講座1-2 再生可能エネルギーってナニ?

記事の概要

 第1-1話の最後では、「再生可能エネルギー」を使えば、化石燃料を使うことなく、電気を作ることができる、と紹介しました。この「再生可能エネルギー」って一体なんでしょうか?この記事では、それについて説明したいと思います。

目次
  1. 再生可能エネルギー(再エネ)は、つまり自然の力で発電すること
  2. 再エネは、発電するときに二酸化炭素を出さない!
  3. 再エネ、それぞれの特徴
  4. クセが強い再エネさんたちをどうまとめるか?

第1-2話 再生可能エネルギーってナニ?

第1-2話 再生可能エネルギーってナニ?

(1) 再生可能エネルギー(再エネ)は、つまり自然の力で発電すること

 「再生可能エネルギー」は、「再エネ」とか略して呼ばれることもあります。これって何なのか?というと、要するに、自然の力を使って電気を作るものたちのことです。

 自然の力には、太陽の光、風、地下の熱、川の水の流れ、海流などといったものもあります。

 なぜ、難しく「再生可能」なんて言うのか。。。これは、化石燃料と比べると、この名前が付いた理由がわかります。第1-1話で紹介した化石燃料は、電気を作るために燃やすと消えてなくなってしまいます。しかし反対に、太陽の光も風の力も、電気を作るのに使ったとしても、太陽はずっと輝き続けるし、風はまた吹きます…つまり、使ったその場から再生する!ということで、再生可能!なんていう気難しい名前になったトカなってないトカ。

 私が決めたわけではないのですが、そういうモンだと覚えて下さいお願いします、ワタシがキメタワケデハナイノデスガ…

(2) 再エネは、発電するときに二酸化炭素を出さない!

再エネには、自然の力を使って発電ができること意外に、もう1つの良い特徴があります。それは、発電するときに、二酸化炭素を出さないということです!

 二酸化炭素はなぜ出さない方がいいのかは、次の記事でお話するので、この特徴だけは覚えておいてください!

(3) 再エネ、それぞれの特徴

 再エネのそれぞれについて、紹介します!

太陽光発電

 太陽の光がパネルにあたると、発電します!パネルの数が多いほど、たくさんの電気が作られます。

 ただ、もちろんですが、曇りとか雨の悪天候・そして夜の時間のせいで太陽光がないと、発電しません…。

太陽光発電

風力発電

風の力で風車が回ると、電気が作られます!風が強いと、風車がよく回るようになり、発電量が増えます。また、でかい風車の方が、作ることができる電気の量も多いです。

 「じゃあ日本は台風めっちゃくるし、いいじゃん!」と思う人もいるかもしれませんが、実は台風みたいな暴風のときは、実は風車は止めてしまうということは知っておいてください。台風の風は強すぎて、風車が回転しすぎて壊れる可能性があるためです。

風力発電

水力発電

 水が高いところから低いところに流れるときの水流を使って発電します。川の上流とか、川の流れが急で水の量が多いところに、ダムとセットで作られることが多いです。

 水があるとき、発電できます。ということは、水不足なんかで、水がないときは、発電はできないということは注意が必要です。

 ただ、他の国と比べて、日本は明らかに水系には恵まれています。というのは、世界には砂漠のある地域など、水系に恵まれない国々もあるのでね。

水力発電1

水力発電 2
参考
<参考:水力発電のしくみ|天竜川天然資源再生連絡会 (tenryugawa.jp)
 http://www.tenryugawa.jp/manabu/dam/dam_hydraulicpower.php>

水力発電 3

参考
<参考: ダムの水力発電のタービンのしくみを説明
 http://blog.livedoor.jp/spider5dark47/archives/278237.html>

地熱発電

 皆さん、マグマという言葉は聞いたことがあると思いますが、地球の地下には高温のマグマが流れていて、その近くに水が溜まると、水が温められて温泉の源泉になります。

 この講座の第1-1話では、「火力発電所の場合は、化石燃料を燃やして水を温め沸騰させ、できた蒸気の勢いで発電機を回すと、電気が作られる」と説明しました。地熱発電では、そこで温められた温泉の蒸気とか、温泉自体(熱っせられた水)を発電に使いますが、しかし温泉の場合は、沸騰の温度である100度よりももっと温度が低いことがほとんどなので(沸騰してたら人間は入れないし…)、温泉から出てくる蒸気の勢いも弱いです。

 そのため、温泉を使って、「100度より温度が低くても沸騰する特殊な物質」を温め、温泉の代わりに沸騰させて、発電機を回すという方法が採用されることもあります。これを、バイナリー方式と呼びます。

地熱発電
参考
<参考: 九州電力 八丁原発電所 (kyuden.co.jp) パンフレット
http://www.kyuden.co.jp/company_pamphlet_book_plant_geothermal_hacchobaru.html>

 日本は温泉大国なので、地熱発電は期待の星ではあります!ただし、温泉の源泉を発電に持っていかれてしまうと、温泉宿の方々は困ってしまいますので、地熱発電を普及させるには、その調整をどうするかといった問題の解決も考えていかなければなりません。

海洋エネルギー発電

 これについては、まだ開発中のものが結構多いのですが、海の波とか、潮の満ち引きとか、海流などといった、海の水の持つ力を使って発電するものがこれです。

海流を利用した発電

潮流タービン1

潮流タービン2
参考
<引用: 長崎大学 工学部の紹介に関するページ …
 長崎の海で潮流タービンを実証試験|なんでも探検隊|国立大学56工学系学部HP (mirai-kougaku.jp)
 https://www.mirai-kougaku.jp/explore/pages/201120.php>

他にも、

海の波を利用した発電…波力発電

潮の満ち引きを利用した発電…潮汐発電

海の表面と深いところの温度差を利用した発電…海洋温度差発電

などがありますが、詳細情報は、例えば以下のリンク先を参考にしてください。

参考
<参考>
海洋エネルギー発電技術の現状と展望 | SciencePortal China (jst.go.jp)
https://spc.jst.go.jp/hottopics/1109ocan_dev_tech/r1109_you.html

佐賀大学 海洋エネルギー研究センター (saga-u.ac.jp)
https://www.ioes.saga-u.ac.jp/jp/

(4) クセが強い再エネさんたちをどうまとめるか?

 上述の(3)では、それぞれの再エネ方式について、特徴を紹介しました。紹介した通り、各々の再エネさんたちは、結構クセが強いです。太陽光発電は、太陽光が照っている時間だけしか発電できない。風力も同じように、風があるときだけ…などなど。こういったクセを放置すると、ある時間はすごい発電するのに、ある時間は全然発電しないから電気がないとか、いう問題が起きてきてしまいます。

 そのため、再エネさんたちは、各々を個別に使うのではなく、他の発電とうまく組み合わせて使う必要があります。その「うまく組み合わせる」具体的な方法や、新しい技術については、また別の記事で紹介したいと思います!