再生可能エネルギーとは?種類・仕組み・特徴と導入量ランキング!




 

再生可能エネルギーには様々な種類と特徴があります。

今、1番目立っているのは「太陽光発電」ですがそれ以外にもすでに大規模で進められている再エネ発電はあります。

今回は再エネ発電の意味は種類・特徴を紹介します。

 

再生可能エネルギーとは?

再生可能エネルギーとは自然の力を利用したエネルギーのことです。

常日頃、地球の自然活動では膨大なエネルギーが発生しています。

そのエネルギーを技術を使って電気に変換しているエネルギーを再生可能エネルギーと呼びます。

資源が枯渇しないタイプのエネルギーで、将来の持続可能な社会の実現に向けて注目を集めているエネルギーです。

 

再生可能エネルギーの日本の導入量ランキング・種類・原理・特徴

再生可能エネルギーの種類は、自然のエネルギーのあり方に対応して様々な技術が開発されています。

ここでは再生可能の日本での2016年度までの導入量をランキング順に紹介します。

データは2017年12月の資源エネルギー庁の資料を参照して見積もっています→こちら

1位:水力発電!堂々の1位を獲得。800億kWh!

びっくり!

再生可能エネルギーといったら太陽電池を想定する人が多いのではないでしょうか?

しかしながら2017年の現在において1番の発電量を誇っているのはなんと水力発電です。

これは大規模な水力発電所と中小規模の水力発電所を合成した値です。

 

原理

高い所にあるものは下に落ちようとします。

水も同じように高い所にある水は下へ下へ落ちようとします。

その時の力を利用して、歯車を回し、発電するのが水力発電です。

(水車を思い浮かべてもらえれば大丈夫です。)

 

力の源

どうして水は高い位置に移動できるできるのか?

水力発電の力の源は太陽光です。

熱の力により、海の水は蒸発して空気中に拡散されて、空気中を巡り、山を越える時や、気象状況によって雲となり雨を降らし、川になります。

ポイント

・適切な場所   :山で川がある場所

・導入初期費用:200万円/kW

・FIT有無        :中小規模ならあり

・稼働時間  :24時間いつでも可能

結論:個人でやるにはかなり難しい

 

2位 太陽光発電!凄まじい伸び。520億kWh!

太陽光発電はその名の通りに太陽の光を電気に変える発電方法です。

みなさん、知っているでしょうか?

光って実はエネルギーを持っているのです。

人が目でものを見たり、色を認識できるのは、光のもつエネルギーが目に存在する光を感知するタンパク質を刺激するからなのです。

刺激できるということはエネルギーを持っているということなのです。

 

原理

太陽光のもつエネルギーを様々な原子を使って電気に変換することが可能です。

この仕組みを光電変換と言い、この原理を利用しているのが太陽光発電です。

光電変換では、太陽の光に含まれる多くの色を効率よく吸収して電気にすることができれば発電効率の高い太陽電池になります。

様々な光を吸収すると跳ね返る(反射)する光は少なくなり、人の目には何も色がないように見えます。これが太陽電池が黒色の理由です。

 

力の源

いわずもがな。太陽光です。

ポイント

・適切な場所   :どこでも可能

・導入初期費用:20-30万円/kW

・FIT有無        :あり

・稼働時間  :日中4時間程度がメイン

結論:個人でやるに最も導入しやすくオススメ

 

3位 :バイオマス発電!期待の銅メダル獲得。190億kWh!

最近、耳にするようになった再エネワードに思われますが原理が簡単なため、比較的に昔から取り組まれていた再生可能エネルギーの発電方法です。

原理

木屑、ゴミを燃やした際に発生する熱を利用してタービンを回すことで電気を起こす発電の方法です。

 

基本的には生命活動をしている、もしくはしていた材料でただただ捨てられてもったいないものを燃やして発電する方法です。

植物を加工し、生じた廃材を燃やして二酸化炭素をだす、その二酸化炭素を植物が吸収して成長する。

このように炭素の観点で見ると、グルグルと循環しているのでカーボンニュートラルと言われています。

個人的な意見では、これはながーい目で見ると石油を利用しているのと変わらないです。

多くのエネルギーが必要になった時にわざわざ伐採して燃やすのか?植物が成長するのを待つのか?この点と上手く向き合っていくことが必要です。

将来の社会の持続可能性を考えた時に、使用するバイオマスの量が制限されてしまうことから、再生可能エネルギーとしては大量導入性にやや不利なように感じます。

力の源

あらゆる生物(植物、動物)のエネルギーのもとを辿ると太陽光のエネルギーです。

太陽光のエネルギーを活用して生命活動を維持する植物。植物を食べて生きる草食動物。草食動物を食べて生きる肉食動物。肉食動物に寄生して生きる微生物など。

ポイント

・適切な場所   :どこでも可能

・導入初期費用:40万円/kW

・FIT有無        :あり。かなり高い。

・稼働時間  :24時間いつでも可能

結論:個人でやるにはかなり難しい。

 

4位 :風力発電!ベスト3に惜しくも入らず。85億kWh!

風力発電をみるとジブリの「風の谷のナウシカ」が思いだされます。

世界でも古くから風車として使われてきた風力発電。日本の再エネ順位ではまだ伸びは弱いようです。

原理

風を利用してプロペラを回し、その力でタービンを回すことで発電する方法です。イメージでは自電車をこいで電気が点灯するライトってありますよね?あれを風が自然におこなってくれるイメージです。

力の源

風は気体の温度差によって生じます。

暖かい空気は上に、冷たい空気は下にいく性質があるので、2つの空気の層がぶつかった時に、それぞれを避けるように進みます。

気体の温度差を与えるのはもちろん、太陽です。

風の源は太陽です。

ポイント

・適切な場所   :どこでも可能

・導入初期費用:20-30万円/kW

・FIT有無        :あり

・稼働時間  :24時間いつでも可能

結論:個人では始めやすい部類。しかしFITの劇的な低下で混乱を呼んでいる

 

5位 :地熱発電!大きな成長はなし。10-20億kWh!

地熱発電は古くから行われている導入実績に関しては進展している様子はない。

日本のように火山地帯が多く、地熱を豊富に有する場所なら土地柄を利用してみたいものです。

原理

地熱発電は地中にある熱から発生する天然の蒸気を利用してタービンを回すことで発電する方法です。

あたためたヤカンの口でピーーーっと蒸気がでるあの部分にプロペラを置いたらプロペラはくるくると周ります。

そんなイメージです。

 

力の源

大地の熱を利用します。

おおもとは小惑星同士の衝突時のエネルギーと言われています。一方、地球の中心では、核物質が高温高圧環境下で核分裂しています。このエネルギーが熱となり、地球を温め続けている1つの要因です。

地熱の源は核分裂です。

ポイント

・適切な場所   :どこでも可能

・導入初期費用:80-120万円/kW

・FIT有無        :あり

・稼働時間  :24時間いつでも

結論:規模が大きい故に個人では手を出すのが厳しい。

 

ベスト6位以降の再エネ発電方法を簡単に紹介。以下はFITによる固定価格買取制度は適用されません。

 

・太陽熱発電

太陽の熱を、熱をためることができる蓄熱材に吸収させ、その熱を利用して温水を作ったり、蒸気を発生させてタービンを回して発電することも可能です。

ポイント

・適切な場所   :どこでも可能

・稼働時間  :24時間いつでも可能

 

・雪氷熱利用

発電方式ではありません。

寒い時期に大量の氷を保存しておき、あたたかくなった時に、その氷を使って各種を冷ますために使われます。

冷蔵庫・クーラーの使用量の軽減などに繋がります。

ポイント

・適切な場所   :寒冷地

・稼働時間  :あたたかい時期

 

・温度差熱発電

ペルチェ素子を利用して温度の差により発電する方法です。

時期を選ばす使用できる点が特徴です。

ポイント

・適切な場所   :温泉地など

・稼働時間  :24時間いつでも可能

・地中熱利用

地中10-15mほど掘ったり、洞窟の中では1年を通して温度が大きく変わることはありません。

そのため外の温度変化に合わせて熱のやりとりをすることで夏は涼しく、冬はあたたかく、熱の移動を行うことができます。

ポイント

・適切な場所   :どこでも可能

・稼働時間  :夏や冬など気温が偏るときに有効

最後に

再生可能エネルギーにはたくさんの種類があります。

土地、目的によって様々な使い方、組み合わせ方を考えていくことができます。

これらを工夫し、組み合わせていくことで再エネで持続可能な社会がアレンジされていくことを願うとともに自分でもできることから試していこうと考えています。

読んでくださりありがとうございました。

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