2050年のカーボンニュートラル達成のため、再生可能エネルギーの利用推進をよく耳にします。再生可能エネルギーがどのようなエネルギーを指しているか、また、なぜ再生可能エネルギーを導入すると脱炭素に繋がるのか少々わかりにくいので、今回はこの再生可能エネルギーを一覧にして再生可能エネルギーと脱炭素についてそれぞれ解説いたします。
再生可能エネルギーとは
再生可能エネルギーとは太陽光、風力、水力、地熱、太陽熱、大気中の熱やその他の自然界に存在する熱、バイオマスの7種類のエネルギーを指します。これらのエネルギーは枯渇することなく存在しており、持続的にエネルギーを使用できるために再生可能エネルギーと呼ばれています。
現在のエネルギーの多くは化石燃料を燃やすことで得られていますが、化石燃料を燃やすと温室効果ガスである二酸化炭素が発生し、この二酸化炭素が大気中に蓄積していくことで地球の平均気温が上昇する地球温暖化現象が起こっていると言われています。
この化石燃料の代わりに再生可能エネルギーを使用することで二酸化炭素の発生を抑えられ、地球温暖化を減少させることが期待されています。これにより、世界的に再生可能エネルギーの導入が行われています。
下に再生可能エネルギーの一覧をまとめてみました。
【一覧表】再生可能エネルギー
再生可能エネルギー一覧
1.太陽光
2.風力
3.水力
4.地熱
5.太陽熱
6.大気中の熱やその他の自然界に存在する熱
7.バイオマス
これらの再生可能エネルギーの種類と特徴をそれぞれご紹介いたします。
太陽光エネルギー
太陽光エネルギーは太陽から放出されている光の持つエネルギーのことです。この太陽光エネルギーを太陽電池で電気に変換して使用でき、枯渇することがなく安定して発電できます。
太陽光パネルを設置すると発電できるためお手軽で、太陽光パネルを住宅の屋根に設置するだけで発電できるため、導入しやすいという特徴があります。
風力エネルギー
風力エネルギーは風の持つエネルギーで風車を回すことで発電します。この風ですが、もともと太陽光により空気が暖められることで発生しますので、太陽光エネルギーにより発生していると言えます。風力発電を行うには常に同じ方向から強い風が吹いている地域が望ましく、立地を選ぶと言う欠点があります。また、設置コストも高いために一部地域でしか導入されていません。
水力エネルギー
水力エネルギーは水の流れを利用して発電します。高出力の水力発電所としてダムが有名です。水力エネルギーは太陽光で蒸発した水が雨になり、その雨をダムに集めて発電していますので、風力エネルギーと同様に太陽光由来のエネルギーと言えます。また、ダムだけではなく川の流れを利用して水車を回すことでも発電できます。地熱エネルギー
地下には高熱のマグマがあることが知られており、このマグマが地表付近にまで上がってきている場所は高温になっています。この地熱のエネルギーを利用して発電する方法が地熱発電です。太陽熱エネルギー
太陽熱エネルギーは太陽の光が熱に変わったエネルギーを言います。太陽光により水をお湯にする太陽光温水器がその代表で、住宅の屋根などに太陽熱温水器が設置されています。大気中の熱やその他の自然界に存在する熱エネルギー
熱電発電と呼ばれていますが、温度差があると発電することが知られています。地球上には例えば海水と地表面など温度差がありますが、このような温度差を利用して発電します。他にも寒い時期に水を凍らせておき、暑い夏にその氷を冷房に使用することなどが挙げられます。バイオマスエネルギー
バイオマスは植物の由来の燃料を言います。化石燃料とバイオマス燃料の違いは、化石燃料は地下に埋まっている炭素を燃やすことで二酸化炭素を発生させ、大気中の二酸化炭素量を増やします。一方のバイオマス燃料は植物の育成の際に大気中の二酸化炭素を吸収しますので、大気中の二酸化炭素は減ります。もちろん、このバイオマス燃料を燃焼させても二酸化炭素を出しますが、もともと大気中の二酸化炭素を吸収していますので、二酸化炭素吸収量と放出量は差し引きゼロになっています。
このように再生可能エネルギーは化石燃料と違い二酸化炭素を放出しないエネルギーですので、再生可能エネルギーを使用することで環境への負荷を軽減することが出来ます。また、現在は世界中で再生可能エネルギーの導入が進んでおり、持続可能なエネルギーの供給へ向けた取り組みが進んでいます。
太陽光発電の特徴を紹介
風力や水力と違い、太陽光発電は大規模なメガソーラーから電卓用の小型の太陽電池まで発電の規模の変更が容易という特徴があります。そのため、様々な用途で使用されており、使い勝手の良い発電方法となっています。
太陽光発電の仕組み
太陽光発電は半導体を使用して光のエネルギーを電気エネルギーに変換しています。風力や水力は風車や水車を動かして発電しますが、発電のために半導体を動かす必要が無いので機械的な動作の必要はありません。このため、壊れにくくメンテナンスの必要が少なく、長期間の運用が可能になっています。太陽光発電 メリット
太陽光発電は再生可能エネルギーである太陽光をエネルギー源にしていますので、発電時に二酸化炭素をほとんど放出せずにクリーンな電力が得られます。また、太陽光は枯渇することはないので、持続可能な発電と方法と言えます。太陽光発電は太陽光が豊富に得られる場所であれば出来るので、太陽光発電所を各地に分散して建設出来ます。このため、電力供給が安定し、エネルギーセキュリティが高まると共に、発電した電力を自分で使用する自家消費も可能になります。
運用コストも比較的に低く、保守も容易です。太陽光パネルの寿命も長く、30年程度使用し続けることが出来るので、一度設置してしまえば長期間電力が得られます。発電時に騒音が出ずに煙も出さないので周辺環境に優しく、住宅の屋根に設置しても生活に支障をきたすことはありません。
太陽光発電 デメリット
太陽光発電のデメリットは何といっても太陽光が無いと発電できないことです。夜間や雨の日など太陽光が無ければ発電できず、一方で太陽光が出ていればその分発電してしまいますので発電量の調整が難しく、電気の安定供給に不安があります。太陽光発電は運用コストが安いのですが太陽光パネルを敷き詰めるための用地確保や整地、太陽光パネルや電線。インバーターなどの購入や電線の接続など初期のコストが高くなってしまいます。太陽光パネルは重いので設置場所を選び、強度の弱い住宅の屋根に無理やり設置してしまうとその分屋根の寿命を縮めてしまい設置して後悔した、などと言うことになりかねません。
また、太陽光パネルは土地代の高い都会には設置されにくく、土地代の安い山間部などに設置されやすいです。太陽光パネルを設置すると景観が損なわれ、美しい風景が太陽光パネルで台無しになったと日本各地で問題になっています。
寿命が来た太陽光パネルは廃棄されますが、太陽光パネルの一部にはカドミウムや鉛など有害物質が含まれており、環境汚染を引き起こす恐れもあります。
家庭用の小規模太陽光発電システム
大規模な太陽光発電を導入することは難しいですが、小規模な太陽光発電システムならご自宅のベランダや庭など太陽光が当たる小さなスペースがあれば自作できます。太陽光パネルは現在持ち運び可能なタイプが販売されていますので、このような小規模な太陽光パネルを使用することで、太陽光さえあればどこでも発電が可能になります。
特にアウトドアでは注目されており、キャンプの最中に太陽光パネルを使用しているキャンパーやデイキャンパーをよく見かけるようになっています。車中泊をしていても昼間に車の脇や屋根に太陽光パネルを広げている様子を目にしたことがある方も多いと思います。
太陽光発電が出来れば電気が供給できるので電化製品が使えるようになります。これによりアウトドアの幅が一気に広がりより快適な空間を作り出すことが可能になります。
ただし、太陽光パネルのみですと扱いが非常に難しく、発電した電気を蓄えるバッテリーが無いと使えません。このため、太陽光パネルのみではなくポータブル電源と組み合わせて使用されている場合がほとんどで、この2つのアイテムを組み合わせることで家庭用の太陽光発電システムを自作できます。
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BLUETTI AC180+PV350
br> 太陽光発電システムを自作するならBLUETTIのポータブル電源AC180とBLUETTI の太陽光パネルPV350の組み合わせがおすすめです。AC180は電力容量が1152Whと高いので、電化製品を使用しても電池切れを起こしにくく、一度充電すれば長時間使用できます。また、1800Wもの電力を出力できますので、様々な電化製品を同時にご使用いただけますので、充電電池としてのみならず、電源としても多様な使い方が可能になります。もちろん、USBポートもありますので、スマホの充電も問題ない上、ワイヤレス充電機能も兼ね備えています。
太陽光パネルPV350は定格出力が350Wありますので、晴れの日でしたらポータブル電源AC180を充電するのに十分な発電量が得られます。
| 項目 | 詳細 |
|---|---|
| 容量 | 1,152Wh |
| 充放電サイクル数 | 3,500回以上 |
| 出力 | 1,800W(電力リフトで最大 2,700W) |
| 充電時間 | AC入力1,440Wで45分で80％まで充電、1時間でフル充電 |
| 特色 | BLUETTI アプリ対応、急速充電技術、電力リフト機能、10年以上の長寿命、UPS機能、5年保証、リン酸鉄リチウムイオン電池 |
AC180は小型・軽量・コンパクトであることが特徴のポータブル電源。小さいながらも大容量であり、雷に警戒しなければならない時間や、万が一停電が起きてしまった際の復旧までの時間、家庭の電力供給を問題なく賄うことができます。UPS機能も搭載されており、パソコンも安心して使い続けることが可能です。
持ち運びにも優れているため、アウトドア・キャンプなどのレジャーだけでなく災害時に持って逃げる非常用アイテムとしても非常に重宝すると言えるでしょう。
価格も安く、まず1台所有するのに適したポータブル電源と言えるでしょう。
BLUETTI AC200MAX+PV350
| 項目 | 詳細 |
|---|---|
| 容量 | 2,048Wh |
| 充放電サイクル数 | 3,500回以上 |
| 出力 | 2,200W(電力リフトで最大 6,000W) |
| 充電時間 | 最短50分で80％まで高速充電し、わずか1.5時間でフル充電が実現 |
| 特色 | 20ミリUPS機能付き、同時接続数16、ワイヤレス充電付き |
AC200MAXはAC180の約2倍となる2048Whもの電力容量を持っていますので、一度フル充電してしまえば20W程度のライトなら4日程度連続で使用し続けることが出来ます。このため、災害時の非常用電源として準備している方も多く、このAC200MAXに太陽光パネルPV350を組み合わせて自作の太陽光発電システムを構築し、災害時でも常に電気を供給し続けることが出来るようにしています。
まとめ
再生可能エネルギーは一覧に示したように、7種類あります。現在よく使用されている再生可能エネルギーは太陽光、風力、水力、バイオマスです。今後は世界的なカーボンニュートラルの流れに乗り。太陽光発電の発電量が伸びていくと考えられています。
