皆さんこんにちは。Cyack Labの藤原です。
今回は再生可能エネルギーについて皆さんと情報を共有したいと思います。
最近は環境問題意識も上がっており、注目されているワードになると思いますので是非最後までご覧ください。
再生可能エネルギーとは？
まず再生可能エネルギーとはどういうものなのか確認してみましょう。
経済産業省の説明には以下のようなことが書かれています。
再生可能エネルギーの定義
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及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（エネルギー供給構造高度化法）においては、「再生可能エネルギー源」について、「太陽光、風力その他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することができると認められるものとして政令で定めるもの」と定義されており、政令において、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する熱・バイオマスが定められています。
経済産業省 資源エネルギー庁 再生可能エネルギーとは
再生可能エネルギーのポイントとしては「非化石エネルギーであること」「永続的に利用できるエネルギー源であること」になります。
非化石エネルギーであること
非化石エネルギーは化石燃料の燃焼等によって作り出されるエネルギー以外のもので、石炭や石油、天然ガスなどを使用していないエネルギーと言えます。
そのため、「再生可能エネルギー＝燃料を燃やさない」ではなく、化石燃料以外のものを燃やしてエネルギーを得ることは、再生可能エネルギーとして認められる可能性があります。
例えば再生可能エネルギーとして認められるバイオマスエネルギーであれば、エタノールやメタンガス等を燃焼させエネルギーを得ます。燃焼時にCO2を発生しますが、再生可能エネルギーとして認められます。
再生可能エネルギーは燃料を燃やさないことであったり、CO2を出さないエネルギーではないことがわかると思います。
永続的に利用できるエネルギー源であること
再生可能エネルギーの「再生可能」という部分は永続的に利用できると考えることができます。
化石燃料は採掘できる量に限りがあると言われており、永続的に利用できるとは言えません。それとは逆に再生可能エネルギーは永続的に利用できるので、資源が枯渇したりすることがないです。
地球上にある資源を大切に使いたいとう考えも、この「永続的に利用できる」という言葉から連想することができます。
再生可能エネルギーの種類
代表的な再生可能エネルギー5つ
太陽光発電
太陽光発電はソーラーパネル等を使用し太陽の光エネルギーから発電を行います。
天気に左右されますが設置場所の自由度が高く、導入しやすいシステムです。
参照：太陽光発電協会-太陽光発電基礎知識
水力発電
水力発電は水の落下や流れ等の位置エネルギーでタービン等を回し発電します。
近年では大型のダム以外にもマイクロ水力発電等のキーワードで中小規模の河川でも発電設備の設置が行われています。
参照：電気事業連合会-水力発電
風力発電
風力発電は風のエネルギーでプロペラ等を回し発電します。
設置場所の検討が難しいですが、エネルギー変換効率が良く発電コストを抑えられます。
参照：経済産業省 資源エネルギー庁-風力発電
地熱発電
地熱発電は火山活動による熱によって生成した水蒸気を使いタービン等を回し発電します。
地熱発電ができるところは国立公園や温泉等の施設内であることが多く発電設備の設置が難しいです。また、火山活動で排出される有害物の処理問題や発電設備を設置しても発電量が維持できていない現実があります。
参照：九州電力-地熱発電
バイオマス発電
バイオマス発電は動植物からうまれたメタノールやメタンガスを燃焼させ発電させたり、直接間伐材等を燃焼させ発電させたりします。
植物を燃焼させCO2が排出されても、元々植物は光合成によりCO2を吸収して成長するのでバイオマス発電はCO2を排出しないものとされています。このような考え方をカーボンニュートラルといいます。
バイオマス発電は従来ゴミとして捨てられていたものを有効利用する面から、環境保護や林業等の地域活性化も含めた利用が期待されています。
参照：中部電力-バイオマス発電
その他再生可能エネルギー
太陽熱
太陽光のエネルギーを光ではなく熱として活用します。太陽光をレンズや反射板等で集め熱を作り、その熱で発電や給湯利用などを行います。その他発電設備と併用しやすい点があり、近年では火力発電等と併用したハイブリッド型が注目されています。
参照：太陽光チャンネル-太陽熱発電とは？
雪氷熱(せつひょうねつ)
冬季に降った雪や凍結した氷を温かくなる時期まで保存し、冷気等が必要になった際に利用するものです。農作物の冷蔵や建物の冷房に利用され、除雪作業等の有効利用が進められています。
参照：札幌市-雪氷熱利用
地中熱
地下10～15ｍほどの深さでは、年間を通して温度が一定であることを利用します。地下にパイプを埋設し、夏場は地下で冷やした冷気等を活用したり、冬場は地下で温めた暖気等を利用したりします。
参照：地中熱利用促進協会-地中熱とは？
温度差熱
河川や地下水・下水等は、夏場は大気より冷たく、冬場は大気より暖かくなります。大気と地下水等の温度差を利用し、地中熱と同様に夏場は地下水等で冷やした冷気等を活用したり、冬場は地下水等で温めた暖気等を利用します。
参照：札幌市-温度差熱利用
海洋温度差発電
暖かい表面の海水温度と冷たい深層海水温度の差を利用しタービンを回して発電を行います。作動流体として沸点の低いアンモニア等を使用し、表面の海水温度で作動流体を蒸発させ、その圧力でタービンを回します。タービンを回した作動流体は深層海水温度で冷やされ液体に戻し、また表面海水温度で温められます。
参照：沖縄県海洋温度差発電実証試験設備-海洋温度差発電のしくみ
波力発電
波の運動エネルギーを利用して発電を行います。様々な発電方法がありますが、広く実用されているものは振動水柱型と言われるものです。波の力で空気を押し出し風を作ります。その風でタービンを回し発電を行います。
参照：エネチェンジ-次世代を担うエネルギーは波!?波力発電の全容に迫る！
潮流発電
潮流の運動エネルギーでタービンを回し発電します。潮流は潮の満ち引きによって起こる海水の周期的な流れで予測しやすく安定した発電ができるため注目されています。
参照：佐賀大学海洋エネルギー研究センター-潮流発電
最後に
再生可能エネルギーの定義と種類について説明しましたがいかがでしょうか？
再生可能エネルギーについてイメージがつかめたでしょうか？
再生可能エネルギーの種類を見ていくと意外と様々な場所で使用できたり、応用できたりするイメージがついたと思います。もしかすると新たな再生可能エネルギーの活用アイディアが沸いた人もいるかもしれませんね。
まとめ
- 再生可能エネルギーは化石燃料を使用しない非化石エネルギーである
- 再生可能エネルギーは永続的に利用でき資源が枯渇しない
- 再生可能エネルギーは主に太陽光/水力/風力/地熱/バイオマス発電等に使用される
- 再生可能エネルギーは代表的な発電設備以外にも多くの使用例がある
太陽光を使用したメガソーラーと言われる発電設備はここ数年で多く見られるようになりました。また、新しく建てられたビル等の建築物にも再生可能エネルギーを活用したものがあったりします。
今後益々我々の目に付く所で使用され、環境問題の解決だけではなく、地域の活性化等にも貢献していくと考えられます。
