再生可能エネルギー

このページでは様々な再生可能エネルギーを紹介します。

水力発電

皆さん、水力発電はどのようなものか知っていますか？ これから、水力発電について知ってもらうため、水力発電の仕組みとメリットデメリットについて紹介します。

水力発電の仕組み

• 水路式
  河の流れをそのまま利用する発電方法です.。流れる力によって出力が変わります。
  
• 調整池式
  流れる量を調整池で調整して発電する方式で、容量によって出力の力を変えるため、安定した電力が得られます。
  
• 貯水式
  豊水期にためた水を渇水期で一気に使う方式です。一度に大きな発電量ができます。
• 揚水式
  地下発電所とその上、下に一つずつ池があり、上でためられた水を下の池に落として発電します。下にたまった水は、上の池にくみ上げて発電に備えます。

水力発電のメリット、デメリット

メリット

• 環境への負荷が少ない。　
  燃料を燃やさないため、温室効果ガスや大気汚染物質を排出しないため、環境にやさしい発電方法のため、世界中で注目されています。
• 純国産のエネルギーで、海外の資源に依存しない。
  水力発電は、日本産の発電方法で、日本にはたくさん水があるため、輸入に依存しません。
• 出力の調整が簡単にできる。
  非常に短い時間で発電できるため、電力需要の変化に柔軟に対応できます。
• 発電するコストが安い。
  実質無料の水という資源を利用するために、発電コストが安価になりやすい傾向にあります。
• エネルギー変換効率が高い。
  エネルギー変換効率は火力発電は約30〜40％、原子力は約30％、ほかの再生可能エネルギーは20〜40％ですが、水力発電の発電効率は、約80％のためかなり発電効率は良いといえます。

デメリット

• ダムの建設に多くの設備と費用がかかる。
• 環境に悪影響を及ぼす恐れがある。
• 降水量が少ないと発電量に影響も及ぶ。

水力発電のこれから

水力発電はこれからこのようになると考えられます。 これから、省エネをこれから行う可能性があることから電力は、そこまで変わらないと考えられますが、しかし水力発電を使う家庭は、これからかなり増えると思われます。 そのため、水力発電はこれからも、注目されていく電力の一つになると思います。

風力発電

風力発電について 風力発電は、風の力を使って発電をする、環境に優しい発電方法です。　これから、風力発電の仕組みやメリットについて詳しく説明していきたいと思います。

風力発電の仕組み

風力発電は、風の運動エネルギーを利用して発電します。具体的には次の通りです。

• 風がブレードを回転させる。
• ブレードの回転が発電機に伝わる
• 発電機が回転する力、すなわち回転エネルギーを電気に変換する。
• 出来た電気は送電網というところに供給される。
※送電網とは 作られた電気を、家庭や工場などの消費地に運ぶ設備のこと。

風力発電の種類

風力発電は、大きく分けて2つあります。

• 陸上風力発電
  山間部や、平野部など、陸上に設置されている風力発電です。
• 洋上風力発電
  海上に設置されている風力発電所は、作るのにコストがかかる代わりに、より強く、安定した発電をすることができます。

風力発電のメリットデメリット

メリット

1. 再生が可能なエネルギーであること
   石油や石炭、天然ガスなどの化石燃料とは違い、資源は無限にあるため、エネルギーがなくなることがありません。
2. 環境へのやさしさ
   火力発電などとは違い、二酸化炭素を排出することがないため、環境にやさしい発電方法です。
3. 効率の良さ
   風の運動エネルギーの30〜40％分を発電でき、環境にやさしいエネルギーの中で第2位の発電効率のため、発電効率はかなり高いといえます。
4. 発電量の高さ
   大規模な風力発電の施設の場合、火力発電と同等、またはそれ以上の発電量が期待できます。

デメリット

1. 立地の制限
   風の強く、開けている地域でなければ、高い発電効率は期待することができません。そのため、設置場所が限られています。
2. 天候に左右される
   風が強くないと発電量が期待できないため、天候に左右されることが多いです。
3. 騒音の問題
   ブレードの回転の音が大きいため、近所で騒音問題が多発します。
4. 景観への影響がある
   大きい風車のたくさんある風力発電は、周囲への景観を損なう可能性もあります

風力発電の将来性

バイオマス発電

バイオマス発電とは、動植物などの生物が作り出すエネルギー源の中で、石油や、石炭などの化石燃料と呼ばれる地中に埋まっている燃料をのぞいたエネルギーを使った発電方法のことです。 バイオマス発電の種類について バイオマス発電は大きく2種類あります。木質バイオマスと、廃棄物系バイオマスです。木質バイオマスは、間伐材などの木でできているものが多く、廃棄物系バイオマスは、生ごみなどからでるガス、いわゆるバイオガスを使ったものが多いです。　これらのエネルギーを、木でできたものが木質燃料、ガスでできたものをバイオガスといいます。

太陽光発電

次に太陽光発電についてみていきます。太陽光発電は、日本の再生可能エネルギーという枠の中で、37％を占める非常に重要な発電方法です。まずはこの太陽光発電の仕組みについて説明していきます。

太陽光発電の方法

　太陽の光の力で発電される。
→リチウムイオン蓄電システムで、太陽光の力を電流に変え、貯めます。
→分電盤に送られ、貯めた電気を放電します。

太陽光発電の種類

太陽光発電は、素材によって次のように分類されます。

太陽光発電のメリットとデメリット

メリット

• 発電時に二酸化炭素の排出量が少ない
• 自家消費で電気代の節約ができる
• 売買収入を得られる
• 災害、停電時の非常用電源になる

デメリット

• 発電量が天候に左右される
• 設置場所を確保しなければならない
• 自己所有の場合、初期費用が必要

大局的な目線で見ると、火力発電などより環境にやさしいことは、太陽光発電の大きなメリットであり、地球温暖化を防ぐ発電方法の一つとして注目されています。しかし、発電量は天候に左右されるため、火力発電より安定的に発電することができません。

太陽光発電の現在とこれから

太陽光発電は、現在世界と比べて日本は大きく普及しており、平地面積の中の太陽光発電設備容量は、2位のドイツと比べても、約２倍の大差で1位になっています。
日本の平地面積は約13万k㎡・太陽光設備容量66GW、ドイツの平地面積約24万k㎡・太陽光設備容量59GWなので、日本は514kW/km2、ドイツは243kW/㎢です。このように、日本は国土の特性をふまえると太陽光発電の導入に積極的と考えられます。

これから、太陽光発電は日本やEU、アメリカなど、125の国と1の地域が、2050年までにカーボンニュートラルを実現することを表明しています。そして、太陽光発電は脱炭素の発電方法の一つとして注目されています。今後は、カーボンニュートラルを達成するために、太陽光発電の普及が進んでいくことでしょう。