再生可能エネルギー技術の手引き

再生可能エネルギーとは？

再生可能なエネルギーは、継続的に補充されるプロセスや資源から得られるものと定義されています。例えば、太陽光、風力、地熱、水力などが挙げられます。

再生可能資源は、長期的にはほぼ無尽蔵ですが、単位時間あたりのエネルギー発生量には限界があります。

これらのエネルギー源は、グリーンエネルギーやクリーンエネルギーと同じように考えられていますが、大きな違いがあります。再生可能エネルギーはリサイクル可能であり、クリーンエネルギーは酸化炭素などの汚染物質を大気中に放出しないエネルギーです。グリーンエネルギーとは、自然界に存在するエネルギーのことです。

しかし、すべての再生可能エネルギーが完全にグリーンでクリーンというわけではありません。例えば、水力発電所は森林破壊を引き起こし、自然の生息地にダメージを与えます。

再生可能エネルギーの種類

再生可能エネルギーには、それぞれ長所と短所があります。これらは、立地条件や季節、使用条件などによって異なります。

ここでは、主な再生可能エネルギーに焦点を当てます。

2. 水力発電

現在、風力発電が急速に普及していますが、これは再生可能資源の一つです。

水力発電システムは、風力発電と同じように、川の速い流れを利用してタービンを回し、エネルギーを発生させます。川の水流を利用してタービンの羽根を動かし、エネルギーを生み出します。水力発電所のパイプ（ペンストック）を流れる水がタービンの羽根を動かし、それが発電機に接続されて電気を生み出す。

従来の水力発電所は、以下のように構成されています。

1. 流れの力でタービンに圧力をかける可動式の水システム
2. 河川のダムの後ろにある貯水池に水を貯め、必要に応じてタービンで放流して発電する貯水システムです。

水力発電所は再生可能なエネルギー技術ですが、必ずしもグリーンエネルギーではありません。微気候や周囲の環境、動物の生息状況などに影響を及ぼします。とはいえ、40メガワット以下の小規模水力発電所は、慎重に管理されていれば、周囲に大きな影響を与えることはありません。

4. バイオマス発電

バイオマス技術は、木や農作物、廃材などの有機植物を利用したものです。バイオマスを燃やすと熱が発生し、蒸気タービンを回して発電します。

バイオ燃料は、持続可能な資源から得られるものであれば再生可能なものに分類されますが、クリーンでグリーンなものではない例も多くあります。

森林からのバイオマスは、化石燃料に比べてCO2排出量が多く、生物多様性にも悪影響を及ぼす可能性があることが専門家によって指摘されています。

しかし、バイオエネルギーの中には、状況によっては低炭素化できるものもあります。製材所から排出される木屑やおが屑は、分解されるCO2の量を抑制できるため、バイオマス発電に利用することができます。

バイオマスは、以下のような様々なプロセスを経てエネルギーに変換されます。

• 直接燃焼（燃焼）して熱を発生させる
• 固体、気体、液体の燃料を作る熱化学的変換
• 液体燃料を作るための化学変換
• 液体またはガス燃料を生産するための生物学的変換

直接燃焼は、バイオマスを有用なエネルギーに変換する最も一般的な方法であり、建物や水の暖房、工業プロセスへの熱供給、蒸気タービンによる発電などに利用されています。

研究者たちは、バイオマスをエネルギーに変換するための革新的な方法を研究し続けています。

6. 波力・潮力

潮汐エネルギー（波力）は、月の一定の引力によって引き起こされるため、再生可能なエネルギー源です。

潮汐を利用した発電は、安定していないかもしれませんが、信頼できるものです。しかし、防潮堤などのダム構造物など、海洋を利用したエネルギーシステムは、環境への影響を考慮する必要があります。

再生可能エネルギーのメリット・デメリット

再生可能なエネルギー源は、少なくとも何百万年もの間、枯渇することはありません。再生可能エネルギーは、化石燃料などの非再生資源に代わる有効な手段となります。また、CO2を発生させない、環境にやさしいエネルギーでもあります。

すべての再生可能エネルギー技術には長所と短所があり、その多くは供給に関するものです。

ここでは、再生可能な資源の主なメリットとデメリットをご紹介します。

再生可能エネルギーのメリット

再生可能エネルギーは、入手しやすいエネルギー源であることなど、多くの利点があります。

業界の発展に伴い、未来の最先端の再生可能エネルギー技術を設置・開発するための雇用創出も急増しています。また、再生可能エネルギーは、世界規模でエネルギーへのアクセスを改善し、光熱費の削減にもつながります。

再生可能エネルギーの大きな利点の一つは、クリーンでグリーンなエネルギーであることです。

自然エネルギーの有効性は、使用するエネルギー資源によって異なります。自然エネルギーの中には、容易に入手できて効果的なものもあれば、地熱のように特定の場所でしか利用できないものもあります。

一般的に、再生可能エネルギーは電力部門の排出量を約80％削減できる可能性があります。

再生可能エネルギーのデメリット

再生可能エネルギーだけに依存することはできません。太陽光発電は夜間や曇りの日には発電できませんし、静寂な日には風が十分に吹かず発電できません。天然ガスなどの化石燃料が多くの国で使われているのは、このような理由からです。

また、複数の再生可能エネルギー技術を組み合わせて、より堅牢で柔軟な供給システムを構築し、単一の供給源の生産不足を補うという方法もあります。

バイオマスや水力発電のように、これらの問題を抱えていない再生可能資源もあります。しかし、どちらも環境への影響という点では課題があります。

また、太陽光発電や風力発電などの再生可能エネルギーの中には、「家の近くには設置したくない」という地域住民の声があることも事実です。

結論

再生可能エネルギーは、温室効果ガスの排出量を削減し、気候変動に対処する上で重要な役割を果たします。また、現在の二酸化炭素排出の主な原因であるエネルギーの輸入や化石燃料の使用の必要性を減らすことにもつながります。

再生可能エネルギーは、原子力などのクリーンなエネルギー源と並んで、将来のエネルギー供給の主要な部分を占めると考えられています。環境に配慮した発電への移行により、太陽光発電や風力発電などの再生可能エネルギー産業での雇用が増加しています。

再生可能エネルギーの主な問題が供給に関連しているとしても、信頼できる供給と燃料の多様化があれば、再生可能エネルギーは今後数年間のエネルギー需要を満たすことができます。