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再生可能エネルギーとは?詳細や企業が利用するメリットを解説

現在の日本では、石油や石炭、ガスなどの化石燃料が主要なエネルギー源となっています。化石燃料は燃焼の過程で二酸化炭素(CO2)を排出するため、地球温暖化の要因であるとされています。また、ほとんどを輸入に頼っていることから国際情勢や為替の影響を受け、価格のコントロールが難しいという難点があります。直近の電気料金の高騰はその最たるもので、企業活動はもちろん私たちの生活にも大きな影響を与えています。そこで、二酸化炭素を排出せず地球環境に負荷を掛けない「再生可能エネルギー」のニーズが近年さらに高まっています。再生可能エネルギーは地産地消のエネルギーですので、国際情勢の影響も受けずに安定した価格での供給が可能です。

この記事では、再生可能エネルギーの概要と活用するメリットを解説します。企業の事業活動への導入方法や今後の見通しについても説明しますので、実務で再生可能エネルギーについてお調べの方はぜひ参考にしてみてください。

再生可能エネルギーとは

再生可能エネルギーは、石油や石炭、ガスなどの化石燃料を燃焼して得られるエネルギーの対義語として使用される概念で、太陽光や風力、水力などの自然エネルギーで枯渇することがなく、繰り返し利用できるものと定義されます。

再生可能エネルギーによる発電は化石燃料を使用した火力発電のように二酸化炭素に代表される温室効果ガスを排出しないため、地球温暖化対策として非常に有効であるとされています。

再生可能エネルギーの種類

日本国内において、再生可能エネルギーは「エネルギー供給事業者による非化石エネルギー源の利用及び化石エネルギー原料の有効な利用の促進に関する法律」において規定されており、「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」と定義されています。

政令で定義されているものは、次の7つです。

  1. 太陽光
  2. 風力
  3. 水力
  4. 地熱
  5. 太陽熱
  6. 大気中の熱その他の自然界に存する熱(地熱、太陽熱除く)
  7. 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)

再生可能エネルギーを利用した発電の種類

再生可能エネルギーを利用した発電について、下記に概要を説明します。

・太陽光発電
太陽エネルギーで発電する太陽電池を強化ガラスで覆われたパネル形状にして並べ、太陽光発電システムを構成します。小規模でも設置が可能で、すぐに発電を開始する事ができるため、再生可能エネルギー利用としては最も普及している発電方法です。

太陽電池は長期間(30年以上)安定した発電出力が得られ、他の発電方法と比較して交換や修理などのメンテナンスに手が掛からないこともメリットと言えます。当然のことながら太陽が出ていない夜間には発電できないため、日中を通して安定した発電が出来ないことがデメリットです。その解決策として、蓄電池との組み合わせで供給を安定させる取り組みが積極的に進められています。

・風力発電
陸上や海上に吹く風力で風車に連結された発電機を回して電気を発生させる発電方法です。夜間でも発電できることがメリットと言えますが、年間を通して安定した強い風力が得られる地域は僻地の沿岸部や海上に限られており、送電網の整備が課題です。

・水力発電
ダムで川の水をせき止め、高低差を利用した水の重力で発電機を回すのが水力発電です。流量の調整で発電量を調整できるため、電力の需要変動に柔軟に対応できます。ただし、古くから基幹電力として開発が進められてきたため国内で新規に設置可能な場所は無くなっており、これ以上の発電量の増加は難しい分野です。

・地熱発電
地面にボーリングで孔を開け、地下に存在するマグマの力で加熱された蒸気を取り出しタービンを回し発電する方法です。火山国の日本では豊富な地熱資源があり、ポテンシャルが高い発電方式と言えますが、適地は国立公園や温泉観光地と重なることがほとんどです。そのため、地熱発電所の建設には行政や権利者との入念な協議が必要になります。

・バイオマス発電
間伐材等の木材や食品残渣、下水汚泥、廃棄物などを回収して作られたメタンガスなどのバイオマス燃料を燃焼させて得られた蒸気で発電機を回し、電気を発生させる方式です。発電所の建設に多額の設備投資が必要となることと、バイオマス燃料の安定供給体制の構築に課題が残りますが、各地で新設の計画があり今後の拡充が確実な分野です。

再生可能エネルギーを取り入れるメリット/デメリット

再生可能エネルギーを企業の事業活動に取り入れるメリットについて解説します。

主にコスト面でのデメリットもありますので、その点についても下記にまとめました。

再生可能エネルギーを取り入れるメリット

使用する電力会社および料金プランの選択やグリーン電力証書などの環境価値の購入を通じて、企業の事業活動に再生可能エネルギーを取り入れることができます。

再生可能エネルギー由来の電力は二酸化炭素排出量をゼロとみなされ、RE100、CDP、SBTなどのCO2削減量の第三者認証指標の数値改善に利用できます。省エネ法、温対法の報告対象となっている企業は、目標達成とランクアップに大きな効果があるでしょう。

また、再生可能エネルギーの発電所は従来よりはるかに少ない資本で設置が可能なため、発電所そのものを自社で設置し電力を内製化することも可能です。例として、自社建物の屋上や遊休地に太陽光発電設備を導入し、自社の使用電力に充当する「自家消費型太陽光発電」の導入が増えています。昼間の発電余剰分を蓄電池に貯めておけば、大規模災害時のBCP対策にも有効です。

再生可能エネルギーを取り入れて二酸化炭素排出量の削減に貢献することは、投資家のESG投資を呼び込み、取引先の拡大にもつながります。同等の機能なら少々価格が高くても環境に優しい方を選ぶという「エシカル消費」の概念も広がりつつあり、一般消費者の選択の動機付けともなります。このように、再生可能エネルギーの導入による環境経営は今後必須となっていくでしょう。

再生可能エネルギーを取り入れるデメリット  

再生可能エネルギーのデメリットとしては、発電量が不安定なことと、発電コストが以前として高いことが挙げられます。特に太陽光発電は季節や天候、時間帯によって発電量が大きく変動します。このデメリットを解消するために、蓄電池とセットでの普及が急務となっています。

また、再生可能エネルギーによる発電は依然として従来型の発電より高コストとなっています。再生可能エネルギー発電の導入や蓄電池の普及を促進するために、国や自治体から各種の補助金が出ていますので、導入を検討する際にはぜひ活用しましょう。

再生可能エネルギーの現状と今後 

再生可能エネルギーを取り巻く現状と、今後の課題について解説します。

他国と比較したときの再生可能エネルギーの現状

・エネルギー自給率
2019年度の日本の自給率は12.1%で、他のOECD諸国と比べても低い水準となっています。日本では石油や石炭、LNG(液化天然ガス)などの化石燃料による発電がエネルギー供給の8割以上を占めており、そのほとんどを海外からの輸入に依存していることが原因です。新型コロナウィルスの感染拡大やロシア-ウクライナ情勢によるサプライチェーンの分断による資源価格の高騰により、電気料金が急激に上がり企業収益や家計を圧迫しています。化石燃料に頼らない再生可能エネルギーの導入はエネルギー自給率の向上につながり、私たちの生活の安定のために非常に重要な課題となっています。

参考:経済産業省資源エネルギー庁「エネルギーの今を知る10の質問」

・再生可能エネルギーの主力電源化
2017年時点で、日本国内の電源構成に占める再生可能エネルギー比率は約16%となっています。これは、ドイツ(33.6%)やイギリス(29.7%)といった再生可能エネルギー先進国と比較して、まだ低い水準にあります。

参考:経済産業省資源エネルギー庁「日本のエネルギー問題をグラフで学ぼう」

2015年に策定されたエネルギーミックスにおいては、2030年度の再生可能エネルギー比率を22~24%と見通しておりましたが、その後公表された2021年の野心的目標では、再生可能エネルギーの主力電源化と併せて省エネルギー対策を徹底して進める結果、再生可能エネルギー比率36~38%を達成する見通しとなっています。

参考:平成27年7月 経済産業省資源エネルギー庁「長期エネルギー需給見通し」-①「長期エネルギー需給見通し」-②
参考:令和3年9月 経済産業省資源エネルギー庁「2030年度におけるエネルギー需給の見通し」

・発電コストの低減
再生可能エネルギーの主力電源化に向けて、発電コストを低減させていくことが急務となっています。従来からの化石燃料による発電と比較して、コスト面での競争力が無ければ普及しません。固定価格買取制度(FIT)による長期間全量買い取りの保証や非化石証書の入札制度の活用、J-クレジットやグリーン電力証書取引などによって再生可能エネルギー発電事業者にインセンティブを与え、コスト低減を図る施策が取られています。

再生可能エネルギーの未来         

・送電網の拡充
これまでの送電ネットワークは、大規模発電所の立地と需要場所を結ぶことを基本に整備されてきましたが、再生可能エネルギーによる発電に適したエリアとは送電ルートが重ならず、新たな送電ネットワークの増強に多額の費用と時間を要しています。

そのため、現状では再生可能エネルギーを電力系統に接続する際の制約が大きく、申請手続きにも多くの時間を要しています。送電ネットワークによる再生可能エネルギー活用の制約を解消すべく、法整備とルールづくりが急務となっています。

・蓄電池やデマンドレスポンスによる需給バランスの調整
太陽光や風力による再生可能エネルギーは、発電量が季節や天候に左右され、一日の中でも時間帯により大きく変動します。原則として電力は貯めておくことができませんので、需要量と供給量は一致するように調整されています。そのバランスが崩れると大規模な停電が発生する恐れがあるため、火力発電や揚水発電によるバックアップを必要とします。

需給バランスを調整するために、蓄電池を導入して余剰分の電力を貯めておくことや、電力のひっ迫が予想される時間帯にデマンドレスポンスを発動して電力の需要を抑制することが提唱されており、各種の補助金等により政府も支援しています。

・スマートグリッドによるエネルギー需給の最適化
スマートグリッドとは、商業施設や工場、一般家庭に「スマートメーター」と呼ばれる機器を取付け、消費電力などの情報を電力会社にリアルタイムに転送し、電力の正確な需要予測をするシステムです。スマートグリッドにより、電力会社はより詳細な電力消費量を把握することができ、効率良く電気を供給することが可能になります。

その結果、ピーク時の最大消費量を基準に建設されていた従来型の発電所や変電所を、より実情に応じた消費量をベースに計画的に設置することが可能になります。発電量の予測が立てづらい小規模な再生可能エネルギー発電も、リアルタイムな発電量に応じて適切な需要場所に供給することが可能となり、再生可能エネルギーの活用の幅が広がることが期待されています。

まとめ       

ここまで、再生可能エネルギーの概要とそれを利用した発電方法、再生可能エネルギーを取り入れるメリットや今後の見通しについて解説しました。政府目標である2050年のカーボンニュートラルの達成に向けて、さまざまな方策で再生可能エネルギーの拡充が図られています。今後の企業経営の上でも、再生可能エネルギーを活用した脱炭素への取り組みは必須となっていくでしょう。

プロレド・パートナーズでは、企業の環境経営の取り組みについても様々なコンサルティングを承っております。再生可能エネルギーの導入を通じてのCO2排出量削減の取り組みにも、その企業に最適化した提案が可能です。再生可能エネルギーの導入についてご検討の際は、プロレド・パートナーズへお気軽にご相談ください。

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