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再生可能エネルギーとは？地球温暖化との関係性・メリット・今後の課題を解説
目次
地球温暖化をはじめとした環境問題は、日本はもちろん世界中でクローズアップされています。再生可能エネルギーは地球温暖化を抑制するとして、近年注目を集めるようになりました。本記事では、再生可能エネルギーの種類や日本の導入状況、地球温暖化との関係性や実際の取り組み事例まで詳しく解説します。
再生可能エネルギーとは
再生可能エネルギーは、自然界に存在する太陽光や風力、水力や地熱、バイオマスなどを利用して作り出されるエネルギーです。繰り返して利用できる持続可能なエネルギー源であり、枯渇する心配がありません。
また、再生可能エネルギーは発電時に温室効果ガスをほとんど排出せず、環境負荷が低いところも大きな特徴です。そのため、温暖化対策に役立つのはもちろん、エネルギー自給率の向上も期待できるエネルギー源として注目されています。
主な再生可能エネルギーの種類
再生可能エネルギーには種類がいくつかあります。それぞれの特徴もさまざまです。ここでは、5種類の主な再生可能エネルギーについて解説します。
太陽光発電
太陽光発電は、太陽光を電気エネルギーに変換して発電するクリーンな発電方法です。温室効果ガスを排出せず、地球環境に優しいとして、さまざま場面で取り入れられるようになりました。
たとえば、街灯や道路標識、学校や公共施設などにも広く採用されています。また、住宅用ソーラーパネルを設置し、電力の自給や節約に役立てている家庭も多くなってきました。非常用電源としての利用も可能であるため、停電時には重要な電力供給源となります。
参考：PPAモデルの太陽光発電で企業の脱炭素への1歩を後押し｜株式会社ヒナタオエナジーインタビュー | ゼロ炭素ポート
水力発電
水力発電は自然の水の流れ、または人工的な貯水池からの水流を利用して発電する方法です。一般的に知られているのはダムを活用した大規模発電ですが、小規模なスケールの流水発電もあり、水資源に恵まれている日本では古くから行われてきました。
水を制御することで発電するため天候には左右されず、安定した電力供給が可能です。具体的には高低差を利用し、高いところから落とした水で水車を回し、その回転エネルギーを電気エネルギーに変換して発電します。エネルギー変換効率が80％で、効率がよいのも特徴です。
風力発電
風力発電は風車のブレードを風で回転させることにより、その回転エネルギーを電気エネルギーに変換する発電方法です。そのため、風車は風が安定して吹く場所に設置されます。
風が弱い日や無風の状態では発電量が低下するものの、風がある限り無尽蔵に生み出される持続可能なエネルギー源として、陸上から洋上まで多様な場所で導入されるようになりました。街灯や非常用電源のほか、無線中継基地や農牧地の灌漑・揚水など幅広い用途があります。
バイオマス発電
バイオマス発電ではバイオマス資源を燃焼させ、その熱エネルギーで生成された蒸気がタービンを回して発電します。木材や農作物の廃棄物、家畜の糞尿など、これまでは捨てられていたものを有効活用できるのが特徴です。
燃焼時に二酸化炭素を排出するものの、原料の植物が生長する過程で二酸化炭素を吸収するため、全体として大気中の二酸化炭素は増加しないとされています。すでに日本では各地で木質バイオマスを活用した発電所が稼働し、地域資源の活用や地産地消のエネルギー供給モデルとして注目されています。
地熱発電
地熱発電は、地下深くに存在している高温の蒸気や熱水を取り出し、その熱エネルギーでタービンを回して発電する仕組みです。地上の天候や季節に左右されることがなく、24時間365日安定して発電できるメリットがあります。
地熱発電も発電時の二酸化炭素排出量が少なく、環境負荷が低いとされている発電方法です。ただし、地熱発電を実現するためには地熱資源の探査や掘削が必要になるため、かかるコストの抑制が課題として残っています。
日本における再生可能エネルギーの導入状況
経済産業省が2024年に発表した「再生可能エネルギーの導入状況」によると、日本の再生可能エネルギー導入状況は2022年度で21.7％でした。外国ではカナダやイギリス、ドイツなどの導入割合が高く、40％を超えています。
日本は2011年度で10.4％でしたが、2012年に再生可能エネルギーの固定価格買取制度（以下「FIT制度」という。）が始まり、倍程度に増加しました。FIT制度の開始以降、新たに運転を開始した設備のうち、特に多いのは88％を占める太陽光発電です。
2023年に開催された「第28回気候変動枠組条約締約国会議（COP28）」では、再生可能エネルギーの発電容量について、2030年度までに世界全体で3倍にする目標が掲げられました。日本でもその目標に貢献するため、再生可能エネルギーの導入を推進しています。
再生可能エネルギーに関する世界の動き
2015年には、国連で持続可能な社会を目指す世界共通の目標として「SDGs」が採択されました。SDGsは全部で17の目標を掲げており、特に目標7の「エネルギーをみんなに。そしてクリーンに」と13の「気候変動に具体的な対策を」が地球温暖化に関連する目標です。
実際に、地球温暖化を抑制するための手段として、再生可能エネルギーの普及が求められています。折しも新型コロナウィルスの影響で大都市がロックダウンし、二酸化炭素の排出量が激減したことで、これまでいかに化石燃料に頼っていたかが浮き彫りとなりました。この結果を受け、さらに再生可能エネルギーを普及させることが重要視されています。
再生可能エネルギーで地球温暖化を抑制できる？
それでは、再生可能エネルギーの導入に力を入れることで、本当に地球温暖化を抑制できるのでしょうか。ここでは、抑制できるとされる理由も含めて解説します。
そもそも地球温暖化とは
地球温暖化は、地球全体の気温が長期的に上昇していく現象です。主な原因は、二酸化炭素などの温室効果ガスが増加することだとされています。地球温暖化が進んで海面が上昇すると陸地が減少する懸念があるほか、気候変動の原因となり、世界各地にさまざまな影響を及ぼしかねません。
特に気候変動は大雨や洪水、台風の発生など災害のリスクが高まる可能性があることに加え、気温上昇による熱中症リスクのように身近な問題でもあります。地球温暖化を抑制するためには、温室効果ガスの排出削減が重要なポイントです。
再生可能エネルギーで地球温暖化を抑制できる理由
これまで当たり前に行われてきた石油や石炭などの化石燃料による発電は、地球温暖化の原因となる二酸化炭素を多く排出してきました。一方で、再生可能エネルギーは化石燃料とは違い、二酸化炭素をほとんど排出しません。
また、枯渇する心配がなく、繰り返し使えるエネルギー源として環境に優しいのが大きな特徴です。そのため、地球温暖化の抑制につながるとして、再生可能エネルギーの普及や活用が推奨されるようになりました。
再生可能エネルギーのメリット
ここでは、再生可能エネルギーを活用することで得られるメリットについて解説します。
原料が枯渇する心配がない
再生可能エネルギーは、自然が生み出すエネルギーを使って発電するため、化石燃料とは違って原料が枯渇する恐れがありません。これまで発電に多くの化石燃料が使われてきましたが、近年では世界的に資源の枯渇が問題視されるようになりました。
その大きな原因となっているのが世界的な人口増加と、アジアを中心とした発展途上国における化石燃料の使用量増加です。今後は、化石燃料に代表される有限な資源以外のエネルギー源が求められています。
温室効果ガス排出量を減らせる
化石燃料の使用時に排出される二酸化炭素をはじめとする温室効果ガスは、地球温暖化の原因のひとつといわれています。そのため、地球温暖化を抑制しようとするのであれば、温室効果ガスの削減は必須です。
SDGsの目標13「気候変動に具体的な対策を」でも、地球温暖化への対策が求められており、再生可能エネルギーが注目されるようになりました。再生可能エネルギーの導入を進めることで、温室効果ガスの排出量も削減できます。
日本国内でのエネルギー自給率を向上できる
再生可能エネルギーの普及は、日本のエネルギー自給率向上にもつながるメリットがあります。日本ではこれまで化石燃料によるエネルギー生産が主流でしたが、エネルギー資源は乏しく、原料を輸入に頼ってきました。
これまではエネルギー自給率が低い国でしたが、再生可能エネルギーなら国内でも資源を調達することが可能です。安定的にエネルギー資源を確保できるため、国際状況によって電気料金が大幅に左右されることもありません。
再生可能エネルギーのデメリット・課題
再生可能エネルギーを導入する際は、デメリットや課題も把握しておくことが必要です。ここでは、再生可能エネルギーのデメリットや課題について解説します。
発電量が安定しない
再生可能エネルギーによる発電は自然の力を利用しているため、どうしても天候や時間によって発電量が左右されるデメリットがあります。原則として電気は貯蓄ができないところも課題です。
万一、供給量よりも需要が上回ってしまうと、大規模な停電が起きかねません。そのため、現状では火力発電などによってバックアップを行いつつ、再生可能エネルギーによる電力を安定して供給できるようにしています。発電量を安定させるためにも、今後の技術開発が急がれています。
発電コストが高い
従来行われてきた化石燃料による火力発電や原子力発電に比べ、再生可能エネルギーのコストが高いのもデメリットでしょう。FIT制度によって電力の買取が行われているものの、日本の電力買取価格は欧米諸国の倍以上です。
発電コストが低く抑えられている多くの欧米諸国では、それだけ再生可能エネルギーの普及も進んでいます。日本でも、今後は発電量と消費量のバランスをうまく制御できるようなシステム開発が求められています。
莫大な建設・修繕費用が必要
日本は世界各国と比べ、再生可能エネルギーの導入コストも高いといわれています。コストが高額になる原因は、専用設備の工事費用が高いためです。そもそも日本は国土が狭いこともあり、再生可能エネルギーの設備を設置できる土地は限られています。
架台や電力を送るための送電線なども整備しなければならず、風の強い地域などでは特に莫大な建設費用が発生します。メンテナンス費用のほか、自然災害も多発する日本では対策費用も考慮しておかなければなりません。
日本で行われている主な取り組み事例
再生可能エネルギーによる発電は、すでに日本各地で行われています。以下の3つの取り組みを参考にしてください。
【太陽光発電】浜松新電力
静岡県浜松市では、全国トップクラスの安定した日照時間を活かし、大規模な太陽光発電が導入されました。浜松市に電力を供給する「浜松新電力」では、2030年に電力自給率を30．6％にするという政策目標を掲げ、エネルギー自給率の向上や経済の活性化に貢献しています。
学校の屋根に太陽光発電パネルを設置し、校内には発電量が分かるモニターを設置するなど、太陽光発電の普及率向上のために工夫を凝らしているのが特徴です。
【風力発電】秋田県由利本荘市沖
秋田県由利本荘市沖では、海上に設置した風車で発電する「洋上風力発電」のプロジェクトが開始予定です。開発に4年をかけ、2026年に着工、2030年から運転を開始するスケジュールが組まれ、すでにプロジェクトが進んでいます。
アメリカの大手電気事業者GE（ゼネラル・エレクトリック）の大型風車が65基設置され、発電設備出力は81.9万kWになる予定です。国内でも大規模な洋上風力発電プロジェクトとして、全国的に注目を集めています。
再生可能エネルギー導入を促進する制度
再生可能エネルギーを推進するため、日本ではさまざまな制度が設けられています。特に再生可能エネルギーが普及するきっかけとなったのは、2012年から開始されたFIT制度です。FIT制度では、再生可能エネルギーで発電された電気を、電力会社が一定の価格・期間で買い取ることを国が約束しています。
また、2022年4月からは、売電価格に一定の補助額を上乗せする「フィードインプレミアム制度（FIP制度）」もスタートしました。ほかにも、条件を満たせば再生可能エネルギー関連の補助金や税制優遇が受けられるため、導入時のコストがネックになる場合はうまく活用するとよいでしょう。
まとめ
再生可能エネルギーは、地球温暖化の原因となる温室効果ガスを削減し、持続可能な社会を実現するために欠かせない存在です。日本でも導入が進む一方、発電の安定性やコストが課題で、技術革新や支援制度の充実が必要とされています。
ゼロ炭素ポートは、脱炭素化に向けた取り組みに対し、自社のみならず他社ソリューションとも協力しながら、お客さまのニーズに応える情報を提供しているWebサイトです。炭素排出量削減の取り組みを加速するためにも、ゼロ炭素ポートをご活用ください。
執筆者プロフィール
会社名：東京瓦斯株式会社
部署名：ソリューション事業創造部
執筆者名：大塚勝臣（おおつかかつおみ）
執筆者の略歴（職務経歴、保有資格、受賞歴など）：
1992 年入社以来、様々な形で省エネ・脱炭素ソリューションの導入に関わる。
一級建築士
一級管工事施工管理技士
MBA
