再生可能エネルギーとは？主な種類、世界・日本の現状、身近な活用事例までご紹介

「再生可能エネルギー」とは何かご存じですか？温室効果ガスの削減のための「化石燃料」に代わるエネルギーとして注目されており、世界的に再生可能エネルギーへの転換が課題となっています。

今回は再生可能エネルギーの基本知識から、世界と日本の現状、身近な活用例まで紹介します。日本や世界が置かれている現状を把握し、ぜひできることから取り組んでみてください。

再生可能エネルギーとは、自然由来の枯渇することのないものを利用したエネルギーのことです。より詳細に説明すると、エネルギー供給構造高度化法では「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」と記述されています。

日本の電気供給の80％近くは、石油や石炭・天然ガスといった「化石燃料」を使った火力発電でまかなわれています。しかし火力発電に使う化石燃料には限りがあり、さらには化石燃料の使用により大量の温室効果ガスを排出してしまうのです。

温室効果ガスが増えると「地球温暖化」が進行し、生態系に変化を及ぼしたり、経済活動に支障をきたしたりするリスクが高まります。これを食い止めるための方法が、化石燃料での発電から脱却し「再生可能エネルギー」へ切り替える方法です。CO2の排出がなく環境へ配慮した再生可能エネルギーへの切り替えは、世界的にも課題とされています。

再生可能エネルギーはあくまで「自然由来のエネルギー」の総称です。実際には、主に下記の5種類で構成されています。

・太陽光　
・風力　
・水力　
・地熱　
・バイオマス

まずはそれぞれの再生可能エネルギーの仕組みや特徴について詳しく見ていきましょう。

太陽光を活用した発電ができます。「ソーラーパネル」と呼ばれる機器に内蔵された、半導体に光を当てると電気が発生する仕組みです。一般家庭でも屋根にソーラーパネルを設置して発電していたり、「電卓」「時計」「ポータブル電源」など太陽光充電ができる機器を使っていたりするため、おそらくもっとも身近に感じられる再生可能エネルギーでしょう。

また最近では東京電力や関西国際空港などの大企業が、大規模太陽光発電施設「メガソーラー」を導入しています。メガソーラーとは1,000kW以上の発電量を持つ、超大型の太陽光発電システムのことです。税制優遇などを受けつつ、活用できていない土地を大きく有効活用できるとして企業からの人気が高まっており、日本にとっても「低炭素社会」の一端を担う要素として注目されています。

自然に発生する風力で風車を回転させ、発電機を動かすことで発電が可能です。海上に設置する「洋上風力」と、陸地に設置する「陸上風力」の2種類に分類されます。現状の日本では陸上風力の活用が多いですが、少しずつ太平洋側を主とする洋上風力が増えてきました。

太陽光は日の当たる時間にしか発電ができませんが、風力なら24時間いつでも発電が可能です。ただし太陽光が夜間に発電できないように、風力も無風時にはほぼ発電ができないというデメリットがあります。

水を高い位置から落下させた際に発生する、位置エネルギーを活用した発電ができます。水の落下に伴い水車を回転させ、発電機を回転させる仕組みです。落下時のエネルギーのほとんどを的確に水車の回転に使えるため、80％と高いエネルギー変換効率を誇ります。

水資源が豊富な日本においては、水力発電はもっとも歴史があり、かつメジャーな方法です。大規模なダムはもちろん、水路や川を活用した水力発電も豊富に取り入れられています。他の発電方法よりも天候や時間に左右されないため、比較的安定した電力供給が可能です。

地下1,000～3,000mの深さにある「地熱貯留層」から発生する蒸気を活用した発電が可能です。蒸気により発電機のタービンを高速回転させる仕組みとなっています。地熱貯留層の熱源は地球内部のマグマのため、半永久的に発電が可能です。

地熱発電はさらに2種類の発電方式に細分化されますが、新たな掘削の必要がない「バイナリ方式」であれば環境破壊がなく利用できると注目されています。

「バイオマス」を直接燃焼する際の熱や、メタン発酵を施して抽出した「バイオマス」のガスを燃焼する際の熱で、火力発電のように発電が可能です。バイオマスとは、木くずや糞尿など、動植物由来の有機物のことを指します。よく聞く「バイオエタノール」も、廃木材を活用したバイオマスです。

「燃焼させたら、火力発電と同じなのでは？」と疑問を持つ方もいることでしょう。バイオマス発電では、燃焼に「天然ガス」「石炭」「石油」といった天然資源は一切使いません。あくまで「廃棄するしかないもの」を活用しているため、再生可能エネルギーとして注目されています。

自然由来の枯渇することのないエネルギーを活用し、CO2を排出せず環境に優しい再生可能エネルギー。この再生可能エネルギーを、国を挙げて導入する目的とは何なのでしょうか。具体的には、主に下記の3つの目的があります。

・温室効果ガスの削減が世界共通の目的
・日本産業における国際競争力の強化
・エネルギー自給率の向上と資金流出の抑制

それぞれの目的について、詳しく見ていきましょう。

●温室効果ガスの削減が世界共通の目的

「地球温暖化」が重要な環境問題となっているのは周知の事実でしょう。温暖化が進行すれば、世界規模での食糧難や経済活動の停滞など、さまざまなリスクが懸念されます。この温暖化を引き起こす原因となるのは、CO2やN2O、フロンガスを主とした「温室効果ガス」です。温暖化を食い止めるには、世界的に温室効果ガスの削減に取り組む必要があります。

そして日本は温室効果ガスの排出量が世界第5位となっており、削減が急務とされているのです。

（参考：JCCCA「データで見る温室効果ガス排出量（世界）」）

さらにこの日本の温室効果ガスのうち、90％以上をCO2が占めています。既存の火力発電を再生可能エネルギーによる発電に置き換え、CO2の排出量を減らしていく必要があるでしょう。

●エネルギー自給率の向上と資金流出の抑制

2020年現在、日本のエネルギー自給率は11.2％と、非常に低い水準となっています。エネルギー自給率とは、石油や石炭、太陽光など、発電に要するエネルギーをどれだけ自国内で確保できているかの割合です。

日本は石油や石炭などの化石燃料資源が不足しており、必然的に輸入に頼る形態をとっています。東日本大震災以前は原子力発電によりある程度の自給率をまかなえていましたが、震災以降は原子力発電所の停止によって自給率の低下を引き起こしているのも自給率が低い原因です。

輸入に頼っているということは、海外への資金流出も大きいということ。日本の化石燃料輸入額は、全体の約3.5％を占めています。エネルギーを自給する方向に転換しなければ、日本はどんどん貧しい国になってしまうでしょう。社会情勢により原油価格の高騰も続いており、資金流出を食い止めるためには再生可能エネルギーの導入が急務です。

●日本産業における国際競争力の強化

世界における再生可能エネルギーの市場は、今後間違いなく成長の一途をたどっていくでしょう。先進国だけでなく新興国も再生可能エネルギー市場に乗り込んできており、特に洋上風力など最新の技術を活用した発電には期待が高まっています。

幸運にも日本は、太陽光・地熱発電の分野を中心として、すでに世界でも非常に大きなシェアを獲得しています。こうした分野のシェアを拡大しつつ、新たな分野も開拓していくことによって、国際的な競争力が高まり日本のGDP向上へも繋がっていくでしょう。そのためにまずは日本国内における内需を拡大し、再生可能エネルギーを日本の主要成長産業とする必要があります。

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世界的に取り組むべき課題となっている再生可能エネルギーの導入。世界や日本の現状、そして今後の日本の目標について見ていきましょう。

●カナダやヨーロッパ諸国の再生可能エネルギーの割合は30％以上

電力供給における再生可能エネルギーの割合がもっとも高いのは、60％以上の使用率を誇るカナダです。次いでイタリア、ドイツ、スペイン、イギリスといったヨーロッパ諸国が30％以上と、世界でも高い水準となっています。

これらの地域では風力を活用した発電が活発です。特にイギリスでは2010年から2019年の10年間で風力発電における電力供給割合を3％から24％まで伸ばしています。今後も洋上風力を主とした風力発電で、再生可能エネルギーの割合は増加していくでしょう。

●日本の再生可能エネルギーの割合は約20％

2021年現在、日本の再生可能エネルギーの割合は20.3％となっています。世界に誇る技術を持った太陽光を中心に、着々と割合を増加させています。現在、太陽光発電の設備は主要国でも最多の導入量です。

（※参考：経済産業省「令和3年度(2021年度)エネルギー需給実績」）

とはいえ太陽光設備を大量に導入しても大きく割合が増加しないのは、日本の気候が影響しているとみられています。四季がはっきりしており日々の気候変動も激しいため、いずれのエネルギーも安定供給ができません。

「比較的安定している」と言われている水力発電すら、冬季は雪の影響があり電力供給が減ってしまいます。今後は天候に左右されない、VVP（バーチャルパワープラント）のシステム活用が期待されるでしょう。

●2030年時点で再生可能エネルギー割合36～38％が日本の目標

日本は「第６次エネルギー基本計画」により、2030年までに再生可能エネルギーの割合を36～38％ほどに上げることを目標としています。カギを握るのは、主に「太陽光」と「風力」の2つです。

2021年現在では、電力供給の8％ほどが太陽光、1％ほどが風力によりまかなわれています。この割合を太陽光15％、風力5％ほどに増加させるというのです。大企業にいかに自社の電力供給を太陽光でまかなわせるか、まだほとんど導入の進んでいない洋上風力の活用をどこまで進められるかの2点が重要視されています。

しかし企業における太陽光発電の導入は、コストパフォーマンスが悪くデメリットが大きいのが現実です。今後は各企業の太陽光発電導入への補助金や支援なども期待されるでしょう。

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再生可能エネルギーを使った発電装置は、私たちの生活にも密接にかかわっています。代表的なものは「ソーラーパネル」です。電卓や時計、モバイルバッテリーなどを「太陽光発電」で使った経験がある方が多いのではないでしょうか。

当社Jackery （ジャクリ）は10年以上にわたり、再生可能エネルギー技術のパイオニアとして活動しています。再生可能エネルギーをより手軽に活用でき身近な存在にした、当社の「Jackery Solar Generator」をご紹介しましょう。

Jackery Solar Generatorはソーラーパネルとポータブル電源がセットになった、一般家庭でも導入しやすい太陽光発電を実現できるリーズナブルな製品です。ソーラーパネルは完全ポータブル型で、設置工事なくどこでも活用できます。

車中泊やキャンプ、ハイキングの際に活用するもよし、非常用電源として確保するもよしの優れものです。近くにコンセントがない屋外で、電動工具を使うのに活用するのも良いでしょう。もちろん、普段使いして電気代の節約もできます。あらゆるシーンで活躍するため、1セット用意しておけば生活の利便性を向上させつつ、コストの削減が可能です。

Jackery Solar Generatorは再生可能エネルギーである太陽光のみで発電・蓄電を行うため、CO2を一切排出しません。ガソリンを使用する発電機と比較し、圧倒的に環境に優しい「エコ」な製品です。

アウトドアや非常時はもちろん日常的な電源として活用することで、電気代を節約しつつ再生可能エネルギーの普及や地球温暖化の防止に貢献できるでしょう。

温室効果ガスを減らし地球温暖化を食い止めるため、エネルギー自給率を上げ日本を貧しい国にしないために、既存の化石燃料による発電から脱却し、再生可能エネルギーによる発電に切り替えていかなければいけません。

個人でできることはどうしても限られてしまいますが、第1歩として身近な再生可能エネルギーを活用する製品を生活に取り入れてみてはいかがでしょうか。一人ひとりの行動が、いつか日本の、世界の未来を変えるでしょう。