自然エネルギーとは?発電の種類やメリット、問題点を分かりやすく解説!

近年よく耳にする「自然エネルギー」という言葉。

SDGsゴール7「エネルギーをみんなに そしてクリーンに」でも、地球にやさしいエネルギーを発展させていくことが掲げられているなど、自然エネルギーへの注目は年々高まっています。

今回は、クリーンエネルギーの種類や、どうすればクリーンエネルギーの使用率が高まるのか、など、エネルギーについて紹介していきます!

自然エネルギーとは?クリーンエネルギー?

自然エネルギーとは、文字通り「自然」から取り出したエネルギーを指します。太陽光や水力、風力、地熱などを利用してエネルギーを生み出します。

また、似たような言葉として「クリーンエネルギー」というものもあります。これは、汚染物質や二酸化炭素の排出がない、あるいは少ないエネルギーを指します。具体的には、燃料を必要としない自然エネルギーや、有害物質の排出が少ない天然ガスを利用したエネルギーなどが上げられます。また、複数の発電方法を組み合わせてエネルギーの生産効率を高めた「コージェネレーション」もクリーンエネルギーに含まれます。

つまり、自然エネルギーはクリーンエネルギーの中に含まれるエネルギーの種類ということになります。

なるほどくん
なるほどくん
なるほど!自然エネルギーはクリーンエネルギーの1つなんだね!

自然エネルギーの発電種類

では、自然エネルギーの種類をより細かく説明します。

太陽光エネルギー

半導体に光を当てることで電気が生じる仕組みを利用して発電されるのが、太陽光エネルギーです。

近年は一般住宅の屋根や街の街灯で太陽光パネルを見かけることも多くなり、皆さんにとって最も身近な自然エネルギーと言えるのではないでしょうか?

また、太陽光パネルの設置費用や運営費用は年々安くなっており、今後ますます太陽光エネルギーの使用率は高まっていくと考えられます。

水力エネルギー

水力エネルギーを生み出す水力発電には、いくつか種類があります。

河川や用水路など、水の流れがある場所に発電用水車などの仕組みを設置する「流れ込み式」や、ダムなどに貯めた水を放流することで生まれた水流を利用する「貯水池方式」などがあります。貯水池方式では、電気使用率の高い時間帯に合わせて発電量を調整することが可能であるというメリットがあります。

風力エネルギー

ブレードと呼ばれる風車の羽の回転で電気を生み出す風力発電によって得られるエネルギーです。

内陸に設置されることが多いですが、近年は海の上に風車を設置する「洋上風力発電」も注目されています。内陸より海上のほうが、風がより強く、安定して吹いているためです。技術発展により風車の耐久性が向上するにつれて、風力発電機の普及率は高まっていくと考えられます。

バイオマスエネルギー

バイオマス発電のイメージは、「本来ならば捨てるゴミや廃材などからエネルギーを取り出す発電」というものです。具体的には、木くずや可燃ごみや、それらを発酵させて生じるガスを燃焼してエネルギーを生み出す方法などがあります。

なるほどくん
なるほどくん
火力発電と何が違うの?

バイオマス発電は「元から現代の地球上にあった二酸化炭素を空気中に戻すので、二酸化炭素の総量は変わらない」という点で、化石燃料(太古の昔の二酸化炭素を含んでいる)を使用する火力発電と異なります。

なるほどくん
なるほどくん
なるほど!

自然エネルギーのメリット

では、上のような自然エネルギーを使用するとどのようなメリットが生まれるのでしょうか?

メリット1:エネルギー源が枯渇することがない

太陽からの光、河川や海の水が運ぶエネルギーは地球上を循環しています。量に限りがある化石燃料と違い、エネルギー資源として無限に利用できることが自然エネルギーの大きなメリットであると言えます。

メリット2:温室効果ガスや汚染物質の排出が少ない

化石燃料を使用する火力発電などは、エネルギー効率には優れていますが温室効果ガスの排出は免れません。地球温暖化、環境汚染への対策が急がれるなか、こうした物質の排出が圧倒的に少ない自然エネルギーの開発は効果的な解決策だと言えます。

▼温室効果ガスについてのコラムはこちら

温室効果ガスの排出量 | 世界における日本の現状から対策を考えよう!

メリット3:発電方法が日本の環境と合っている

日本は山地や河川が多くあり、水力発電や風力発電を行う環境としてとても適していると言えます。日本は火力発電に使用する化石燃料が豊富に産出されないため、他国からの輸入によって国内のエネルギーを生産している現状があります。

日本の地形、環境を活かして国内で発電することができる自然エネルギーは、将来の日本を支えることになるかもしれません。

なるほどくん
なるほどくん
循環する資源を繰り返し使用できるから、再生可能エネルギーの1つとも言えるんだね!

自然エネルギーの問題点

上のようなメリットがありながら、2019年時点で世界の発電量に占める自然エネルギーの割合は26%にとどまっています。

火力発電や原子力発電に比べて、自然エネルギー発電が占める割合がいまだ低いのは、以下のようなデメリットがあるからだとされています。

デメリット1:発電量が比較的少ない

設置・運営コストに対する発電量を考えると、自然エネルギーによる発電効率は良くないのが実情です。

産業発展のために電力が必要不可欠な現代において、発電効率の劣る方法にいきなり切り替えることは容易ではありません。とはいえ、技術革新によって自然エネルギーによる発電効率は年々改善されており、自然エネルギーによる発電のメリットは着実に大きくなっていると言えます。

デメリット2:発電の安定性に劣る

風が吹く日と吹かない日があるように、日や時期によって自然エネルギーによる発電量にはばらつきが出てしまいます

発電量のばらつきは、電力の需要と供給のバランスに影響を及ぼします。そのため、複数の自然エネルギーによる発電方法を組み合わせるなど、発電量の安定化を図る必要があります

なるほどくん
なるほどくん
なるほど。
電力なしでは僕たちの生活は成り立たないもんね。

このように、自然エネルギーが既存のエネルギーに置き換わるには、さらなる技術革新とシステム整備、そして時間が必要であると言えます。

なるほどくん
なるほどくん
自然エネルギーの開発が進めば、これらの問題はひとつずつ解決されていくかもしれないね!

自然エネルギーをつかって、クリーンなエネルギーをみんなに

今回は、地球温暖化や環境破壊に対する解決策として注目されている自然エネルギーについてご紹介しました。私たちに必要なのは、既存のエネルギーがもたらす問題と、新しいエネルギーの種類やメリットを知ることであると言えます。

今回紹介したエネルギーのほかにも、新しく開発されつつある自然エネルギーが増えています。地球の諸問題を解決する可能性を秘めた次世代のエネルギーに、今後も注目していきたいですね。

▼「エネルギー」に関連するSDGs7の記事はこちらから

SDGs 7「エネルギーをみんなに、そしてクリーンに」

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