エコ？ 安価？ 再生可能エネルギーの特徴を比較してみます
再生可能エネルギー(自然エネルギー)という言叶が良く闻かれますが、具体的にはどんなエネルギーなのでしょうか？また「再生可能エネルギーは环境にやさしい」「安価なエネルギー源」というイメージがありますが、それは本当でしょうか？検証してみました。
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再生可能エネルギーとは？
まず、再生可能エネルギーとは、どんなエネルギー源なのでしょうか。
法律での定义
再生可能エネルギーは、一般的には、太阳光発电や风力発电など、クリーンな自然エネルギーというイメージですが、法律上では、「エネルギー源として永続的に利用することができると认められるもの」とされています。
具体的には、太阳光、风力、水力、地热、太阳热、大気中の热その他の自然界に存する热、植物など生物由来の燃料を用いるバイオマスが规定されています。资源が枯渇せず繰り返し使えることから、この名前がつけられています。石炭、石油、天然ガスなどの化石燃料ではないため、発电时や热利用时に地球温暖化の原因となる二酸化炭素をほとんど排出しないことから、环境にやさしい、エネルギーとされています。
世界の状况
风力発电もこの数年导入が増えています。特に目覚しいのは、中国で、2012年时点で、导入量は世界全体の27%弱を占め、トップの座を维持しています。次いで米国が26%のシェアとなっています。水力でも中国がトップで、次いでインド、カナダなどが続いています。
地热では、米国が第一位、次いでフィリピン、インドネシアなどの火山国が続いています。日本は火山国ですが、地热の导入量では遅れをとっています。バイオマスは、欧州やアジアが多くなっています。
日本の方针
日本は、地球温暖化対策や、化石燃料の确保难などから、2009年に「石油代替エネルギー法」の改正を行い、再生可能エネルギーや原子力などの非化石エネルギーの导入拡大に取り组むことになりました。同时に、「エネルギー供给构造高度化法?を制定し、エネルギー供给事业者に対して再生可能エネルギー等の非化石エネルギーの有効利用を促しました。2012年7月からは固定価格买取制度(贵滨罢)を実施、これまで以上に再生可能エネルギーの导入が活発化しました。
固定価格买取制度の対象としては、太阳光、风力、水力(小水力)、地热、バイオマスの5种类の再生可能エネルギーが対象とされています。すでに実用化段阶にあり、今后、国として积极的に后押しする必要があると考えられているためです。
再生可能エネルギー5种类の特徴
それでは、固定価格买取制度の対象になっている5种类の再生可能エネルギーのそれぞれの特徴や、普及度合いなどを见ていきましょう。
太阳光発电の特徴
太陽光発電は、シリコン半導体に光が当たると电気を生じる現象を利用して、太陽の光エネルギーを直接电気エネルギーに変換する発電方式です。
国内の导入量は、近年着実に伸びており、2012年末累积で663万办奥に达しています。累积导入量でみると、日本は、ドイツ、イタリア、米国、中国に次いで第5位となっています。
太阳光発电に欠かせない太阳电池の生产量では、日本は2007年まで世界のトップの地位にあったのですが、中国や台湾、マレーシアなどのアジア势の追い上げによって、日本のシェアは、2007年の24%から2012年には6%にまで低下しました。とくに中国公司の伸张が目覚ましく、世界全体の62%のシェアを占めるほどになっています。
太阳光発电の课题として、自然条件により出力がつねに変动するため、电力系统への接続には、火力発电などによる调整によって出力の安定化を図ることが必要となってしまいます。
太阳光発电の导入费用
固定価格买取制度の大幅な拡大による太阳光発电システムの导入量拡大によって、国内での1办奥当たりのシステム単価は低下しています。かつて1办奥300万円といわれた価格は、2000年代に入って着実に低下し、2012年现在、46万円台となっています。住宅用太阳光発电システムは、通常4办奥システムが一般的といわれるので、现在は180万円前后で购入できることになります。
太阳光発电システム価格の低下は、公司による技术开発の成果や政府の支援策、さらに电力会社の余剰电力购入等により普及率が大幅に向上したためです。
风力発电の特徴
风力発电は2000年代に导入が进み、2012年度末时点での导入量は1913基、出力は约264万办奥(设备容量10办奥以上）となっています。
地域别では、风况に恵まれた北海道、东北、九州地方での设置が多く、日本全体の50%以上を占めています。日本における风力発电の导入量は、世界的に见てシェアは低く、2013年末时点で0.8%、世界18位となっています。これは、诸外国に比べて平地が少なく、地形が复雑なこと、电力会社の系统に余力がないことなどが理由です。
しかし、今后は、固定価格买取制度の后押しや电力会社の系统受け入れ容量の拡大などにより、导入が进むとみられます。太阳光発电と同様、自然条件で出力が変动するため、系统への接続に当たっては调整电源が必要となります。
水力発电の特徴
水力発电の形态としては、流れ込み式（水路式）、调整池式、贮水池式、扬水式に分けられ、扬水式以外を一般水力と呼んでいます。扬水式は、夜间にポンプで下池の水を上池に汲み上げ、昼间の电力需要増大时に、上池の水を放流する方式で、需给调整用の水力といえます。2012年度末の水力発电设备は、1936地点、约1207万办奥となっています。
开発地点の小规模化、奥地化が进み、设备コストが割高となっていることから、今后は大规模开発は难しく、小水力発电の拡大に期待を寄せられています。小水力発电は、农业用水等を活用した発电で、エネルギーの地产地消の促进にもつながります。出力が一定のため、ベース供给电源として使われています。
地热発电の特徴
地下深部の地热贮留层から高温の热水?蒸気を坑井により取り出し、タービンを回して発电します。开発期间やコストがかかることから、これまで长期间停滞しており、2012年时点で国内17地点、约51万办奥の设备が稼働しています。しかし、固定価格买取制度の后押しや、出力が安定していることなどから、导入拡大机运が高まっています。
バイオマス発电の特徴
バイオマス発电は、主に植物そのもの、あるいは植物から作ったアルコールなどを燃料とする火力発电の一种です。
生物起源のエネルギーであり、カーボンニュートラルのない环境への负荷はありません。植物由来のバイオマス発电は、燃やした时に颁翱2を排出するものの、それは、植物が生育过程で取り込んだ颁翱2と同量なので、化石燃料の火力発电とは别のものとして扱われています。バイオマスエネルギーは主として燃焼により利用されます。バイオマスには木质系、食品廃弃物、农业残渣などの种类がありますが、その収集、运搬のコストが大きいことが课题です。2012年に利用された国内のバイオマスエネルギー量は原油换算で1155万办濒であり、一次エネルギー供给量の2.1%です。