※この記事は2023年12月22日に最新の情報に更新されました。
ネットや新聞、ニュースなどで目にする機会が増えた「再生可能エネルギー」。これは一体どういうもので、何のために注目されているのか、ご存知だろうか?
そこでこの記事では、再生可能エネルギーの特徴や重要性、世界と日本の導入状況などを、わかりやすく網羅的に解説。最後に、具体的な再エネの導入方法を簡単にわかりやすく紹介する。
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目次 |
再生可能エネルギー(再エネ)とは、太陽光や風力のように発電の際にCO2を排出せず、かつ繰り返し使用できる「環境にやさしいエネルギー」のことだ。
太陽光や風力というエネルギーは、常に自然界に存在し、何度も再生することが可能だ。枯渇せずに繰り返し使用できることから「再生可能エネルギー(再エネ)」といわれている。
化石燃料とは、石油や石炭、天然ガスなど、動植物の死骸が変化して燃料になったものだ。再生可能エネルギーと化石燃料の違いは以下の3点である。
・化石燃料はCO2を出す、だが再エネは一切排出しない
・化石燃料は限りがある、しかし再エネは何度も繰り返して使える
(石油は約46年分、天然ガスは約59年分、石炭は約118年分しかない)
・化石燃料が調達できる地域は一部だけ、だが再エネはどこでも調達できる
こうして見ると、化石燃料より再エネの方がメリットが多いことがわかる。このような理由から、世界的に再エネが注目されているのだ。
再生可能エネルギーに該当するエネルギーとは何再生可能エネルギーに該当するのは、主に次の6つである。
<太陽光、水力、風力、地熱、バイオマス、太陽熱や大気中の熱(その他自然界に存在する熱)>
これらは何度も繰り返し再生することから、再生可能エネルギーと言われているのだ。
それでは、化石燃料の代替である再エネは、世界でどれくらい普及しているのだろうか?ここからは、再生可能エネルギーの普及状況を解説していく。
下図は、経済産業省が発表した、主要国の発電量に占める再生可能エネルギーの比率(2020年時点)だ。
再生可能エネルギーは、ヨーロッパやカナダで普及が進んでいることがわかる。特にドイツとイギリスの再エネ比率は、2019年と比べて約10%も上昇した。
また日本の再エネ普及率は約19.8%と、他の主要国よりも低い。2019年と比較しても約1.9%の上昇に留まっている。日本は2050年カーボンニュートラルの実現に向け、2030年度には再エネ比率を36〜38%に引き上げる考えを示している。しかし、あと10年を切った現在も、まだ半分ほどしか達成できていないのが現状だ。
日本の電源構成比に占める再エネの割合は、他の主要国よりも少ないことがわかった。それでは、実際の導入量はどうなのだろうか。
上図は再エネと太陽光の導入量をランク付けしたものだ。2020年時点、日本の再エネ導入量は世界第6位、太陽光発電の導入量においては第3位である。続いて、太陽光発電と風力発電の導入量は、以下のように推移している。
図を見ると、太陽光・風力発電ともに導入拡大が続く。特に2012年以降、太陽光発電の導入量が急増しているが、これはこの年からFIT制度がスタートしたからである。
FIT制度とは、発電事業者がつくった再エネ由来の電気を、電力会社が一定期間、固定単価で買い取る制度である。発電事業者の収益が安定するため、多くの発電事業者がFITビジネスに参入。これによって太陽光発電の導入量が増加したのだ。
それでも、2030年に電源構成比に占める再エネ比率を36〜38%にするためには、さらに導入量を増やす必要がある。最近は投資目的だけでなく、法人が自家消費目的で太陽光発電システムを導入するケースも増えている。そのため、今後も太陽光発電の導入量は増加していくだろう。
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日本は再生可能エネルギーの導入量が増加しているが、今後もさらに増やす必要があると述べた。それでは、なぜ再生可能エネルギーの導入を増やすことが大切なのだろうか?再エネがここまで重視される理由は、主に2つある。
1つ目の理由が、CO2などの温室効果ガス排出量を削減するためだ。産業革命以降、世界のCO2排出量は増加が続いている(下図参照)。
温室効果ガスは地球温暖化などの気候変動を招く要因だ。IPCC(国連気候変動に関する政府間パネル)の第6次評価報告書によると、2011~2020年の世界平均気温は、産業革命以前より約1.09度も上昇していることがわかっている(下図参照)。
日本でも東日本大震災以降、温室効果ガス排出量が増加しており、2013年度には過去最高の排出量となった。地球温暖化を止めるために、再生可能エネルギーは欠かせない存在なのだ。
再生可能エネルギーが重視される2つ目の理由が、日本のエネルギー自給率を向上させるためだ。日本では火力発電が電源構成比の約80%を占める。そして日本は使用する化石燃料の大半を輸入に頼ってきたため、エネルギー自給率が著しく低いのだ。
エネルギー自給率が低いと、国際情勢が悪化した場合にエネルギー価格が高騰、または輸入がストップしてしまうリスクがある。実際に2022年には「ロシア・ウクライナ問題」でエネルギー価格が大幅に高騰。電気代が倍になるなど、私たちの生活に大きな影響を及ぼしている。
これはまだマシな方で、もし輸入がストップすれば電気が使えなくなり、当たり前の生活を送れなくなるリスクがある。こういった観点から、自給率を上げる必要があるのだ。
特に日本のエネルギー自給率は、東日本大震災以降に原子力発電所が停止したことで、大幅に低下。2010年度は20.2%あった自給率が、2014年度には6.3%まで下がった。しかし2012年以降は再生可能エネルギーの導入量が増加したことで、自給率は下図のように回復傾向にある。
それでも下図のように、日本のエネルギー自給率(2019年)は主要36カ国中35位と依然として低水準である。「日本国民の当たり前の生活を守る」ためにも、エネルギー自給率の向上、ひいては再生可能エネルギーの導入拡大が重要なのだ。
ここまでに述べた再生可能エネルギーのメリットをまとめると、以下のようになる。
それ以外にも考えられる2つのメリットを説明していく。
上記3点以外のメリットとして考えられるのが、再エネの導入が進むことで、新たな雇用を生み出せる点だ。2022年に国連が発表した情報によると、世界では再エネ分野の雇用が進み、約1,300万人分の新規雇用が創出されたという。
日本でも地方に再エネ発電設備を設置すれば雇用を創出でき、地域活性化に貢献できる。さらに再エネ導入量が需要を上回れば、再エネが輸出産業になるかもしれないのだ。
次のメリットが、電気代が安くなる可能性がある点だ。先述したように、化石燃料は社会情勢の影響を受けて値上がりしやすい。2022年には、化石燃料費が過去最高値を記録し、電気代も2倍近く高騰した。
一方、再エネはどこにでもある。社会情勢の影響を受けず、発電コストが下がれば大幅に電気代を安くできるのだ。後述するが、2030年には太陽光・陸上風力発電の発電コストが、火力・原子力発電よりも安くなる見込みだ。
再エネが普及すれば、「電気代が高い」という問題も解決できる。お金の観点からも、再エネは非常に有益なのだ。
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再エネの重要性やメリットを説明したが、再エネにはデメリット・課題もある。次に、再生可能エネルギーのデメリット・課題を3つ解説する。
1つ目のデメリット・課題が、再エネの発電コストを、さらに低コスト化する必要がある点だ。発電コストとは、1kWhあたりの設備の導入費用や人件費、運転管理費用などをさす。
再エネの発電コストは、太陽光や水力など、種類によって安いものもある。しかし、以下の2020年時点の発電コストを見ると、まだ下げる必要があるのだ。
再エネの発電コストが高い原因は2つ。1つが、日本は環境面や技術面で主要国より開発が遅れていること。もう1つが日本の地理的要因だ。日本は平野部が少なく、地震や台風も多い。再エネ発電所の建設に制限があるのだ。
だが技術の革新が進み、発電コストの低価格化が進んでいる。特に太陽光発電では、この10年のうちに発電設備の費用が大幅な下落が続く(下図参照)。太陽光を導入して電気代を大幅に削減できた企業も増えているのだ。
経済産業省の算出では、2030年度の発電コストは下図のようになる見込みだ。太陽光・陸上風力発電のコストが火力発電のコストを下回ると考えられている。
上図を見ると、再エネの価格が下がる一方、化石燃料や原子力などは発電コストが上がる見込みであることがわかる。
先述した土地の問題について、駐車場に太陽光発電設備を設置する「ソーラーカーポート」や、海の上で発電する「洋上風力発電」など、開発が進んでいる。そのため、再エネは今後も発電コストはさらに下がっていくものと考えられる。
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2つ目のデメリット・注意点が、再エネにはまだ発電効率に改善の余地があることだ。火力発電も含めたエネルギー変換効率は下図のようになる。
水力発電を除くと再生可能エネルギーの変換効率はまだ低く、これがコスト増の原因でもある。しかし現在世界各国で研究が進んでいるため、これからは発電効率も改善されていくと考えられる。
このデメリットは太陽光発電や風力発電に当てはまる。太陽光や風力は天候や季節、時間帯などによって発電量が左右されてしまう。
そのため、余った電気を貯める大規模な蓄電池の導入や、需要の不足分を補う取り組みなどが必要だ。不足分を補うために、日本は再エネと火力や水力などをバランスよく組み合わせた「エネルギーミックス」の実現を目指している。
ここまで述べたように、再生可能エネルギーは電気代やCO2を削減できるなど、経営面でもプラスとなる要素が多いことがわかった。それでは、具体的にどうすれば企業は再エネを導入できるのだろうか?最後に、企業が再生可能エネルギーを導入する方法を2つ紹介する。
1つ目の導入方法が、再エネ100%の電気プランを提供する電力会社との契約だ。再生可能エネルギーは電気と環境価値を切り離して「非化石証書」や「グリーン電力証書」として取引されている。
電力会社は火力発電であっても、証書を購入すれば「自社の電気はCO2を排出していない」という証明になる。環境価値のある電気プランに乗り換えるだけで、CO2排出量削減に貢献していることになるのだ。
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しろくま電力では、非化石証書を組み込んだ、実質的に再エネ100%の電気を供給している。しろくま電力に切り替えるだけで「電気の脱炭素」が可能だ。2023年4月より改正された「省エネ法」にも対応できる。
またしろくま電力は市場連動型プランである。市場連動型プランは、JEPX(日本卸電力取引所)が販売する電気の取引価格(市場価格)に基づいて、30分ごとに電気代の単価が変動する仕組みだ。
大手電力会社などが提供する一般的なプランは固定単価で、1日の間に電気代が安くなることはない。しかし市場連動型プランは時間帯や天候状況によって大幅に単価が下がるのだ。
当然、市場価格が高値をつけ、一般的なプランより単価が高くなるリスクもある。しかし実際に市場価格を見ると、下図のように市場価格が0.01円/kWhとなる時間帯が増えている。特に2022年の九州エリアでは、年間の総時間数の約10%が0.01円/kWhとなった(下図参照)。
市場連動型プランでは、昼間の電気代が安くなる傾向にあるため、日中に稼働が多い工場やオフィスなどでは、電気代を下げられる可能性が高い。
さらに蓄電池を導入し、安い時間帯の電気を蓄えて高い時間帯に使うなどの対策をすることで、さらに電気代を下げられる可能性がある。以下は市場価格が0.01円/kWhをつけた際の、2つのプランの価格イメージ図だ。
しろくま電力は全国エリアに対応している(沖縄・離島を除く)ため、全国に拠点がある法人も一括で契約できる。お見積もりは他の電力会社との電気代比較も可能だ(比較を希望した法人のみ)。年間のお見積もりだけでなく、毎月の電気代を算出するため月ごとの料金比較もできる。
お見積もりは「しろくま電力の市場連動型プランページ」または下記バナーから。「CO2・電気代の削減効果を知りたい」方はぜひお見積もりを。
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また、しろくま電力では「市場連動型プランはどうしても不安だ」という法人に向けて「固定単価型プラン」も提供している。このプランは大手と違って「3〜6ヶ月前の燃料費の平均価格」でなく「前月の市場価格」を1kWhあたりの単価に落とし込むため、不透明な値上げリスクがない。
さらに、以下の2点により電気代が大手電力会社よりも「最大25%安くなる」可能性がある。
①基本料金と電力量料金が大手電力会社より安い
②燃料費調整額でなく、電源調達調整費を電気代に組み込んでいる
①について、しろくま電力では電気代の基本料金と電力量料金を大手電力会社よりも低くなるように設定した。そのため月々の電気代を安く抑えることができる。
②については、大手電力や新電力が電気代に燃料費調整額(化石燃料費の変動分だけ)を組み込む一方、しろくまプランでは電源調達調整費を含んでいる。電源調達調整費は、先述したJEPXの市場価格を1kWhあたりの単価に落とし込んだものだ。
燃料費調整額は化石燃料だけを価格に反映するため、燃料費が高騰すると燃料費調整額も上がってしまう。2020~2022年にかけて電気代が高騰したが、この原因は燃料費調整額だった。しかし市場価格は前述したように燃料費以外も参考にされるため、電気代の高騰リスクを軽減できる(当然、電源調達調整費が高騰するリスクもある)。
このように内訳を変更することで、大手電力よりも最大25%安くすることが可能となった。ちなみに市場連動型プランと固定単価型の価格の違いは以下である。
・市場連動型プランは電力量料金が市場価格を元に決まる ・固定単価型プランは従来の電力プランと同じく電力量料金は一定。 ・市場価格は賢く電気を使えば電気代が大幅に安くなる。しかし市場価格高騰時はリスクもある ・固定単価型プランは市場連動型よりも市場価格の影響を受けづらい。安心して電気代を下げたい。 |
「市場連動型だと不安だ」「安心して安い電気代を使いたい」という企業様は、ぜひ下記からお見積もりを。
2つ目の導入方法が、太陽光発電設備の導入である。太陽光発電は風力や水力などの発電方法と比較すると、低コストかつ短期間での導入が可能だ。また太陽光発電設備は屋根上だけでなく、遊休地や駐車場、自社敷地外にも設置することができる。
太陽光発電設備の導入方法については、PPAモデルと自社所有モデル、リース契約の3つがある。PPAモデルの場合、初期費用0円での導入が可能だ。それぞれの違いについては、以下の記事で解説している。
関連記事:自家消費型太陽光発電とは?種類やメリット、補助金情報、注意点をわかりやすく解説!PPAと自己託送の違いとは?
関連記事:オンサイトPPAとは?オフサイトPPAとの違い、メリットデメリットをわかりやすく解説
太陽光発電システムは、低コストかつ短期間で導入できることを説明したが、太陽光発電所を作るにあたって重要なのが「発電量」だ。発電量が増えるだけ、CO2・電気代削減効果を高めることができる。そしてしろくま電力なら、多くの発電量が期待できる発電所の建設が可能だ。
しろくま電力は太陽光発電所の導入にあたり、適地探しから土地開発、資材調達、施工までを一気通貫で行ってきた。しろくま電力に太陽光発電所の建設を依頼するメリットは以下の2点だ。
・適地を見つけ出し、土地ごとに最良の発電所を設計できる力
・ニーズごとに設置場所を提案できる柔軟な対応力
それぞれについて解説していく。
太陽光発電所で重要なのが「いかに発電量を増やすか」だと述べたが、発電量を増やす上で大切なポイントは2つある。「日射量が期待できる場所に設置できるか」「土地の課題をクリアした設計ができるか」だ。
適地探しについては、社内の土地開発チームが自社で開発した「再生可能エネルギー適地検索システム」を活用。日射量データや該当エリアの系統の空き容量、土地の情報などのデータを学習したAIが、152万に分割した日本の土地の中から発電所の適地を見つけ出すことができる。
またしろくま電力は現場の施工に加え、施工の研究や実験にも力を入れている。発電所の設計では「影のない3D設計」を実現。これにより、100m横の敷地に立った左の発電所よりも、約22%も発電量を増やすことに成功した。技術力を活かし、その土地にとって最良の太陽光発電設備を設置する。
(左が従来の太陽光発電設備。右がしろくま電力が開発した影のない3Dタイプの発電設備)
参考:しろくま電力の「PPAモデル事業」の紹介ページ
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2つ目のメリットが、ニーズごとに設置場所を提案できる柔軟性な対応力がある点だ。太陽光発電設備は屋根上に設置するのが一般的だ。しかし、屋根上だけでは使用電力を賄えず、状況によっては屋根上に設置できないケースもある。
そこでしろくま電力では屋根上や遊休地だけでなく、幅広い設置場所の提案を行ってきた。しろくま電力であれば遠隔地や駐車場にも発電設備を設置できる。特に駐車場に設置するソーラーカーポートには強いこだわりがあり、一級建築士監修のもと、2年もの歳月をかけて改良を重ねてきた。
上図左側のように、従来のソーラーカーポートは4本足で、駐車や扉の開閉がしづらく、相場も高い。しかししろくま電力では、前方に足がない片持ちタイプを開発。これによって駐車しやすく、扉の開け閉めが容易になった。
この対応力により「屋根上の設置を断られたが太陽光発電を導入したい」「もっと多くの使用電力を賄いたい」「追加で別の場所にも設置したい」など幅広いニーズを解決する。
参考:しろくま電力の「しろくまカーポート」紹介ページ
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しろくま電力は、これまでに累計214.9MW分の太陽光発電所を施工してきた(東京ドーム約72個分)。メガソーラーをはじめとする大規模発電所や、店舗の駐車場に設置するソーラーカーポートなど、施工実績が豊富だ。
土地開発から施工にいたるまで、ほぼ全ての業務を内製化する中で培った独自のノウハウを活かし、国内企業の脱炭素や電気料金の高騰リスク軽減を全力でサポートする。
太陽光発電設備の導入(PPAモデルまたは自社所有型モデル)に関するお問い合わせやご相談は「太陽光発電設備の導入に関するお問い合わせフォーム」または下記のバナーから。
ここまで再生可能エネルギーについて解説してきた。ここからは番外編として、再生可能エネルギーでよくある質問を、わかりやすく解説していく。
先述したように、再生可能エネルギーは全部で6種類ある。それぞれについて、正しく理解できていない方も多いのではないだろうか。
そこでここからは、それぞれの概要とメリット・デメリットを解説していく。
現在、日本を代表する再生可能エネルギーである太陽光。2022年における日本全体の電源構成の9.9%を占めている。主なメリット、デメリットは以下だ。
・日光が当たる場所なら、どこでも発電できる
・屋根や空き地などを有効活用できる
・比較的導入ハードルが低い
・時間帯や天候によって発電量が左右される
・太陽光発電設備は低コストだが、更なる低コスト化が必要
水資源が豊富な日本で、1892年から行われてきた水力発電。ダムを使う「大規模水力発電」と、河川などを活用した「中小規模水力発電」の2種類がある。2022年の日本全体の電源構成のうち、7.1%を占めた。
・天候や気候に関係なく、安定して発電できる
・発電効率は約80%と、とても効率よく発電できる(発電効率とは燃料のうち、電気に変換される割合のこと)
・水力発電所は数十年以上の長期稼働が期待できる
・日本には多くの技術やノウハウがある
・発電所をつくるまでに多くの調査が必要
・地域の方々からの理解を得る必要がある
・土地に余りがないので、新設コストが高い
風力発電も日本では導入が進んでいる。風力発電には、陸地に発電設備を置く「陸上風力」と、海に設置する「洋上風力」の2つがある。2022年の電源構成の0.9%を占めた。
・陸だけでなく海でも発電できる
・風があればいつでも発電できる
・うまく発電すれば、化石燃料より安くできる
・比較的効率よく発電できる(30〜40%)
・風が吹かないと発電しない
・日本では導入コストが高止まりしている
活火山が多い日本は、地熱の資源が非常に豊富なのをご存知だろうか。だが導入ハードルが高く、2022年の電源構成のうち0.25%しか導入が進んでいない。
・24時間安定して発電できる
・日本は世界で三番目に地熱エネルギーが多い
・発生した水蒸気や熱水を、農業や魚の養殖などに再利用できる
・導入コストが高い
・1つの地熱発電所をつくるのに、約10年かかる
・地熱が豊富なのは温泉や公園のため、地域との調整が必要
バイオマスとは、木材の余りや家畜の排せつ物など、動植物由来の廃棄物をさす。バイオマスは発電時にCO2を出す。しかし原材料の木材は普段CO2を吸収している。そのため都議定書にてバイオマスは再エネ扱いとなった。2022年の電源構成比では4.6%を占める。
・比較的、発電効率がいい
・廃棄物を減少でき、地域環境の改善に貢献できる
・燃料となる廃棄物の収集や運搬、管理にコストがかかる
最後の再生可能エネルギーが「自然界に存在する熱」である。具体的には、太陽熱・雪氷熱・温度差熱・地中熱が挙げられる。
太陽熱は給湯や暖房に、雪氷熱は食料品の保存や冷房に利用される。温度差熱と地中熱は、夏は冷房、冬は暖房のために活用されている。
再生可能エネルギーと似たものとして、クリーンエネルギー、新エネルギーというものがあるのをご存知だろうか。ここからはそれぞれの違いを解説する。
クリーンエネルギーとは、再生可能エネルギーの一種で、自然現象から得られるエネルギーをさす。自然エネルギーとも呼ばれている。再エネのうち、太陽光・風力・中小水力・地熱がクリーンエネルギーとして挙げられる。バイオマスや温度差エネルギーはクリーンエネルギーには該当しない。
新エネルギーも再生可能エネルギーの一種だ。再エネのうち、まだ普及していないが技術的には実用可能なものを新エネルギーという。
先述した再エネのうち、太陽光・風力・中小水力・地熱バイオマス、温度差エネルギーが新エネルギーに該当する。大規模水力発電は新エネルギーに該当しない。
まとめると、クリーンエネルギーも新エネルギーも再生可能エネルギーの一種である。自然界に常に存在するエネルギーをクリーンエネルギー、技術革新で生まれたものを新エネルギーという。
再生可能エネルギーは今後、社会の新常識になっていくと考えられる。企業にとって再エネの導入は必要不可欠なため、再エネ電力への切り替え、または太陽光発電システムの導入については、ぜひ下記からしろくま電力にご相談いただきたい。