再生可能エネルギーの種類は？太陽光やバイオマスなど5つ紹介

私たちの生活で使う電気は様々な電化製品を動かしています。
それは都市だけでなく農村部など全国で利用されており、多くのエネルギーが使用されています。

日本ではこのエネルギーを火力発電に依存しており、環境への影響も懸念されています。
また化石燃料を利用するため、資源の確保を海外に頼るしかありません。エネルギーの供給の問題などは日本だけでなく、海外でも問題になっています。
そのような問題の解決に従来の発電方法ではなく、再生可能エネルギーの利用が促進されています。

この記事では再生可能エネルギーについて、そして代表的な5つの発電方法について紹介します。

再生可能エネルギーとは？種類やメリット・デメリットについて徹底解説！

再生可能エネルギーで持続性のある社会を

私たちの生活や経済活動は今やエネルギーなしでは成り立たないほど、その恩恵を受けています。
18世紀に起こった産業革命以降、人々はエネルギーを生み出し、発展を遂げてきました。
ただしエネルギーは必ずしも平等に与えられてきたわけではありません。
開発途上国では都市部と農村部でエネルギーのアクセス状況に大きな差が生まれているところがあり、必要最低限なエネルギーさえも得られていない人々が存在します。

教育や医療へのアクセスなどの確保、生活水準の向上など、より良い暮らしを実現するには、エネルギーの確保は何よりも重要です。
そのためすべての人が最低限のエネルギーにアクセスできる状況が求められています。
そしてエネルギーの問題はもう1つ、その持続性と環境への影響が懸念されています。

産業革命により蒸気機関を得た人類は、それ以降石炭や石油、天然ガスといった化石燃料に依存したエネルギー生産を行いました。
それにより膨大な量の化石燃料が消費されてきましたが、これらは有限であり、使用し続ければいずれ枯渇してしまいます。

しかし先進国はもとより、開発途上国においてエネルギーの需要が急増していることで、より多くの化石燃料が消費される可能性があります。
また地域的にエネルギーが偏っていることもあり、エネルギー資源価格の高騰化も懸念されています。

化石燃料を燃焼させることによって発生する二酸化炭素などの温室効果ガスが、エネルギー需要急増とともに、さらに膨れ上がると予測されていることから、多くの問題がエネルギーの生産、供給に起こっています。
そしてこの問題を解決する糸口として、再生可能エネルギーに関しての取り組みが進められています。

（出典：国際開発センター「目標7 エネルギーをみんなに そしてクリーンに」,2018）

再生可能エネルギーの種類

再生可能エネルギーとはクリーンエネルギーとも呼ばれ、環境に配慮した次世代のエネルギーとして注目されています。

再生可能エネルギーの種類は様々で、太陽光や風力、地熱、中小水力、バイオマスなどが挙げられます。このエネルギーの特徴はなんと言っても「再生可能」であることです。

例えば、太陽光を利用してエネルギーを生み出す発電では、空から降り注ぐ太陽の光を使用するため、太陽が空に出ている限り発電が可能です。
化石燃料と違い、消費する有限の資源が必要ないのはもちろんのこと、発電の際に温室効果ガスを排出しない点も大きな利点になります。
そして発電施設さえ整えられれば、国内で生産できることから、資源の偏りを問題としないため、どこの国や地域でも持続的なエネルギー供給ができる可能性があります。

つまり再生可能エネルギーはエネルギー安全保障にも寄与できる有望で多様、かつ重要な低炭素の国産エネルギー源になると言えます。

2017年時点で日本のエネルギー自給率は10%未満であり、エネルギー供給のほとんどを化石燃料に依存しています。そのため国産エネルギーとなる再生可能エネルギーは、エネルギー自給率の改善にもつながります。

再生可能エネルギーは、上記の5つを含めて以下のものが挙げられます。

これだけの種類の再生可能エネルギーが存在します。
その中でも特に今実用性が高く、政府もその導入を推奨しているのが、「太陽光」、「風力」、「中小水力」、「地熱」、「バイオマス（発電）」の5つです。
これら5つの再生可能エネルギーは、電気事業者による再生可能エネルギー電気の調達に関する特別措置法（固定価格買取制度：FIT）の適用対象となっています。

この5つの再生可能エネルギーについてそれぞれ紹介します。

太陽光発電

太陽光発電は再生可能エネルギーの中でもかなりポピュラーな発電です。
太陽光が当たることで発電するシリコン半導体などをソーラーパネルとして取り付けることで半導体素子が直接電気に変換して発電できることが特徴です。
エネルギー源が太陽光であることから、太陽が空に出ていればいつでも発電でき、化石燃料などの資源を必要としないことから、クリーンで持続的な発電が可能です。

基本的にはソーラーパネルと設置できるのであれば地域に制限がなく、屋根や未利用のスペースなどを設置場所に利用できるため、新たに用地を必要とせず、送電施設がない山岳部や農地などの遠隔地の電源として、あるいは災害時などの非常用電源としても使用することができます。

日本は特に導入に積極的であり、技術も進歩していることから、その導入量を着実に伸ばしており、2016年には累積で3,910万kW（キロワット）に達しています。
ただし気候条件に発電出力が左右されることや、導入コストがまだ高めであることが課題です。
導入コスト自体は技術の発展とともに低下はしているものの、さらに低コストで導入できる技術開発が必要となります。

風力発電

風力発電は風の力を風車の羽根で受け止め、モーターを動かして電気エネルギーに変換する発電方法が一般的です。
風さえあれば発電できるため、陸上だけでなく養生でも発電が可能であることから、適地が限定される陸上風力の設置だけでなく、養生風力発電設置の検討と計画が行われています。

風力発電の発電コスト自体は、大規模に発電できれば火力並みであることから、経済性が確保できる可能性があり、温室効果ガスを出さない点でも環境に配慮した発電方法です。
風車の高さや羽根の大きさにより、風力エネルギーは高効率で電気エネルギーに変換できること、太陽光発電と異なり、風があれば夜間でも発電できることもメリットです。
ただしこちらも現段階では発電コストは高止まりであり、地元調整などの開発段階で高い調整コストがあること、風が必要で、多くの発電施設を設置できる用地が必要であることが課題です。

中小水力発電

豊富な水資源に恵まれた日本では古くから水力発電は貴重なエネルギー供給源の1つでした。
しかしこれまでは大規模なダムなど利用して行われていましたが、中小水力発電の建設が活発化しています。
これにより従来の河川の流水を利用する以外にも、農業用水や上下水道を利用することもできます。

太陽光や風力と違い、自然条件によらず一定量の電力を安定的に供給することが可能であり、一度発電所を設置してしまえば長期稼動ができます。

日本においては古くから水力を利用している技術ノウハウが蓄積しています。その技術を活かした低炭素発電が可能なのも利点です。
しかし課題として、未開発地点は奥地で小規模であることから、開発費用も含めコストが高くつきます。
また、河川状況の長期に渡る調査も加えて必要となるため、開発初期のリスクが大きめです。環境への影響や水利権の調整、地域住民などの理解促進も不可欠であることから、初期のコストやリスクが高いことが問題となります。

地熱発電

火山帯に位置する日本では、その地下から発生する地熱の利用が戦後から注目されていました。
地下の地熱エネルギーを使うことから、枯渇することがなく、長期的に安定した供給が可能だと言われています。

また発電時に使用した高温の蒸気や熱水は、農業用ハウスや魚の養殖、地域の暖房などに再利用することもできるので、発電以外でも利用価値があります。
そして1,000～3,000mの地下深くで発電を行うことから、気候や時間に左右されることなく、連続して安定した発電ができます。

バイオマス発電

バイオマス発電では、動植物などから生まれた生物資源「バイオマス」を利用します。このバイオマスを直接燃焼、またガス化するなどして発電します。

バイオマス発電以外だとバイオマス熱利用やバイオマス燃料製造があります。
バイオマス資源は光合成により二酸化炭素を吸収して成長すること、そしてそのバイオマス資源を燃焼させても二酸化炭素を排出しないことからクリーンでエコな発電と言えます。
またこのバイオマス資源は植物以外だと未活用の廃棄物を燃料とするため、廃棄物の再利用や減少につながります。

この廃棄物には家畜排泄物、稲藁（いねわら）、林地残材など国内の農産漁村に存在するものや、生ゴミなどの家庭から出るものなどを活用しているため、農山漁村の自然循環環境機能を維持増進、持続的発展、そして地域環境の改善にも貢献できます。
しかし、廃棄物を再利用できる点は画期的ですが、資源が広い地域に分散していることから、収集や運搬、管理にコストがかかり、小規模分散型の設備になることが多いです。

（出典：環境省「再生可能エネルギー導入加速化の必要性」）
（出典：経済産業省「なっとく！再生可能エネルギー」,2017）
（出典：経済産業省資源エネルギー庁「日本のエネルギー2019」）

再生可能エネルギーは私たちの未来を明るく照らす

再生可能エネルギーはまだ課題はあるものの、クリーンであり、設備のコストなどをクリアできる技術発展が見込めれば、今後火力発電に代わるエネルギー供給源として期待できます。

現在日本は火力発電に依存していますが、太陽光発電、風力発電、中小水力発電など各地で適材適所に利用できる発電を組み合わせれば、その電力を賄える可能性があります。
また国内のみならず、発展途上国などでもインフラ整備ができれば、国産の電力でその国全体に電力を行き届かせ発展に貢献できます。

地球全体で起こっている地球温暖化や気候変動などを抑えることにもつながるため、私たちの未来を守るためにも必要な発電方法ばかりです。
太陽光発電は自分たちでも導入しやすい制度があるため、利用するのも再生可能エネルギーの発展につながります。