再生可能エネルギーの一覧を紹介！ポータブル電源との相乗効果も解説！
現状の日本の主要なエネルギー供給源は石油、石炭、天然ガスなどの化石燃料ですが、これらは有限な資源であり、使用することで地球温暖化を引き起こすCO2を排出します。近年、この事実に対する意識の高まりと共に、環境にやさしい再生可能エネルギー需要が増えてきました。
ここで注目したいのが、再生可能エネルギーの普及に大いに貢献すると言われているポータブル電源です。もしもの時のためにポータブル電源を備えておくと、災害時に電力供給が断たれるリスクを軽減でき、キャンプやアウトドア活動においても電源を確保を容易に行うことが可能です。
そこで当記事では、再生可能エネルギーの一覧と、その相乗効果が期待できるポータブル電源について詳しく説明します。
再生可能エネルギーとは
再生可能エネルギーの一覧
ここでは再生可能エネルギーの一覧と、各エネルギーがどのように発電に利用されているのかについて詳しく解説します。
●太陽光発電
太陽光発電とは、太陽光のエネルギーを電気に変換する発電方法です。具体的には、太陽電池と呼ばれる半導体素子を用いて、太陽光のエネルギーを電気エネルギーに変換します。
太陽電池は、n型半導体とp型半導体を接合した構造になっています。n型半導体には、電子が自由に移動できる電子層があります。p型半導体には、正孔と呼ばれる電子の抜け穴があります。
太陽光が太陽電池に当たると、光のエネルギーによって、n型半導体から電子がp型半導体に移動します。この電子が導線を伝って流れることによって、電気が生じます。
太陽光発電は、今後もさらなる普及が期待される再生可能エネルギーです。
●水力発電
水力発電とは、水の落差を利用して発電する方法です。ダムや水路を利用して、水を落として水車を回し、その回転力で発電機を回して発電します。
水力発電は、再生可能エネルギーの中で最も古くから利用されている発電方法です。また、発電量が安定しているため、ベースロード電源として重要な役割を果たしています。
しかし、水力発電所の建設にはダムや水路などの設備を整える必要があるため、初期費用がかかります。
また、ダム建設によって、水没地域の住民の移転や、生態系への影響などの問題が生じる可能性を考慮する必要があります。
●バイオマス発電
バイオマス発電とは、動植物などから生まれた生物資源である「バイオマス」を燃料として発電する方法です。
バイオマスとは、化石燃料以外の生物由来の再生可能資源で、木材、農作物、畜産廃棄物、食品残渣など、さまざまなものがあります。
●風力発電
風力発電とは、風の力を利用して発電する方法です。風車の羽根が風を受けて回転し、その回転力で発電機を回して発電します。
風力を利用して発電する方法なので、資源が枯渇する心配がなく、資源が乏しい日本にとって、風力発電は国内における貴重なエネルギー源です。
しかしながら、発電量が風の状況に大きく依存するため、一定の発電が難しいことがデメリットとして挙げられます。さらに、設置に伴う騒音や視覚的影響も問題となるため、風力発電設備の設置場所は慎重に選び、地域コミュニティの理解と協力が必要です。
●地熱発電
地熱発電とは、地下の熱を利用して発電する方法です。地球内部では、マグマや岩石の熱によって、水が蒸気や熱水になります。この蒸気や熱水を利用することによって、発電します。
地熱発電は地熱資源が豊富な地域でしか設置できないというデメリットがあります。地熱発電は、日本やフィンランド、アイスランドなど、火山活動が活発な地域で広く利用されています。
●太陽熱発電
太陽熱発電とは、太陽光のエネルギーを熱エネルギーに変換して、その熱を利用して発電する方法です。
太陽熱発電は発電効率が低いため、大規模な発電には向きませんが、家庭やビルなどの熱利用に適した発電方法です。
●波力発電
波力発電とは、波のエネルギーを利用して発電する方法です。波の上下運動や、海流の流れを利用して、発電機を回して発電します。
波力発電の技術は、まだ発展途上にあり、発電効率やコスト面で課題があります。
●雪氷熱を利用した発電
雪氷熱を利用した発電とは、冬に降り積もった雪や氷を冷熱源として、夏に発電を行う再生可能エネルギーです。
発電のプロセスは、アイスシェルターや雪室のような温度調整が行われた場所に雪を保存し、冷気が必要になった時に冷水循環器や全空気システムなどで取り出す形をとります。
冷水循環器の場合、収集した冷水を熱交換装置で再利用し、全空気システムでは冷却した空気を冷房室に供給し、加熱した空気を用いて発電します。
また、現在の段階では、雪氷熱エネルギーは冷気としてのみ使用可能という制限も見られます。しかし、この点は将来的に技術が進化すれば変わる可能性があります。
●温度差熱を利用した発電
温度差熱を利用した発電とは、1821年にトーマス・ゼーベックによって発見された「ゼーベック効果」という現象を利用しています。ゼーベック効果とは、2つの異なる金属を接合した接合部に温度差を与えると、接合部に電流が発生する現象です。
温度差熱を利用した発電には、熱電発電素子と呼ばれる物質を2つ接合して、片方の接合部を高温、もう片方の接合部を低温にすることで、電流が発生させ発電する方法や海水の表層と深層の温度差を利用した発電方法があります。
これらの発電方法は、いずれもまだ実用化段階ですが、今後の技術開発によって、さらに普及していくことが期待されます。
●地中熱を利用した発電
地中熱発電とは、地球内部の熱エネルギーを利用して発電する方法です。
地中深くには、マグマや岩石の熱によって高温の蒸気や熱水が存在しています。これらの蒸気や熱水を地表に引き上げ、タービンを回すことで発電します。
再生可能エネルギーのメリット
再生可能エネルギーは脱炭素社会を目指す現代社会において注目されている分野の１つです。
再生可能エネルギーのメリットは、半永久的に利用できることから、エネルギーの自給率を高めることが挙げられます。
また、環境への影響が大きいとされている温室効果ガスが発生しないなど多くのメリットがあります。
● 半永久的に利用できる
再生可能エネルギーは、太陽光や風力、水力、地熱などの自然の力をエネルギー源とするため無くならないとされています。
例えば、太陽光は、地球に降り注ぐ太陽エネルギーの量は莫大で、太陽光を直接電気に変換する発電方法なので、太陽光があればいつでも発電することができます。
また、風力は地球の自転や太陽の熱によって大気が対流するため、常に風が発生しています。風力発電は風の力で羽根を回転させ、発電機を駆動して電気を生み出します。
太陽光発電や風力発電等の発電方法で作られる。再生可能エネルギーは、自然の力をエネルギー源としているため、枯渇する心配がなく、半永久的に利用することができます。
● 温室効果ガスを増加させない
再生可能エネルギーは、化石燃料とは違い、発電する過程で大気中の温室効果ガスを増やしません。
また、発電設備の設置から燃料の運搬、廃棄までを含む全ての発電過程を比較した際にも、再生可能エネルギーによる発電は化石燃料を使用した発電よりも、温室効果ガスの排出が非常に少ないと確認されています。
再生可能エネルギーのデメリット
再生可能エネルギーは、発電量が安定せず、電力の安定供給に課題があることや発電コストが高いこと、設置場所が限られることなどが挙げられています。
ここでは、再生可能エネルギーのデメリットについて解説していきます。
● 発電コストが高い
再生可能エネルギーの発電コストが高い理由は、大きく分けて以下の3つです。
設備投資コストが高い
例えば、太陽光発電の設備には、太陽光パネルやパワーコンディショナーなどの機器が必要となります。これらの機器は、高価な部品を使用しているため、設備投資コストが高くなります。
日本の地理的条件や自然条件による影響
日本は、地震や台風などの自然災害が多い地域です。そのため、再生可能エネルギーの設備は、これらの自然災害に耐える強度や耐久性を備える必要があります。
今後も、再生可能エネルギーの普及拡大に向けて、さらなる技術革新やコスト削減が求められています。
変換効率が低い
再生可能エネルギーの変換効率が低い理由には、自然現象をエネルギーに変換する際にロスが生じることやエネルギーを貯蔵する際にロスが生じることが挙げられます。
例えば、太陽光発電では、太陽光を電気に変換する際に、太陽光パネルの内部で熱や光の散乱などのロスが生じます。
また、蓄電池やバックアップ電源などのシステムでは、エネルギーを貯蔵する際に、充電や放電の際にロスが生じます。
これらの問題は技術革新により、再生可能エネルギーの発電コストや変換効率の向上が期待されます。
● 発電量が自然環境に影響する
再生可能エネルギーの発電量が自然環境に影響してしまうことも大きなデメリットとなります。
例えば、太陽光発電は、曇りや雨の日、夜間などは発電量が減少します。そのため、電力需給のバランスが崩れて、停電や電力不足などのリスクが高まる可能性があります。
風力発電は、風が吹かない日などは発電量が減少します。そのため、電力需給のバランスが崩れて、停電や電力不足などのリスクが高まる可能性があります。
再生可能エネルギーを活用した太陽光発電機「Jackery Solar Generator」とポータブル電源の組み合わせは相乗効果が期待できる
Jackery Solar Generatorは、ポータブル電源とソーラーパネルがセットになった太陽光発電製品です。
●Jackery Solar Generatorとは？
Jackery Solar Generatorは、設置工事や複雑なメンテナンスなどが不要で、ソーラーパネルをベランダや庭など光の当たる場所に広げてケーブルでポータブル電源と接続するだけで、すぐに太陽光発電と蓄電ができる製品です。
Jackery Solar Generatorは、キャンプや車中泊、災害時の非常用電源として、さまざまなシーンで活躍します。
●Jackery Solar Generatorの特徴は？
Jackery Solar Generatorには以下のような特徴があります。
大容量かつ軽量コンパクト
Jackery Solar Generatorは、大容量でありながら軽量コンパクトな設計が特徴です。
例えば、Jackery Solar Generator 1000 Proは、278400mAh/1002Whの大容量を誇り、一般的な家庭用蓄電池の約3分の1のサイズです。
キャンプや車中泊などのアウトドアシーンはもちろん、災害時の非常用電源としても持ち運びやすくなっています。
高出力で幅広い用途に対応
Jackery Solar Generatorは、高出力で幅広い用途に対応しています。
例えば、Jackery Solar Generator 1000 Proは、定格出力1000Wの高出力を誇り、炊飯器やドライヤーなどの高出力家電も使用できます。
また、USB-A、USB-C、シガーソケットなど、さまざまな出力ポートを搭載しており、さまざまな機器への給電が可能です。
安全性と耐久性
Jackery Solar Generatorは、安全性と耐久性にも優れています。
バッテリーには高品質なリチウムイオン電池を採用し、過充電や過放電などの保護機能が搭載されています。また、防水・防塵・耐衝撃性能を備えており、さまざまな環境で安心して使用できます。
●Jackery Solar Generatorの使い道
Jackery Solar Generatorは、以下のような状況で利用するのが効果的です。
アウトドアシーンでの電源確保
Jackery Solar Generatorは、大容量かつ軽量コンパクトな設計で、持ち運びやすいため、キャンプや車中泊などのアウトドアシーンで電源を確保するのに最適です。
スマホやタブレット、ノートパソコンなどの充電はもちろん、電子レンジや炊飯器などの高出力家電も使用できます。
災害時の非常用電源
Jackery Solar Generatorは、高出力で幅広い用途に対応するため、災害時の非常用電源としても安心して使用できます。
停電時にスマホやタブレット、ノートパソコンなどの充電はもちろん、照明や冷蔵庫などの電化製品も使用できます。
家庭での電気代削減
Jackery Solar Generatorは、ソーラーパネルと組み合わせることで、太陽光発電による電力供給が可能になり、家庭の電気代削減に役立ちます。
例えば、日中はソーラーパネルでJackery Solar Generatorを充電し、夜間にJackery Solar Generatorから家電に給電することで、電気代を節約できます。
まとめ
消費型の資源を使用せずに活用できる再生可能エネルギーは、持続可能なエネルギー源として注目されています。
環境に対する負荷が少ない点など多くの利点を持つ再生可能エネルギーは、化石燃料の代替として拡大生産が予想されています。
再生可能エネルギーには、日光から発電する太陽光発電や水力発電、風力発電、バイオマス発電など様々な形が存在し、それぞれの特性を利用した実装例も増えてきています。
また、Jackery社のJackerySolar Generatorは、再生可能エネルギーの一つである太陽光を有効的に利用できるポータブル電源です。家庭での電気代削減から、アウトドア、災害時に役に立つアイテムとして重宝されています。
