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  • 洋上風力発電のメリットとデメリット。欧州との取り組みの違い。

    洋上風力発電のメリットとデメリット。欧州との取り組みの違い。

    私たちの生活において電気は欠かせません。しかし、今まで私たちが使う電力供給に大きな役割を担っていた原子力発電所や火力発電所は、その危険性や環境への影響から批判が集まるようになりました。そこで注目を集めているのがクリーンエネルギーを使った発電です。しかし、今はまだ発展途上であり、クリーンエネルギーを使った発電だけでは、電力供給を賄いきれません。そこでさらなる研究開発が進められていますが、その中でも洋上風力発電が注目を集めています。本稿では洋上風力発電について、メリットとデメリットや欧州との取り組みの違いをご紹介します。 洋上風力発電とは 洋上風力発電とは?陸上風力発電との違いやその仕組み 風力発電とはクリーンエネルギーの1つである風のエネルギーにより発電を行うことです。風力発電には一定の風速が必要で、風が弱い時、または台風のような強風時には発電ができませんが、昼夜を問わず発電ができる効率の良い方式です。風車は大型になるほど発電効率がよく、世界各国で大型風車の開発が進められています。 風力発電には日本で多く設置されている陸上風力発電と、洋上に風車を設置することで発電を行う洋上風力発電があります。洋上風力は発電に使われるのが一般的で、今後の導入が期待されています。 洋上風力発電の仕組み 風車のブレードにより風を受けることで回転運動を生み出し、そのエネルギーを電気エネルギーに変換します。一般的には、ブレードの回転を主要部品や機器を格納するナセルにある増速機により回転数を増速させ、その回転で発電機を作動させ電気をつくります。 洋上風力発電のメリットとデメリット 洋上風力発電には陸上風力発電に比べ、さまざまなメリットがあります。デメリットを含めご紹介しましょう。 メリット 洋上での風況は陸上より良く、風の乱れが小さいので、安定した発電が可能です。陸上とは違い周りは海なので、土地や道路の制約がなく大型の風車を導入することが比較的容易にできます。また、景観や騒音への影響も小さくできます。 デメリット 海上に作るため陸上より基礎作りが難しく、洋上変電設備や海底ケーブルの設置も必要で、コストや工程への影響は大きくなります。洋上風車の建設費も高くなりますが、それだけでなく維持管理費が高いので、初期費用だけでなく運用費にも注意が必要です。 欧州と日本における洋上風力発電についてそれぞれの取り組み 洋上風力発電は日本だけでなく世界中で研究開発が進められています。その中で、特に洋上風力発電の研究開発が進んでいるのが欧州です。取り組みの内容は日本とどのような違いがあるのかご紹介しましょう。 欧州 洋上風力発電は陸上風力発電と比べると、安定的で効率的な発電や風車の大型化が可能で、欧州を中心に近年急速な導入普及が進められています。欧州では早くから洋上風量発電の実用化がされており、2011年末までに洋上風力発電は約400万kWに達しました。 そもそも欧州は風力発電が進んだ国でした。風況がよく、年間平均風速が強いという特徴があり、風車を動力とする文化が古くからありました。そのため、欧州は風力発電開発について自然環境に優れ、技術力のある風力発電メーカーがあり関連技術も多く有していたのです。欧州はそのような背景もあったことから洋上風力発電についても研究開発を進め、その結果として陸上風力発電より発電コストを下げることに成功しました。 現在欧州では再生エネルギーを推進しており、国主導で洋上風力発電導入を進めています。 日本 2012年の固定価格買取制度の施行から、陸上風力発電の導入が進められてきました。そして、2019年には「海洋再生可能エネルギー発電設備の整備に係る海域の利用の促進に関する法律(再エネ海域利用法)」が施行されました。そのため、今後は多くの洋上風力発電所の設置が見込まれています。 日本は欧州と気象・海象条件などが異なっていることから、欧州の事例をそのまま適用ができないため、課題を見つけ解決していかなくてはいけません。例えば日本海側と太平洋側で自然条件が異なり、その洋上風特性は明らかにされていないので解明する必要があります。また、沖合における洋上風車建設工法の低コスト化も実現できておらず、洋上風力発電の実用化にはまだ課題が多く残されています。 洋上風力発電の今後の展望 多くの洋上風力産業は日本国外に立地していますが、日本のサプライヤーにも潜在力があるとされています。洋上風力発電は再生可能エネルギー主力電源化への切り札です。日本政府は年間約100万kWの区域指定を10年間継続することを目指しています。また、2030年までには1,000万kW、2040年までには浮体式含む3,000万kW〜4,500万kWの洋上風力発電を計画しています。日本における洋上風力発電はまだまだ発展途上です。しかし、日本政府も導入に力を入れるようになった洋上風力発電は、今後さらなる研究開発が進められるでしょう。 関連ブログ:日本と世界各国におけるエネルギーミックス 参考: 風力発電・陸上風力発電 | 株式会社レノバ (renovainc.com) NEDO: 国内初!沖合における洋上風力発電への挑戦―プロジェクト現場レポート―プロジェクト背景 【インタビュー】「将来はヨーロッパで最大の電源に~拡大する風力発電」―加藤仁 氏(前編)|スペシャルコンテンツ|資源エネルギー庁 (meti.go.jp) 洋上風力産業ビジョン(第1次)(案) 概要(PDF) | 国土交通省

  • グリーンエネルギーの普及が重要な理由とは―認証制度や現状の課題をご紹介

    グリーンエネルギーの普及が重要な理由とは―認証制度や現状の課題をご紹介

    グリーンエネルギーは、エネルギー政策を考える上で欠かすことのできないテーマの一つです。特に東日本大震災以降、エネルギー政策の一翼を担う存在として認識され、近年の環境に関する課題とともに重要性は高まっています。グリーンエネルギーとはどのようなもので、他のエネルギーとはどう違うのでしょうか。その意味や定義、国や団体による取り組み、発電事業における現状の課題についてご紹介します。 グリーンエネルギーとは グリーンエネルギーとはどのように定義され、どういった意味を持つものなのでしょうか。 グリーンエネルギーの意味 現代のエネルギー政策は、環境負荷を抜きにして考えることはできません。どの種類のエネルギーをどの手段で生み出すのか、そのエネルギーをどういった用途に使うのかといったエネルギーのサイクルを考えるとき、環境負荷への考慮が必要です。 このような環境負荷の低いエネルギーの使い方として注目されているのが、自然エネルギーの活用です。自然エネルギーの活用は、すでに長い年月研究されています。 日本では、1979年に「農林水産業における自然エネルギーの効率的利用技術に関する総合研究」として大型プロジェクトが立ち上げられました。これは、1973年の第一次オイルショックを受け、石油大量消費に依存しないエネルギーへの関心が高まったことも影響しています。 この研究は、一般に「グリーンエネルギー計画」と呼ばれています。国内でグリーンエネルギーという言葉が普及し始めたのは、この計画のスタートがきっかけです。このグリーンエネルギー計画の中では、「太陽エネルギーなどの自然エネルギーを一層積極的に利用する」というように、自然エネルギーについての記述があります。しかし、グリーンエネルギーとは何を指すのかについては明言されていません。 一般的に、自然界にあるものから作ることのできるエネルギー、または自然環境に影響の少ないエネルギーのことをグリーンエネルギーと呼んでいます。 グリーンエネルギーと再生可能エネルギーとの違い グリーンエネルギーの定義として、CO2の排出を削減するような環境負荷の低いエネルギー全般を指す場合もあります。環境負荷が低い、クリーン(きれい)なエネルギーとしてクリーンエネルギーと呼ばれることもあります。 このように環境負荷の低いエネルギーとして考えたとき、グリーンエネルギーには太陽光、風力、バイオマス、水力、地熱のほか天然ガスも含まれます。 近年では、グリーンエネルギー計画が目指したものから、さらに一歩踏み込んだ再生可能エネルギーが注目されています。当初のグリーンエネルギーは、自然界にあるものを利用したエネルギーといった意味で使われていましたが、さらに枯渇せずに環境負荷が低いという条件もこれからの社会を考える上で重要です。 そこで、これらの条件に適するのが太陽光、風力、バイオマス、水力、地熱などの再生可能エネルギーです。現在では環境負荷の少ないエネルギーといえば再生可能エネルギーを指し、グリーンエネルギーと再生可能エネルギーは同義語として使われることが一般的になっています。 グリーンエネルギー活用に向けた国の取り組み グリーンエネルギーの活用は世界規模で取り組むべき課題であり、CO2排出量の削減にもつながるとして関係団体や国も推進しています。 グリーンエネルギーに関する代表的な制度として、グリーン電力証書とグリーンエネルギーCO2削減相当量認証制度の2つがあります。 グリーン電力証書 自然エネルギーによって作られた電力について、省エネやCO2排出量抑制への貢献を価値とみなすことを前提とした制度です。その価値を企業が購入することで、自然エネルギーの普及に貢献したことを証明する仕組みです。この価値を環境付加価値と呼んでいます。 グリーン電力証書は、第三者認証機関の認証を得て証書発行事業者が発行します。 グリーンエネルギーであることが証明されていることの価値、環境付加価値を購入した際、グリーン電力証書が発行されます。環境貢献活動を行っていること、企業としてCO2削減活動に取り組んでいることなどの証となります。 グリーンエネルギーCO2削減相当量認証制度 グリーン電力証書は認証団体が発行しています。このグリーン電力証書について、さらに一歩踏み込んだCO2排出削減の価値を国が認証する仕組みが、グリーンエネルギーCO2削減相当量認証制度です。 このCO2排出削減価値は、グリーンエネルギーのCO2削減相当量から算出されます。 グリーン電力証書と同様に、購入資金は発電設備の維持や拡大に利用され、再生可能エネルギーの普及促進に利用される仕組みとなっています。また、「地球温暖化対策推進法(温対法)に基づく温室効果ガス排出量算定・報告・公表制度」の排出削減量としても活用できます。 発電事業の現状と課題 このように、世界の課題となっているCO2排出削減の面からも歓迎されるグリーンエネルギーですが、発電事業にはまだ課題も残っています。どういった課題がグリーンエネルギー普及の障壁となっているのでしょうか。 発電コストが割高 これまでの主流だった発電からグリーンエネルギーの発電に切り替えるためには、施設や設備を新たに建造または設置しなければなりません。このため、まだ普及しきっているとは言い難いグリーンエネルギーは発電コストが割高になっているのが現状です。 国が後押しするために制定した制度によりコスト負担の分散が図られ、電気利用者も発電コストの一部を負担することで普及を推進しています。 電力系統の整備が追いついていない 発電した電力を送るためには、送電線や変電所といった送電設備が必要です。しかし、既存の送電設備では送電容量が決まっているため、それを超える大きさの電力を送ることはできません。 この送電容量は、以前から使われている火力発電が優先的に使うことができるというルールがあります。そのため、グリーンエネルギーが送電容量を確保することが難しいというのが現状です。グリーンエネルギーを発電しても送電線に接続できず、電気を余らせてしまうといった事態が生まれる原因となっています。 この送電の課題が解決されなければ、グリーンエネルギーの発電事業に新規参入する企業の増加に歯止めをかけることになると予想されます。 発電量が不安定 自然の力を利用して発電する風力や太陽光などのグリーンエネルギーは、天候や気象条件に左右されることも多く発電量を安定させることが容易ではありません。 電力を安定して供給し、同時に火力発電の比率を下げながらグリーンエネルギーの比率を上げていくためには、グリーンエネルギーを貯蔵できる仕組みの整備も課題です。 世界的な導入の難しさ 発電コストが割高であることから、国の支援がなければ電気利用料金も割高になることは十分に考えられます。また、送電設備の増設や安定供給を助けるための蓄電池導入はさらにコストがかかります。 こういったコスト面での負担が、途上国でのグリーンエネルギー導入を難しくしています。 グリーンエネルギーは、世界的に進めていかなければならないCO2排出削減においても期待されています。しかし、導入が可能な国と困難な国とが分かれるため、足並みをそろえて促進していくことが難しいという課題が残っています。 グリーンエネルギーはこれからのエネルギー政策で最重要な位置に グリーンエネルギーの意味と定義、グリーンエネルギーに関する認証制度、発電事業における現状の課題についてご紹介しました。 CO2排出量の削減目標に到達するために、グリーンエネルギーの導入と普及が鍵を握っているとされます。今後さらに研究開発と普及が進むことで、安定供給やコストといった課題となっている部分も解消される可能性があります。これからのエネルギー政策において最重要な位置にあるグリーンエネルギーをどのように普及していくのか、各国の取り組みと動向に注目が集まっています。   関連ブログ:日本と世界各国におけるエネルギーミックス   参考: グリーンエネルギーとは|コトバンク グリーンエネルギーとは?定義やグリーン電力証書について解説|Selectra グリーンエネルギーCO2削減相当張認証制度ご利用ガイド(PDF)|資源エネルギー庁 グリーンエネルギー認証|日本品質保証機構 グリーン電力証書システムとは?|日本自然エネルギー株式会社 クリーンエネルギー拡大の課題と取り組み SDGs~目標エネルギーをみんなに そしてクリーンに~|アピステコラム

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    季刊誌『Wunderbar』バックナンバー : リタールでは、定期的に季刊誌『Wunderbar』ウンダバーを発行しています。