して、住宅や商用ビル、マンションなどに設置されています。停電が発生した際の非常用電源として活用できる点もメリットです。

一方、太陽光発電のデメリットは、太陽が出ていない夜間は発電できない点です。また、雨や曇りの日は日照不足により供給量が減ってしまいます。電力を安定的に供給するには、蓄電池との併用が必要です。

「太陽光発電 仕組み」の記事はこちら




風力発電

風力発電は「ブレード」と呼ばれる羽に風を当てて回転させ、エネルギーを生み出す発電方法です。風がある場所なら、陸上でも洋上でも設置できます。また、太陽光発電とは異なり、夜間でも発電できる点がメリットです。エネルギーへの変換効率がよく、大規模な発電施設なら発電コストも抑えられます。

一方で、風力発電は風が弱くなると供給量が不足してしまう点がデメリットです。常に風が吹いている場所にしか設置できないため、設置場所も限定されます。



水力発電

水力発電は、水流で水車を回転させてつくられたエネルギーを発電に利用する方法です。ダムを設けて行われる大規模な発電のほかにも、河川や農業用水の水流を利用した小規模な発電施設もあります。

ダムのような大規模な発電施設の場合、莫大な建設費用がかかること、またダムの建設により集落が縮小、焼失する等、自然環境への影響が大きいことが課題です。




バイオマス発電

バイオマス発電とは、動植物などからつくられた再生可能資源を燃やし、発生した水蒸気やガスを利用してタービンを回すことで発電する方法です。バイオマス発電は、廃棄物を減らしつつ、エネルギーを生み出せる点がメリットです。燃料があれば、安定して電力を供給することができます。

デメリットとしては、バイオマス発電は火力発電と同じく、二酸化炭素を排出する発電方法です。ただし、植物由来のバイオマス燃料は成長過程で二酸化炭素を吸収するため、実質二酸化炭素の排出量はゼロになるとも考えられています。





地熱発電

地熱発電は、地中のマグマをエネルギー源として発電する方法です。日本には火山が多く存在するため、古くから地熱を利用した発電が行われてきました。天候や時間に左右されずに、安定供給できる点がメリットです。また、現在日本国内で確保できる貴重なエネルギー源のひとつになっています。

一方で、地熱発電を行える場所は限られています。温泉施設と重なることも多く、地元関係者との調整が必要です。




海洋エネルギー発電

海洋エネルギー発電は、波力や海洋温度差、海流などをエネルギー源として活用する方法です。海洋エネルギーの利用はまだ発展途上にあり、今後の発展が期待されています。海洋エネルギーのなかでも波力発電は、風力よりも予測しやすいため、比較的安定供給が可能な点がメリットです。ただし、厳しい海洋環境に耐えられる設備や施設が必要になります。




太陽熱利用

太陽熱利用とは、太陽の熱を給湯や暖房に利用する方法です。太陽熱温水器は、戸建て住宅のほかにもホテルや病院、福祉施設などで利用されています。




雪氷熱利用

雪氷熱利用とは、冬の間に積もった雪や自然の冷気でつくった氷を保管して、冷熱として利用する方法です。利用地域は限定されますが、雪や氷を再生利用できる方法として注目されています。







日本における再生可能エネルギーの現状と課題

日本でも再生可能エネルギーの導入を積極的に進めています。発電電力量に占める割合は2020年度時点で約20%でした。第6次エネルギー基本計画では、2030年までに再生可能エネルギーの比率を36~38%まで引き上げるという目標が掲げられています。特に、導入しやすい太陽光発電は再生可能エネルギー全体で最も比率が高く、今後もさらなる普及が期待されます。

しかし、再生可能エネルギーを普及させるためには、いくつかの課題を解決しなければなりません。課題のひとつが発電コストの低減です。たとえば、事業用太陽光発電の発電コストは2020年時点では12.9円/kWhですが、2030年には8.2~11.8円/kWhまで安くなると予想されています。

また、エネルギーの安定供給も課題です。FIT(固定価格買取制度)により、再生可能エネルギーの普及は進みました。しかし、事業者のなかには、FITの認定を受けても長期間稼働しない事例もあります。FIT期間終了後に引き続き発電事業を続けられるかも課題です。

電力系統制約の問題もあります。日本では電力系統は大規模電源と需要地をつなぐようにつくられてきました。しかし、再生可能エネルギー電源と一致しない場合もあり、電力系統につなぐためには費用や時間がかかるのです。電力系統の増強だけでなく、既存の電力系統をどのように有効活用するのかを考える必要があります。







再生可能エネルギーの今後に期待

再生可能エネルギーには多くの種類があり、それぞれにメリットとデメリットがあります。そのなかでも、個人が利用しやすいエネルギー源はやはり太陽光発電でしょう。太陽光発電は屋根や空きスペースを利用して始められるため、日本で最も普及している再生可能エネルギーです。売電収入を得たり、非常用電源として活用したりできることも大きなメリットとなります。温室効果ガスの削減目標を達成するためにも、さらなる普及が期待されます。