再生可能エネルギーを利用するメリットとデメリットを解説

近年、地球温暖化をはじめとした環境問題への懸念から脱炭素を推進しようとする意識が高まっています。特に、石炭や石油などの化石燃料由来のエネルギー資源はCO2を大量の排出するため、化石燃料を使わないエネルギー政策が必要とされています。

そこで、最近注目を浴びているのが再生可能エネルギーです。再生可能エネルギーであれば、地球環境の悪化を防ぎつつ半永続的にエネルギーを得られるため、導入を検討している企業も少なくないのではないでしょうか。

当記事では再生可能エネルギーを利用するメリットとデメリットに関して解説します。再生可能エネルギーの活用におけるデメリット解消策も説明するのでぜひ参考にしてください。

再生可能エネルギーとは利用時にCO2を排出しないエネルギー源

再生可能エネルギーとは、太陽光や風力など自然界に存在しているエネルギー源のことです。日本では、再生可能エネルギーを「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できると認められるもの」と定義しており、7種類が規定されています。

再生可能エネルギーの特徴のひとつとしてCO2をはじめとする温室効果ガスを排出せずに、エネルギーを生産できることが挙げられます。化石燃料などのエネルギー源を輸入に依存している日本において、再生可能エネルギーは国内で生産可能なエネルギー源であることも特徴です。

再生可能エネルギーに関して、種類別の特徴を知りたい方は「再生可能エネルギーは何種類？国内の発電に占める割合も解説」を確認してみてください。

参考：環境省「1． 再生可能エネルギー導入加速化の必要性」

クリーンエネルギーや自然エネルギーと再生可能エネルギーの違いとは

再生可能エネルギーと類似するものに、「クリーンエネルギー」や「自然エネルギー」があります。いずれも似ている部分がありますが、厳密には再生可能エネルギーとは別種のものとして扱われます。クリーンエネルギーは、環境に対する負荷の少ないエネルギーを総称する言葉です。

環境問題に対して有効利用できるエネルギーは、基本的にクリーンエネルギーと呼ぶことが可能です。再生可能エネルギーもまた、クリーンエネルギーの1つとしてカウントされます。一方で、クリーンエネルギーに分類される基準には合間さもあります。

例えば温室効果ガスを排出しない点でクリーンな特徴を持つ原子力は、放射性物質を発生させる観点からクリーンエネルギーに分類すべきか意見が分かれています。また、水力発電の1種である大規模水力発電は、ダムを建設する段階で環境破壊による損害が発生する点から、クリーンエネルギーにはならないとする意見もあります。

自然エネルギーはその名称通り、自然現象からエネルギーを得る方法、もしくはエネルギーそのものを指します。具体的には太陽光エネルギー、水力エネルギー、風力エネルギー、太陽熱エネルギーが該当します。再生可能エネルギーの1種としてカウントされるバイオマスエネルギーは、自然エネルギーには含まれません。

そのほか、「新エネルギー」も再生可能エネルギーとは異なる特徴・定義を持つエネルギーです。一般社団法人新エネルギー財団によると、「技術的に実用段階に達しつつあるが、経済性の面での制約から普及が十分でないもので、非化石エネルギーの導入を図るために特に必要なもの」と定義されています。

新エネルギーには「発電分野」「熱利用分野」「燃料分野」を軸に10種類が指定されていて、さまざまな形で現在も活用されています。

再生可能エネルギーが注目される理由

再生可能エネルギーは、CO2の排出量削減に効果的であることから、国や業界から注目を集めています。再生可能エネルギーを使用することで、地球の温暖化につながるCO2の排出量をゼロに抑えられます。結果的に再生可能エネルギーを中心とした生活の確立が、未来の地球環境を守ることにつながると考えられるでしょう。

地球温暖化は現在も進行していて、このままだと2100年には地球の温度が最大で5.8℃上昇する可能性があります。すると洪水や干ばつなど、さまざまな環境問題の発生頻度が、これまで以上に高まるリスクが懸念されるでしょう。それは人類の生存にも影響し、未来の人々に不安を残す結果になります。

そこで再生可能エネルギーを活用し、CO2の積極的な排除に注目が集まっているのです。また、再生可能エネルギーはエネルギー自給率の向上にもつながります。日本はエネルギーの自給率が低く、2018年時点で11.8%に止まっています。これはOECD（経済協力開発機構）に加盟する35か国中34位と、最低クラスに分類されます。

再生可能エネルギーなら、太陽光や風力といった自然のエネルギーを使って、エネルギー問題を解決できます。今後バイオマス発電などの技術も向上すれば、事業に必要なエネルギーや家庭の電力などを支える柱になると予想されます。

エネルギー自給率の低い日本にとって、再生可能エネルギーの利用は今後大きな成果につながる可能性があるでしょう。

再生可能エネルギーのメリット

再生可能エネルギーを活用するメリットは以下の通り複数あり、再生可能エネルギーの活用が推進される理由となっています。

【再生可能エネルギーのメリット】

• 温室効果ガスの排出が少ない環境に配慮したエネルギー
• 枯渇しない資源を活用した自然のエネルギー
• 日本のエネルギー自給率の向上が見込める

再生可能エネルギーは環境に配慮できる持続可能なエネルギー源であり、地球温暖化対策やエネルギー自給率向上のため導入が推進されています

温室効果ガスの排出が少ない環境に配慮したエネルギー

再生可能エネルギーは、太陽光や風力を利用した持続可能エネルギーです。火力発電のように、CO2をはじめとした温室効果ガスを排出しないため、環境に配慮したクリーンエネルギーと言われています。

この再生可能エネルギーを利用することで従来の発電で起こっていた問題が解決できるため、太陽光発電所や風力発電所と言った再生可能エネルギー設備の普及が進められており、脱炭素を始めとした環境保全に対応したエネルギー源として技術開発も推進されています。　

枯渇しない資源を活用した自然のエネルギー

再生可能エネルギーは太陽光や風力など自然のエネルギーを活用するため、枯渇しない点もメリットとして挙げられます。化石燃料や核燃料は使い続けると枯渇すると言われており、国内の主なエネルギー源である天然ガスと石油はそれぞれ約50年、石炭やウランは約130年で枯渇するといわれています。

地球温暖化対策やSDGsなど地球環境保全への取り組みが進んでいる中、資源が枯渇する可能性がなく長期的に活用できる点でも再生可能エネルギーは、有益なエネルギー源であるといえるでしょう。なお、地球環境保全を含むSDGsと脱炭素の違いなどを確認したい方は「SDGsと脱炭素の関連性と取り組み事例について」を参考にしてください。

日本のエネルギー自給率の向上が見込める

日本はエネルギーの海外依存度が高く、エネルギー自給率が低いことがエネルギー安全保障上の課題となっています。エネルギー安全保障とは、エネルギーを低価格で安定して供給される状態を達成することを指しており、エネルギー自給率が低いと供給が不安定になります。

一方で、再生可能エネルギーの活用によりエネルギー自給率を上げると、化石燃料の輸入量を減らし海外依存度を低下させることが出来ますので、エネルギーの供給が安定します。

経済産業省の資料によると2020年の日本の一次エネルギー自給率は11％、海外へのエネルギー依存度は89%程度です。海外へのエネルギー依存度が高いと紛争などによって原油価格が高騰した際、日本経済は大きな影響を受けてしまいます。このため、国際情勢が変化しても国内経済が安定するようにエネルギーの安定供給が必要になります。

国内で供給可能なエネルギー源である再生可能エネルギーの活用によって、エネルギー自給率の向上が期待できる点もメリットといえるでしょう。

再生可能エネルギーのデメリット

再生可能エネルギーにはさまざまなメリットがある一方で、デメリットも存在します。

国内の再生可能エネルギー由来の電力の比率は19.8％と低く、増加傾向にありますが普及には至っていない状況です。これは再生可能エネルギーには以下のようなデメリットがあるためであり、再生可能エネルギーの普及を阻む要因となっています。

参照：資源エネルギー庁　再エネ | 日本のエネルギー 2022年度版 「エネルギーの今を知る10の質問」

【再生可能エネルギーのデメリット】

• 発電コストが高い
• 発電効率が悪い
• 発電量が天候に左右される

なお、これらのデメリットには太陽光や風力など気候や日本の風土に由来するものがありますが、2020年「エネルギー供給強靭化法」が成立し、送配電事業者に対する災害時連携計画の策定が義務化されるなど自然災害に左右されない発電環境の整備が進められています。

さらに作った電気を各地へ送る送電設備や変電設備など「系統」の強化によって安定的な電力供給を行えるようになり、天候によって発電量が左右されるという課題は解決が期待できる可能性もあります。

参照：資源エネルギー庁「国内外の再生可能エネルギーの現状と 今年度の調達価格等算定委員会の論点案」

発電コストが高い

再生可能エネルギーは、化石燃料と比較して発電コストが高いです。再生可能エネルギーによる発電は単位面積あたりで発電できる量が少なく、発電所を設置できる広大な土地を必要とします。

また、再生可能エネルギーシステムの導入コストを欧米諸国と比較した場合、太陽光パネルや風力発電システムの価格が約1.5倍、工事費も約1.5～2倍となっています。さらに、国土が狭い日本においては、再生可能エネルギーの設備を設置できる適地が限られます。これらの要因が再生可能エネルギーの普及への足かせとなっています。

ただし、発電事業者や一般家庭においては補助金や固定価格買取制度(FIT)と言った制度があり、発電コストなど費用に関するデメリットは国の再生可能エネルギー事業支援施策によって解決される場合があります。再生可能エネルギーの導入を検討しており、補助金の対象などを知りたい方は、資源エネルギー庁の「再エネガイドブックweb版」を確認してみてください。

発電効率が悪い

再生可能エネルギー活用におけるデメリットとして発電効率の悪さも挙げられます。再生可能エネルギーによる発電は従来の発電方法に比べて発電効率が低いため、設備に広大な土地やコストが必要なります。このため、再生可能エネルギーの発電効率を向上させる研究開発が進められており、今後の改善が期待されています。

発電量が天候に左右される

太陽光や風力などの再生可能エネルギーは、日照時間や風速など天候によって発電量が左右される点もデメリットとして挙げられます。太陽光発電は天気の良い日中しか発電できず夜間は発電できません。

風力発電も太陽光発電に似ており、風が無い時には発電できません。このため、再生可能エネルギーの中でも太陽光及び風力発電は安定した電源となり得ません。

太陽光や風力発電では再生可能エネルギーを導入しながらも、天候や季節によっては火力発電など他の発電方法に切り替えながら供給を確保する必要があります。このようなデメリットに対して、経済産業省では、地域に限定しない広域的な調達ができるよう、電力に関する調整力の確保を進める方針を示しています。

参照：経済産業省「総論｜再エネとは｜なっとく！再生可能エネルギー」

再生可能エネルギーの活用におけるデメリット解消策

再生可能エネルギーにはコストが高いことや効率悪いと言ったデメリットがありますが、これらのデメリットを解消する対策が政府により行われています。

たとえば、太陽光発電の入札制度の導入などによってコスト削減を図る取り組みが進められています。太陽光発電の入札は、2017年の改正FIT法によって制定された制度で、250kW以上の大規模発電所を対象に、売電価格を「入札」によって決められます。入札制度によって電力事業者間の価格競争が起こり、発電が適正価格になるためコスト削減や再生可能エネルギーの利用拡大が期待できます。

また、水力や火力などさまざまな発電方法を状況に応じて切り替えながら使用できるようにするなど、電力システム全体を調整することで、需要と供給のバランスをとります。天候に左右される点や発電コストの高さなど再生可能エネルギーのデメリットを他の発電方法によって補いながら「脱炭素」「経済性」「安全性」のバランスを取って電力の安定的な供給ができるのです。

その他にも再生可能エネルギーの導入における課題と解決策を知りたい人は「再生可能エネルギー導入における課題と解決策を解説」を確認してください。

代表的な再生可能エネルギー

再生可能エネルギーには複数の種類がありますが、代表的なものは以下の5つです。それぞれ特徴がありますが、いずれも地球温暖化の要因となっている温室効果ガスを排出しないため、脱炭素に貢献できるエネルギー源として期待されています。 

【代表的な再生可能エネルギー】

• 太陽光発電
• 水力発電
• 風力発電
• バイオマス発電
• 地熱発電

以下にそれぞれの再生可能エネルギーを用いた発電方法を解説いたします。

太陽光

太陽光発電は、太陽の光エネルギーを直接電気に変換する発電方法です。シリコン半導体などの太陽電池に光が当たると電気が発生する特性を活用して電気を作ります。 

太陽光発電は平地のみではなく太陽光の当たる山の斜面でも行えますので、使い道に乏しかった場所に多くの太陽光パネルが設置されています。太陽光が当たる場所ならば発電できるので、これまで使い道がなかった場所を有効活用できることも太陽光発電のメリットですが、一方で「発電効率が気候に左右される」「導入コストの高さ」などがデメリットとして挙げられます。

また、太陽光パネルを設置することで自然の景観が損なわれたり、斜面の地盤が弱くなり土砂崩れの危険性が出てきたり、将来的に大量発生する使用済みの太陽光パネルのリサイクルをどうするかなど様々な問題点も指摘されています。

なお、法律で規定されている再生可能エネルギーの種類や活用事例などを知りたい方は「再生可能エネルギーは何種類？国内の発電に占める割合も解説」を参考にしてください。

水力発電

水力発電はダムや河水など、水が流れる力をエネルギー源として活用する発電方法です。資源に恵まれた日本では、国内で賄える安定供給が可能な発電方法として古くから活用されています。

水力発電は、発電コストが安価で自然条件に左右されることが少なく安定供給が可能な点や、一度発電所を建設すると、長期的な稼働が可能といったメリットがあります。また、昔から活用されている発電方法のため、技術やノウハウが蓄積されている点もメリットです。

一方で、日本ではダムを作れる場所にはほとんどダムが設置されており、これ以上の大規模水力発電所の建設は難しいです。このため、中小規模の水力発電所の設置が検討されています。

風力発電

風力発電は、エネルギー源から電力に変換する割合を示す「変換効率」が良く、風があれば時間を問わず発電可能な点がメリットですが、風が無い時には発電できないことがデメリットです。

さらに、風力発電を導入できる適地は限定的である点や、世界各国の風力発電と比較した場合の日本における発電コストの高さ、電力の利用量と供給量のバランスをとるための系統制約や環境への影響といった開発段階での調整コストがかさむことなどもデメリットとして挙げられます。

バイオマス発電

バイオマスは「再生可能な、生物由来の有機性資源で化石資源を除いたもの」と定義されており、家畜排泄物・稲ワラ・林地残材など未活用の廃棄物を燃料とする発電方法です。バイオマス発電は、バイオマスを燃焼させたり発酵させたりし、その時に発生するメタンガスなどによって発電機を稼動させて電気を作ります。

バイオマスは生物資源を活用するため、1997年の「京都議定書」においてもカーボンニュートラルを実現できる発電方法とされています。また、廃棄物の使用によって、資源の再利用による環境負担の軽減を目指す「循環型社会」の構築につながり、農産漁村の自然循環環境機能の維持や持続的発展に貢献する点がメリットです。自然循環環境機能とは、自然環境を構成する「大気」「水」「土壌」「生物」などの資源が持続的に循環利用されてきた仕組みのことです。

ただし、バイオマスを再生可能エネルギーの資源として活用する場合、地域に分散する資源を収集・運搬・管理する際にコストがかかる点や、各地に分散している資源の収集や運搬および管理を行う都合上、設備が小規模分散型になりがちな点がデメリットです。

参照：九州農政局「バイオマスとは？」

地熱発電

地熱発電は、地中の「地熱貯留層」周辺に溜まっている蒸気や熱水を取り出し、その力をエネルギー源として発電する方法です。地熱発電は、地中にある地熱貯留槽から、蒸気と熱水に分離する「気水分離器」を使用して取り出した蒸気によって、エネルギーを機械的な動力へと変換する「タービン」を回転させ、発電させます。

地熱発電は、坑井から噴出させた天然の蒸気をエネルギー源として活用するため、化石燃料のように枯渇することがありません。さらに、昼夜問わず発電が可能な点や、発電に使用した後の高温の蒸気や熱水を地域の暖房や農業用ハウスや魚の養殖などに再利用できる点がメリットとして挙げられます。

地熱発電は、発電方法の性質上、発電所を建設できる立地が温泉や公園などの施設が所在する地域と重なります。そのため、建設予定の地域との調整が必要となる点や、地熱資源を活用するためには地下資源の入念な調査や環境影響評価などが必要となり、地熱発電所が建設されるまでに10年以上の年月を要する点が課題となるでしょう。

参照：経済産業省「再生可能エネルギーとは」

まとめ

再生可能エネルギーとは太陽光や風力など自然界に存在しているエネルギー源のことです。再生可能エネルギーにはさまざまな特徴がありますが、発電時にCO2をはじめとする温室効果ガスを排出しないため、環境に優しく持続可能なエネルギーであることが挙げられます。

再生可能エネルギーには「環境を配慮したエネルギー源として活用できる」「自然のエネルギー源を活用するため枯渇しない」「活用により日本のエネルギー自給率を向上させられる」などのメリットがあります。

一方で「発電コストが高い」「発電効率が悪い」「発電量が天候に左右される」などのデメリットがあります。が、地球温暖化対策として有効であることや国内のエネルギー自給率が向上するため、再生可能エネルギーの普及が促進されています。

再生可能エネルギー導入を検討している企業が自社で発電設備を整えるには、数年規模の設備投資が必要です。そのため、すでに設備を整えた企業が創出した再生可能エネルギーを利用するのも1つの手です。

完全に再生可能エネルギーを利用する体制に移行することは難しいかもしれませんが、できることから対応を進めていくと良いでしょう。