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2024.05.07

再生可能エネルギー（自然エネルギー）の種類一覧｜それぞれの特徴を解説

2050年カーボンニュートラル実現に向けて、利用が進んでいる再生可能エネルギー。かねてから、我々が利用してきた石油や石炭、ガスなどは化石燃料と呼ばれ、採掘量に限りがある。近年は、採掘技術やプラント技術の向上によって可採年数は伸長傾向にあるものの、CO2排出の観点からも再生可能エネルギーへの転換を迫られているのが実情だ。

本記事では、再生可能エネルギーの種類について解説していく。

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再生可能エネルギー（自然エネルギー）とは？

再生可能エネルギーとは、資源が枯渇することなく永続的に利用が可能なエネルギーのことを指す。自然エネルギーやグリーンエネルギーとも。発電の際にCO2を排出しないため、次世代のエネルギーとして注目されている。再生可能エネルギーとして代表的なものは、太陽光、水力、風力、地熱、バイオマスなどが挙げられる。

再生可能エネルギー（自然エネルギー）の割合について

2024年現在、再生可能エネルギーによって発電される電力割合はどのくらいになるのだろうか。日本と世界でそれぞれ詳しく解説する。

日本国内における再生可能エネルギーの割合

経済産業省によれば、2022年度における日本の発電電力量の割合は、再生可能エネルギーが21.7％、火力発電（石油・石炭・天然ガス）が72.7％、原子力発電が5.6%と発表しており、化石燃料の割合は8割近くにのぼる。

なお、再生可能エネルギーの内訳については太陽光発電が最も多く9.2%、次点が水力発電で7.6%、その後にバイオマス発電は3.7%、風力発電が0.9%、地熱発電が0.3%と続いている。

世界全体の電力における再生可能エネルギーの割合

2023年にEnergy Instituteが発表した統計レポートによると、世界の電力発電量のうち再生可能エネルギーの割合は29.3%となっている。なお、最も多いのは石炭で35.4%、ガス（22.7%）と石油（2.5%）を合わせると、世界全体でみても化石燃料が全体の半分以上を占めていることがわかる。

再生可能エネルギー（自然エネルギー）の種類・一覧

現在、再生可能エネルギーと呼ばれるものは、以下の10の発電方法に大別される。

1.太陽光発電

太陽光パネルなどを使って、太陽光をエネルギーに変換する発電方式のことを指す。原料採掘・精製から利用、廃棄に至るまでのライフサイクル全体でみても、CO2の排出量は極めて微量とされている。先に述べたように、日本国内では最も発電電力量の多い再生可能エネルギーだが、一方で季節や天候に大きく影響を受けることから、その他の再生可能エネルギーと比較すると発電効率が悪い。

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2.風力発電

風の力によって風車が回ったその動力を発電機でエネルギーに変換する発電方法のことをいう。また、風力発電には山間部や海岸などに設置される「陸上風力」と、海洋上に設置される「洋上風力」の2種類がある。時間帯の影響を受けない利点があるが、太陽光と同じく季節や天候に左右されるため、安定的に電力供給をすることが難しい。

3.地熱発電

地下に浸透した雨水がマグマによって加熱されてできた蒸気を利用して電気を発生させる方法。日本は火山国で地熱資源量は世界第3位とされている。現状で、総発電量は少ないものの、再生可能エネルギーのなかで非常に重要視されている。

4.バイオマス発電

林地残材や作物残さ、生ゴミ、家畜排泄物など、一般的には廃棄物と呼ばれる「バイオマス」を燃やして、熱せられた蒸気でタービンを回して発電する方法を指す。風力発電や太陽光発電と比較すると、天候や季節に影響を受けない。

また、廃棄物の減少や再利用による循環型社会の構築などにも寄与できることから、近年注目されている。ただし、バイオマスの収集・輸送・管理でコストがかかることに加え、CO2排出が発生してしまう問題点が指摘されている。

2024.3.5|

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5.水力発電

水の位置エネルギーを活用し、電気を発生させる方法をいう。日本は山々に囲まれ、豊富な水資源がある水力発電に適した地形で、かねてから活用されている再生可能エネルギーのひとつだ。ダムによる大規模発電だけでなく、河川や農業用水などを利用した中小規模の発電も含めて幅広い地域で行われている。発電コストが安く、また電力需要の変動に柔軟に対応できるが、ダム建設時に自然環境や生態系に影響を及ぼす恐れがある。

6.波力発電

風によってもたらされる波の動きを利用して発電する方式のことを指す。波のエネルギーは、風の約5倍、太陽の約20倍以上で長期的に安定した電力供給が可能といわれている。しかしながら、施設の建設・運用にコストがかかるほか、高潮や台風、津波などに耐えられる施設を建設する難しさが指摘されており、普及は進んでいない。

7.地中熱利用

温度が一定である地中温度と、外気温の温度差を活用し発電する方法。地熱発電は、地中2,000m〜3,000mに存在する水蒸気を利用するのに対し、地中熱発電では地下10〜15mの浅い地盤中に存在する低温の地中熱を利用する点で大きく異なる。ただし、地中熱利用はシステムの導入コストが高額で、かつ日本の地質は熱伝導率が低く、掘削に多大な労力とコストがかかってしまうことから普及が進んでいない。

8.雪氷熱利用

冬に積もった雪や氷を保管・貯蔵し、熱交換器を媒介してエネルギーを生み出す方法だ。ランニングコストが安く抑えられるうえに、除排した雪をそのまま有効活用できる利点がある。ただし、寒冷地の気象特性を活用した方法であるため、供給地まで距離があると、輸送・運搬にコストがかかるうえに冷熱を損失してしまう。現状では地産地消のエネルギーとされ、導入があまり広がっていない。

9.太陽熱利用

レンズや鏡などで集めた太陽光を熱に変換し、その熱を使って生成した蒸気でタービンを回転させて発電する方法。太陽光発電はソーラーパネル（太陽電池）で直接電気に変換するが、太陽熱発電は反射鏡で熱エネルギーに変換する。エネルギー効率は40〜60％と再生可能エネルギーのなかでも水力発電に次いで高い。しかしながら、太陽光発電と同じく季節や天候に左右されるため、安定的な電力供給が難しいとされる。

10.温度差熱利用

水温の変化が小さい河川水や海水、地下水や生活排水と外気との温度差を利用し、熱交換器やヒートポンプで冷暖房や給湯などを行う方法を指す。熱源が身近にあるため、活用の幅が広い。一方で、大規模システムが必要となるため、建設コストが高くついてしまう点が課題とされている。

まとめ

カーボンニュートラルは世界共通の目標となっており、今後も間違いなく再生可能エネルギー関連の市場は拡大するだろう。再生可能エネルギーのなかには、技術的に発展途上の発電方法もあり、まだ多くの企業に新規参入の余地がある。気候変動や環境保全と自社の事業がどう密接に関わっているのか、最新の情報をキャッチアップしながら検討することが重要になりそうだ。

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