北九州GX推進コンソーシアム

2023年11月30日から12月13日まで、世界の国々が気候変動の問題を話し合う「COP28」がUAEのドバイで開催されました。その成果として「世界全体での再生可能エネルギー設備容量 3 倍・エネルギー効率改善率 2 倍」とすることが宣言されています。
今後ますます注目が集まりそうな「再生可能エネルギー」ですが、そもそも何でしょうか？

再生可能エネルギーって何？

「エネルギー供給事業者による非化石エネルギー源の利用および化石エネルギー原料の有効な利用の促進に関する法律」では以下のように定められています。

「非化石エネルギー源のうち、エネルギー源として永続的に利用できると認められるもの」

具体的には、太陽光、風力、水力、地熱、太陽熱、大気中の熱その他の自然界に存在する熱、バイオマス（動植物に由来する有機物）の7種類と定義されています。

その大きな特徴としては、「枯渇しない」「どこにでも存在する」「CO2を排出しない（増加させない）」の3点が挙げられます。

メリットとデメリット

再生可能エネルギーの最大のメリットは「CO2を排出しない」ことにあると言えます。気候変動対策として導入を進めることが必要です。他にも共通したメリットとしてエネルギー自給率の向上や、有害物質や放射性廃棄物が発生しないことなどがあります。
メリットが多くある再生可能エネルギーですが、デメリットもあります。運用コストが高いことやエネルギー変換効率が悪いことなどが挙げられます。
各々の発電方式に応じて見ていきます。

太陽光発電

太陽光をシリコン半導体の太陽電池に当てることで直接発電します。

メリット：屋根や空き地などの場所に設置可能、災害などによる停電時も使用可能
デメリット：発電量が天候に左右される、ソーラーパネルの導入費用がかかる

ソーラーパネルの普及に伴い価格も下がりつつあるようです。

風力発電

風の力で風車を回し、発電機を回して発電します。

メリット：昼夜を問わず発電できる、洋上にも設置可能、発電効率が良い（20%~40%）
デメリット：発電量が風量/風向に左右される、騒音が発生する、メンテナンスコストが高い

一定の風量が見込める、騒音対策になるなどから近年は洋上風力が有望視されています。

水力発電

水の高低差を利用して水車を回し、発電機を回して発電します。

メリット：天気や時間に関係なく発電できる、発電効率が非常に高い（80%程度）
デメリット：極端に雨量が少ないと発電できない、設置コストが高く環境に影響が出る場合がある

環境負荷などから今後は小規模な中小水力発電やマイクロ水力が有望です。

地熱発電

地熱エネルギーからの蒸気や熱水を利用して、発電機を回して発電します。

メリット：天気や時間に関係なく発電できる、蒸気や熱水の再利用が可能、日本に火山帯が豊富にある
デメリット：立地条件が限定される、温泉地帯や国立公園などに候補地が多い

熱源となる土地にはすでに温泉や国立公園になっている場合が多く、景観を損ねたり、温泉の枯渇が懸念されたりと、住民との調整に時間がかかるケースが多いようです。

バイオマス発電

木くずや家畜の糞尿、食品廃棄物などを燃やしたガスを利用して、発電機を回して発電します。

メリット：廃棄物の再利用や削減につながる、天候や時間に左右されない、既存の火力発電設備が利用できる
デメリット：原料の運搬などにコストがかかる、燃焼灰などの有害物質が発生する

バイオマス発電はつまるところ火力発電なのでCO2を発生しますが、木材などが成長過程で吸収したCO2と同量を発生しているためカーボンニュートラルであるとされています。

まとめ

日本の再生可能エネルギーの比率は、2020年度時点で19.8%ですが、2030年までに36～38%（16%～18%増）まで引き上げる方針を出しています。
冒頭のCOP28の宣言もあり、今後は加速度的に導入が進んで行くことが予想されます。
メリットもデメリットもある再生可能エネルギーですが、まずは何かしら取り組んでみてはいかがでしょうか？