再生可能エネルギー
広義には、太陽・地球物理学的・生物学的な源に由来し、自然界によって利用する以上の速度で補充されるエネルギー全般を指す。狭義には、多彩な利用形態のうちの一部を指す。
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太陽光、風力、波力・潮力、流水・潮汐、地熱、バイオマス等、自然の力で定常的(もしくは反復的)に補充されるエネルギー資源より導かれ、発電、給湯、冷暖房、輸送、燃料等、エネルギー需要形態全般にわたって用いられる。 枯渇性燃料が持つ有限性への対策、地球温暖化の緩和策、新たな利点を有するエネルギー源等として近年利用が増加しており、2010年時点では世界で新設される発電所の約1/3を占め(大規模水力を除いた値)、年間投資額も2110億ドルに達している。
対義語は枯渇性エネルギーで、これは化石燃料(石油、天然ガス、オイルサンド、メタンハイドレート等)やウラン等の埋蔵資源を利用するもの(原子力発電など)を指す。
定義・関連用語
再生可能エネルギーとは本来、「絶えず資源が補充されて枯渇することのないエネルギー」、「利用する以上の速度で自然に再生するエネルギー」という意味の用語であるが、実際には自然エネルギー、新エネルギーなどと似た意味で使われることが多い。具体例としては、太陽光、太陽熱、水力、風力、地熱、波力、温度差、バイオマスなどが挙げられる。ただし、詳細な定義や、法規や統計にどのようなものを含めるかについては、個別の資料・団体・法規などにより下記のように差異が見られる。欧州連合のように、性能次第で範疇に含めるかどうかを分ける例もある。また水力のうち大型のダムを用いるもの(large hydro)については、環境破壊の少ない中小規模の水力発電(small hydro)と区別され、統計上も別扱いされることがある(例えばREN21では、出力10MWを境に区別している(Table1))。なお、化石燃料は定義を満たさない。
IPCCの再生可能エネルギーと気候変動に関する特別報告書(SRREN)では、太陽・地球物理学的・生物学的な源に由来し、自然界によって利用する以上の速度で補充されるエネルギー全般と定義されている。これは下記に紹介する他の定義の大部分を含んでいる。
国際エネルギー機関の発行する統計 (Renewables Information) では、「絶えず補充される自然の過程に由来し、様々な形態のうち太陽から直接供給される光や地球内部で発生する熱、太陽や風や海洋や水力やバイオマスや地熱資源から発生した熱や電力、そして再生可能資源に由来するバイオ燃料と水素」を対象とし、ヒートポンプによる熱(地中熱、大気熱等)は別記している。
欧州連合の2009年5月の指令による定義では廃熱利用、水熱利用、空気熱利用も定義に加えている。ヒートポンプについては統計に含める要件として、出力が投入したエネルギーより大きいもののみ統計に含められるべきとされる。
日本の法令上は、「再生可能エネルギー源」について、端的に「永続的に利用することができると認められるエネルギー源」と定義する例や、「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」とした上で、同施行令により「太陽光」「風力」「水力」「地熱」「太陽熱」「大気中の熱その他の自然界に存する熱」「バイオマス(動植物に由来する有機物であってエネルギー源として利用することができるものをいう。)」と列挙定義される例がある。
再生可能エネルギーの特徴
長所
- 枯渇しないため半永久的な利用が可能。(再生可能エネルギーの定義)
- 二酸化炭素等の温暖化ガスの排出量が少ないものが多い。
- 設備の耐用年数内に得られるエネルギーに対する温室効果気体の排出が化石燃料を用いた場合に比べ非常に少なく済む。
- エネルギーを需要地近辺で調達できる。(エネルギー自給率の向上、燃料等の調達コストの削減、送電・輸送にかかるエネルギー消費量の縮減)
- 枯渇性エネルギーに比べ、有害物質の排出量を削減できるものが多い。
- 放射性廃棄物を出さない。
- 電力に加え熱など廃棄されがちなエネルギーも有効利用でき全体的なエネルギー効率を高めたりコストを削減できる
- 小規模設備は移設・転売・廃棄・リサイクルなどが容易である
- 小規模設備ほど工期が短くなり、需要量の予測のずれによるリスクを低減できる
- 設備が比較的単純な仕組みのため、修理等が容易であり安価に維持可能である。稼働可能率も高くなる
- 多数設置する場合一部が使用不能になっても影響が小さく、全体的な信頼性が高くなる。災害などの有事においても影響(供給停止の範囲や期間)が抑制できる。
- 化石燃料に代わる新たなエネルギー産業になる。
短所
- 資源が偏在するため任意の場所に任意の設備を建設できない。
- 既に利用されている用途との競合による価格高騰や紛争の発生。
- バイオエタノールへの転用による穀物や果実の高騰。
- 地熱発電に温泉を利用することによる観光業との競合。
- 潮力発電、波力発電、海流発電と漁業権の競合。
- 生産規模が小さいことによる環境負荷の増大や価格競争力の弱さ。
- 製造工場が小さいために排出される二酸化炭素などの処理が不十分になりがちで量産効果が出せず石油に比べ高価になる(バイオエタノール)
- 環境基準による設置制限
- 国立公園内における開発の制限(地熱発電、水力発電)
- 販売方法や情報開示による販売不振、正しい知識もしくは間違った知識の浸透による販売不振など。
- 販売価格への政府自治体の補助基準の影響(太陽光発電)
- 問題のある販売方法による行政処分に伴う類似製品全般への社会的イメージ悪化(太陽熱温水器)
- 水素の原料を明らかにしない宣伝広告(燃料電池)
- 時間帯による出力変動や資源分布地域の偏在によるエネルギー需給ギャップ(風力発電の出力変動、太陽光発電の出力変動などの例がある)。
- エネルギー密度が低いことによる物理的な制限。ただし、地熱発電や太陽熱発電などはエネルギーの集中が可能。一般的にエネルギー密度と安全性との間にはトレードオフの関係がある。
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