自然エネルギーの種類を紹介！各エネルギーのメリットとは？

近年、石油や石炭などの限りある資源に取って変わり、地球に優しいエネルギー源として自然エネルギーが注目されています。

自然エネルギーとはどんなものなのか、どんな種類があるのか、メリットやデメリットを交えて詳しく紹介します！

自然エネルギーとは？

自然エネルギーとは、太陽光・風力・水力など地球のエネルギーを活用したエネルギーのことで、石油や石炭などのように枯渇する心配がないことから『再生可能エネルギー』とも呼ばれています。

火力発電などに使われる石油・石炭などの化石燃料は二酸化炭素を排出して地球温暖化の原因になったり、硫黄酸化物を出して環境汚染になったりします。

自然エネルギーは環境負荷が低いエネルギーとして注目を集めています。

自然エネルギーのメリット

自然エネルギーのメリットには、以下のようなものがあります。

自然エネルギーは、地熱や水力のように地球の活動や太陽光のように太陽の活動をエネルギーとして活用するものなので、二酸化炭素などの温室効果ガスを排出しないメリットがあります。

また、石油などがほとんど取れず、資源に乏しい日本にとってはエネルギーを国内で生産し、安定的に供給できるというメリットも挙げられます。

海外から輸入する資源に頼っていると、オイルショックのように海外の政情不安でエネルギーが使えないということが心配されますが国内で生産することができれば心配は要らないと考えられます。

そして、化石燃料を燃やすと窒素酸化物や硫黄酸化物などの不純物が排出され、酸性雨や呼吸器疾患などの公害を及ぼしますが、自然エネルギーではそのような心配はほとんど要らないと言えるでしょう。

自然エネルギーのデメリット

自然エネルギーはメリットだらけにみえますが、以下のような課題もあります。

自然エネルギーは、地球上に自然に存在するエネルギーを人々の使いやすい電気などに変換するため、エネルギー密度が低く、取り出すのにコストがかかってしまう課題があります。

たとえば、太陽光発電は太陽光のエネルギーを電気に変換しますが、発電効率は20%と言われています。

ただ、技術革新で安価に大量のエネルギーを取り出せるようになってきていて、人工衛星などに使われる高性能な太陽光パネルでは40%の発電効率となっています。

また、天候に左右されるのもデメリットといえるでしょう。

雨が降らなければ水力発電は使えないし、曇りがちな季節には太陽光発電はほとんどできないからです。

2020年における自然エネルギーの割合

2020年1月から6月の期間で、日本の電力のうち23.1%が自然エネルギーでまかなわれています。

これは、国際エネルギー機関（IEA）による発表のもので、内訳は水力発電が10.3%、太陽光発電が9.0%、バイオ燃料が2.5%です。

先日就任した菅総理大臣は、2030年までに自然エネルギーの割合を50%まで高めることを目標としていて、今後はますます自然エネルギーへの注目が高まっていると言えるでしょう。

自然エネルギーの種類

ここまで、自然エネルギーについて紹介してきましたが、ここからは自然エネルギーの種類やそれぞれのメリット・デメリットを詳しく紹介します。

自然エネルギーの種類①太陽光発電

太陽光発電は、太陽から降り注ぐ熱や光のエネルギーを電気に変換して取り出す発電方法です。

一般の消費者も発電して自宅で使ったり売ったりすることができるので、みなさんにとっても身近な発電方法のひとつなのではないでしょうか。

太陽光発電は、近年投資対象としても注目を集めている発電方法です。

一般的に、発電には大規模な発電所が必要ですが、太陽光発電では小さな場所でもある程度の電気が発電できます。

屋根に取り付けることができ、FIT制度とも呼ばれる固定価格買取制度により予め決められた価格で電力会社などに買い取ってもらえることが注目を集めている理由です。

その他にも、自立運転モードなどの設備があれば停電時に自宅の非常用電源を確保できること、屋根などに取り付けることにより新たな用地が無くても発電できることなどのメリットといえるでしょう。

太陽光発電は、屋根でも一般家庭で賄える電力を発電するには十分な電力が発電できますが、工場や多くの家庭での電力を賄うには広大な土地が必要です。

また、太陽のエネルギーを電力に変えるため、悪天候時には発電できないデメリットがあります。

もっと太陽光発電について知りたい方はこちらの記事を参考にしてみてくださいね。

自然エネルギーの種類②水力発電

水力発電は、ダムなどで水の力で発電機を回す発電方法です。

自然エネルギーで最も多くの電力を生み出しているのがこの発電方法で、日本の電力を支えている発電方法といっても過言ではありません。

発電効率は、太陽光発電で20%、風力発電で20~40%と言われていますが、水力発電は70~80%ともいわれ、発電効率が高いことが特徴です。

また、水流で発電するという性質から発電量を調節しやすいという特徴もあり、他の電源の発電状況に応じて日々変動されています。

水力発電の建設時には、大規模なダム建設が行われるため、森林や環境に負荷を与えてしまう可能性があります。

そのため、今後建設できる用地はほとんど残っていないの言われています。

また、発電量が降水量に影響をうけてしまう点もデメリットだといえるでしょう。

自然エネルギーの種類③風力発電

風力発電の発電効率は40%と、他の再生可能エネルギーと比べて発電効率が高いのがメリットだといわれています。

水力発電には敵いませんが、太陽光発電が20%程度、地熱発電が10%程度だといわれているのに対してこの発電効率はかなり優秀だといえるでしょう。

また、環境負荷が低いのもメリットです。

地球上に吹き続ける風の力を使うので、環境に直接的に影響を与えないため、環境負荷がほとんどかからない発電方法だといえるでしょう。

風力発電は、発電量が風量に左右されるため、その日の天候によって発電量が安定しないこともデメリットでしょう。

また、風車の音で騒音被害を出してしまう、安定的に風の吹く場所でしか発電できないといったことから設置できる場所が限られてしまう点もデメリットになります。

自然エネルギーの種類④バイオマス発電

バイオマス発電は、木材をはじめとする動植物に由来する成分を燃料とする自然エネルギーのことです。

一見すると火力発電などと同様に見えますが、木材であれば生育過程でCO2を吸収していたり、繰り返し生産できたりという性質から再生可能エネルギーとして扱われています。

バイオマス発電は、いわば火力発電の燃料を化石燃料からバイオ燃料に置き換えることなので、安定的に電力を供給することができます。

また、バイオマス発電のために動植物を生育するだけでなく林業で発生する間伐材や家畜が発生させるメタンガスなどを燃料として再利用することができ、とても環境にやさしいこともメリットと言えます。

デメリットとしては、発電する過程ではCO2などの温室効果ガスを排出してしまうことが挙げられますが、間伐材などを使うのでトータルで考えれば発生させていないとも考えることができます。

まだ研究段階で普及していないこともデメリットと言えそうです。

自然エネルギーの種類⑤地熱発電

地熱発電は、火山活動などによって生じる地球の熱を電力として取り出す発電方法のことです。

ただし、地球の熱は厳密に言えば有限であるため、自然エネルギーではありますが、再生可能エネルギーとして扱うかどうかには議論が分かれています。

日本列島は火山列島であり、温泉なども多くわくことから、地熱発電も非常に期待されている自然エネルギーと言えます。

また、場所にもよりますが、発電コストが安い場合が多く将来の日本のエネルギーを担う可能性を秘めた発電方法と言えます。

地熱発電のデメリットとして環境負荷が挙げられます。地中に閉じ込められているエネルギーを取り出すことから、温暖化などを促進してしまうことが考えられるためです。

また、地熱発電に適した場所は温泉地であることが多く、エネルギーが地熱発電に使われることにより温泉の温度が低下するなどの懸念があり、本格的な導入は進められていないというのが現状です。

自然エネルギーの種類まとめ

ここまで、太陽光発電、水力発電、風力発電、バイオマス発電、地熱発電の5つの自然エネルギーについて見てきました。

どれもメリットやデメリットがありますが、次々と実用化が進められていて、日本の電力需要を担っていることには変わりないと言えます。

コスト面の課題もありますが、自然エネルギーが身近になる将来もそう遠いものではないでしょう。