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【再生可能エネルギーの種類別】特徴やメリット、日本における発電割合とは?

2020.12.22

温室効果ガス削減の動向が加速する中で、再生可能エネルギーは重要な役割を占めつつあり、日本でも多くの企業が導入に努めています。

この記事では、再生可能エネルギーとは何か、自然エネルギーなどとの違い、再生可能エネルギーの種類について詳しくまとめます。

再生可能エネルギーとは?特徴とメリット・デメリット、日本での発電割合も

再生可能エネルギーとは、自然や生物学的な作用により補充され、再生産されるため、利用しても枯渇することのないエネルギーのことです。

おもに利用されている、太陽光、風力、水力などの再生可能エネルギーによる発電では、自然の作用によってもたらされる力の一部を発電に利用しているため、石油などのように枯渇することはありません。

また、温室効果ガスを排出しない、環境にやさしいエネルギーであることが、再生可能エネルギーの条件となっています。

なお、法令で再生可能エネルギーは「エネルギー供給構造高速化法」において定義されています。それに伴い、政令で「再生可能エネルギー」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」と定義づけされています。

再生可能エネルギーについては「再生可能エネルギーとは何かを簡単に解説!日本と世界の導入状況も」に、より詳しくまとめましたので、併せてご覧ください。

現在、日本のエネルギー供給の多くを担っている火力発電は、化石燃料を燃焼させることで発電するため、多くの二酸化炭素を排出します。

二酸化炭素などの温室効果ガスは地球温暖化の原因となり、再生可能エネルギーが注目される一因となりました。また、発電における環境への負荷がすくないだけでなく、建設や運用における温室効果ガスの発生量も、再生エネルギーの重要な評価項目の1つです。

温暖化

世界的な温室効果ガス削減の動向から、日本でも政府主導で再生可能エネルギーの導入が進められています。isep(認定NPO法人環境エネルギー政策研究所)によると、2019年の日本の発電量に占める再生可能エネルギーの割合は、約18.5%となっています。

火力発電が安定供給に向いているというメリットを持つ一方で、再生可能エネルギーは自然の条件に左右されるものが多く、適する土地でなければ効率的に発電できない場合があります。

再生可能エネルギーの長所・短所については「再生可能エネルギーの課題とは?導入や活用における課題を解説」「再生可能エネルギー導入のメリット・デメリットとは?」をご覧ください。

再生可能エネルギーとよく似た「○○エネルギー」との違い

近年、化石燃料に代わるエネルギーとして「再生可能エネルギー」「自然エネルギー」「新エネルギー」「クリーンエネルギー」などの言葉を耳にするようになりました。

それぞれの違いを見ていきましょう。

自然エネルギー

自然エネルギーは、再生可能エネルギーとほとんど同じ意味で使われる言葉です。再生可能エネルギーは、太陽光や風など自然の作用から得られるエネルギー資源を活用しているため、自然エネルギーと言ったほうがニュアンスが伝わりやすいかもしれません。

ただし、自然エネルギーという言葉では示す範囲があいまいであるため、研究などの場面では「再生可能エネルギー」と呼ぶことが多くなっています。

自然エネルギーについて、詳しくは「自然エネルギーとは?種類やそれぞれの問題点を解説!」をご覧ください。

新エネルギー

新エネルギーとは、再生可能エネルギーの一種で、「経済的理由などから普及が進んでいないが、技術的に実用レベルに達している、化石燃料でないエネルギー」です。

2000年前後にエネルギー政策として注目された考え方で、当時の技術水準において、太陽光や太陽熱・風力・小規模水力・バイオマス・地熱などが当てはまります。

クリーンエネルギー

クリーンエネルギーとは、温室効果ガスを排出しないエネルギーのことです。クリーンエネルギーに原子力発電を含める場合もあります。

環境負荷が少ないことを指して「クリーン」なエネルギーと呼ばれていますが、自然エネルギーと同様に、研究などの場面ではあまり使われない表現です。

クリーンエネルギーについて、詳しくは「クリーンエネルギーとは?意味やメリット、企業事例を解説」をご覧ください。

再生可能エネルギーの種類とは?6つの発電方法を紹介

再生可能エネルギーによる発電には、さまざまな種類があります。また、再生可能エネルギーに含まれるかどうか、意見の分かれている発電方法もあります。

以下では、再生可能エネルギーの種類、メリットやデメリットについてまとめます。

再生可能エネルギーの種類①太陽光発電

太陽光発電は、屋外に設置した太陽光パネルに太陽光が当たることで、光電効果と呼ばれる現象により発電します。

日本では、エネルギー発電量の7.4%を太陽光発電が占めており、再生可能エネルギーの中では水力と並んでトップの発電量を誇ります。

太陽光発電のメリットには、以下のようなものがあります。

  • 災害時など、電力の供給が停止した際に活用できる
  • 小規模なら一般家庭でも設置可能
  • 比較的普及しており、補助金制度も豊富
  • 固定価格買取制度(FIT)の対象

一方で、以下のようなデメリットも存在します。・台風や落下物、鳥などにより破損する危険性

  • 導入コストなどのハードルが高い

太陽光発電全般について、詳しくは「太陽光発電のメリットとデメリットを電気代や環境面からまとめてご紹介!」をご覧ください。

また、太陽光発電の仕組みについては「太陽光発電の仕組みをおさらい!発電システムや産業用設備の仕組みもわかりやすく解説!」をご覧ください。

再生可能エネルギーの種類②風力発電

風力発電は、風をプロペラで受け、回転力を利用して発電する方法です。陸上風力発電と洋上風力発電があります。

なお、日本の発電量に占める風力発電の割合は0.76%です。

風力発電のメリットは、以下の点が挙げられます。

  • 一定の風量があれば昼夜問わず発電できる
  • 費用対効果が高い
  • FITの適用を受けられる

逆に、デメリットは以下の通りです。

  • 広大な土地が必要
  • 発電量が風況に左右される

風力発電について、詳しくは「風力発電の仕組みやメリット・デメリットをわかりやすい図で解説」をご覧ください。

風力発電

再生可能エネルギーの種類③水力発電

水力発電は、ダムなどを用いて水の位置エネルギーを蓄え、水車を回転させることで発電する方法です。

出力により大規模水力発電、小規模水力発電に分けられます。「再生可能エネルギー技術白書」では、100kW以下をマイクロ水力発電、1001kW~1000kWをミニ水力発電と呼んでいます。

日本では、太陽光と並んで、発電量の7.4%を水力が占めており、再生可能エネルギーの中ではトップです。

水力発電のメリットは、以下の通りです。

  • エネルギー変換効率が高い
  • 設置後の管理コストが安い
  • 日本は水源と山が豊富で適地が多い

一方で、以下のようなデメリットがあります。・大規模施設の環境負荷が高い

  • 降水量に左右される

水力発電について、詳しくは「」をご覧ください。

「水力発電 仕組み」記事(作成中)

再生可能エネルギーの種類④地熱発電

地熱発電は、火山活動などに由来する地熱による水蒸気でタービンを回転させて電力を発生させる発電方法で、日本の発電量の0.24%を占めています。

地熱発電は、タービンを回転させる媒体により、フラッシュ発電とバイナリー発電に分類されます。

地熱発電のメリットは以下の通りです。

  • 天候や昼夜に関わらず発電可能
  • 使用した蒸気を再利用できる場合がある

また、デメリットは以下の通りです。

  • エネルギー変換効率が比較的低い
  • 火山性ガスに二酸化炭素が含まれる場合がある

「地熱発電とは?仕組みや種類、メリット・デメリットをわかりやすく解説」により詳しく解説してありますので、併せてご覧ください。

再生可能エネルギーの種類⑤バイオマス発電

バイオマスとは、化石燃料以外の動植物に由来するエネルギー資源のことで穀物や間伐材、生ごみ、糞などを用います。バイオマスやその発酵ガスを燃焼させて発電する方法を、バイオマス発電といいます。

バイオマス発電は、日本の発電量の2.7%を占めます。

バイオマス発電のメリットは、以下の通りです。

  • 発電量が環境そのものに左右されない
  • 廃棄していた生ごみなどを利用できる

デメリットは、以下の通りです。

  • 運転時に燃料費がかかる
  • 発電効率が比較的低い

バイオマス発電について詳しく知りたい方は「バイオマス発電とは?発電の仕組みや種類を図で分かりやすく解説」をご覧ください。

エネルギー

再生可能エネルギーの種類⑥太陽熱発電

太陽熱発電は、太陽光を鏡やレンズで集光し、媒介を熱することでタービンを回転させ、発電する方法です。

太陽熱の集め方によって、パラボラ・トラフ型、リニア・フレネル型、タワー型などに分類されますが、いずれも広い土地が必要であるため、日本ではあまり普及していません。

また、比較的、小規模なディッシュ型と呼ばれる集熱器も存在します。

太陽熱発電のメリットは、以下の通りです。

  • 蓄熱により夜間でも発電可能
  • 特別な燃料や材質が不要
  • 砂漠などの空いた土地を利用できる

デメリットは、以下の通りです。

  • 大規模施設を建築するため、広大な土地が必要
  • 日の出から発電を開始するまでに時間がかかる

詳しくは「太陽熱発電とは?メリットや仕組みを解説!太陽光発電との違いも」をご覧ください。

そのほかの再生可能エネルギーの種類

ほかにも、雪氷熱利用、空気熱、波力、潮力、塩分濃度差など、さまざまなエネルギーを取り出す方法が考えられ、実用化に向けて研究されています。

また、水素エネルギーや振動発電など、再生可能エネルギーに含めるべきか議論されているものもあります。

水素エネルギーについて、詳しくは「水素エネルギーとは?メリットや課題、将来性、企業の事例を解説!」をご覧ください。


この記事では、再生可能エネルギーの種類についてまとめました。

日本では、FIT制度などの経済的な導入支援も進められています。再生可能エネルギーの導入や、再生可能エネルギーを使った電力の使用を始めてみてはいかがでしょうか。

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