主要な再生エネルギーのメリットを紹介 - 持続可能な社会のための技術革新とは
持続可能な再生エネルギーは太陽光・風力・水力・地熱・バイオマス・海洋などがあります。それぞれの特徴とメリット・デメリット、普及するための課題などをまとめました。昨今は様々な分野で技術革新が著しいです。
持続可能な再生エネルギー
持続可能な再生エネルギーとは、自然の資源を使って環境への負荷が小さく、永続的に利用できるエネルギーです。
エネルギー源になるものの枯渇リスクが低いことが特徴で、代表的なものでは太陽光発電、水力発電などがあります。
持続可能な再生エネルギーの種類と特徴をまとめました。
太陽光発電
太陽光発電は、太陽の光による太陽放射エネルギーを直接電気に変換する技術です。
太陽電池（ソーラーパネル）を用いて、光エネルギーを電気エネルギーに変換します。
無尽蔵の太陽エネルギーを利用でき、二酸化炭素の排出がほとんどありません。
自宅の屋根に設置するケースも多く、蓄電池と組み合わせることで月々の電気代をゼロにしたり売電収入を得たりすることも可能です。
技術革新と普及によって設置コストが大きく下がったことで人気が急上昇し、昨今は家庭向け太陽光発電の導入に補助金を出す自治体も多く見られます。
デメリットは天候や時間帯による発電量の変動があることで、補助金や税制優遇があったとしても相応の初期費用が必要です。
ソーラーパネルは平均20～30年ほどの寿命があり、使用済みパネルの処理やリサイクルに費用がかかります。
風力発電
風の力を利用してタービンを回し電気を作る技術です。
大規模な発電が可能で、化石燃料に依存しません。
昨今は洋上風力発電の注目度が高まり、国内外で風力発電施設を増やす動きが活発になってきています。
設置コストや洋上で建設する際の環境影響など課題もありますが、昨今は技術革新と政策支援によって再生エネルギーの中でも注目度が特に高い存在です。
風力発電が秘めるポテンシャルは非常に高く、アメリカや中国などの経済大国も非常に積極的な投資をしています。
水力発電
ダムや河川の流水を利用して、水を貯めたり流したりして生じるエネルギーを活用します。
長い歴史があり、安定した電力供給が可能です。
太陽光や風力と比べて安定したエネルギーを確保しやすいメリットがあり、日本はダムが多いため水力発電と相性が良いです。
1970年代には国内の電力で30％以上のシェアを占めていました。
新規に建設するダムの数が減ったため成長が鈍化しましたが、2023年時点での日本の水力発電総容量は約27 GW（ギガワット）を誇り、国内の発電量は1位の火力発電、2位の太陽光発電に次いで水力発電は3番目に多いです。
今後は技術革新による効率化で更なる成長が期待されています。
地熱発電
地球内部の熱を利用して発電します。一度設置すれば安定した電力供給が可能で二酸化炭素排出も少ないです。
火山帯が多い日本での有効性が高く、適切な管理をすれば数千年も持続可能だと考えられています。
発電する仕組みは、地熱資源のある地域で地下深くにある高温の岩石やマグマから熱を取り出します。
掘削によって地下の熱水や蒸気を取り出し、その蒸気や熱水を利用してタービンを回して発電する流れです。
導入コストが高いほか、地熱資源は特定の地域に集中していて全国的な展開はできません。
昨今は地熱発電と太陽光や風力など他の再生可能エネルギーを組み合わせるハイブリッド化や地熱を二次利用するための技術開発が活発的です。
バイオマスエネルギー
植物や動物由来の有機物（バイオマス）を燃料として利用します。
有機物を燃焼させたり、ガス化したり、発酵させたりすることで、熱エネルギーや電力を得る仕組みです。
バイオマスは使った分だけ再び育てればいいので持続可能なエネルギーに分類され、バイオマスの燃焼や分解によって放出される二酸化炭素は、植物が成長する過程で吸収したものとほぼ同じため、カーボンニュートラルと考えられています。
初期投資やインフラコストなどの課題があり、持続可能なエネルギーとして運用するには専門の技術と厳しい管理体制が必要です。
太陽光や風力などに比べると普及率が低いですが、技術革新の余地が大きい分野だとされています。
海洋エネルギー
潮汐や波の動きを利用したエネルギーで、潮力発電・波力発電・海流発電・海洋温度差発電などさまざまな種類があります。
コストや技術面の課題が多く、まだ世界的に見て研究・開発段階です。
一部の国や地域で実証実験が行われていて、将来的に大きな可能性を秘めています。