自然エネルギー

再生可能エネルギー(さいせいかのうエネルギー、」を翻訳してつくられた語である。日本語の「再生」には「リサイクル」の意味もあるため、「」を「再生」と翻訳したことについて疑問を呈する者もいるRenewable energy=「再生可能エネルギー」? - エコネットワークス編集長インタビュー: 鎌仲ひとみ氏 - Alterna日本の電力不足を補う給電料金制度の考察 - Paul Gipe, wind-works.org(冒頭訳者注)。しかし、原語の語に「リサイクル可能」の意味は無く研究社 新英和大辞典 第6版より、その訳である「再生可能」も「リサイクル可能」の意味ではない。「森が再生する」のように、(自然環境等が)「更新できる、復活できる」等の意味で用いられる。}})は、広義には、太陽・地球物理学的・生物学的な源に由来し、自然界によって利用する以上の速度で補充されるエネルギー全般を指すIPCC SRREN Full Report, 1.2.1。狭義には、多彩な利用形態のうちの一部を指す(#定義節を参照)。

太陽光風力、波力・潮力、流水・潮汐、地熱バイオマス等、自然の力で定常的(もしくは反復的)に補充されるエネルギー資源より導かれFact Sheet 1, IRENA, May 2011発電給湯冷暖房輸送燃料等、エネルギー需要形態全般にわたって用いるLearning about Renewable Energy(NREL)。電力系統はスマートグリッドが主流となりつつある。

有限な地下資源・枯渇性資源の欠乏・価格高騰や地球温暖化を防止する目的だけでなく、「新たな利点を有するエネルギー源等」として近年利用が増加しているREN21, Renewables Global Status Report 2010IEA, Renewables Information、2010年時点では世界の新設発電所の約1/3(大規模水力を除く)を占める再生可能エネルギーの割合を増やし、資源が偏在する化石燃料への依存を減らす事は安全保障の観点からも望ましい。。年間投資額は2110億ドルに達している(右図及び#利用状況と見通しを参照)。スマートグリッド事業が呼び水となっている。

定義

再生可能エネルギーとは本来、「絶えず資源が補充されて枯渇することのないエネルギー」、「利用する以上の速度で自然に再生するエネルギー」という意味の用語であり、日本の法令で定義されている新エネルギーは、再生可能エネルギーの一部である。具体例としては、太陽光、太陽熱、水力、風力、地熱、波力、温度差、バイオマスなどが挙げられる。ただし、詳細な定義や、法規や統計にどのようなものを含めるかについては、個別の資料・団体・法規などにより下記のように差異が見られる。欧州連合のように、性能次第で範疇に含めるかどうかを分ける例もある。なお、石油などの化石燃料は定義を満たさない
なお、水力発電には注意が必要である。水力発電のうち、大型のダムを用いるものについては環境破壊の少ないマイクロ水力発電と区別され、統計上再生可能エネルギーとは別扱いされることがある(例えばREN21では、出力10MWを境に区別している (Table1))。また揚水発電は発電ではなく、発電調整のための蓄電・放電である。

  • IPCCの再生可能エネルギーと気候変動に関する特別報告書 (SRREN) では、「太陽・地球物理学的・生物学的な源に由来し、自然界によって利用する以上の速度で補充されるエネルギー全般」と定義される
  • 国際エネルギー機関の発行する統計「Renewables Information」では、「絶えず補充される自然の過程に由来し、様々な形態のうち太陽から直接供給される光や地球内部で発生する熱、太陽や風や海洋や水力やバイオマスや地熱資源から発生した熱や電力、そして再生可能資源に由来するバイオ燃料と水素」と定義している。「REInfo」によるとヒートポンプによる熱(地中熱大気熱等)は別記しているRenewables Information 2010, IEA, P.11
  • 日本の法令上は、「再生可能エネルギー」について、端的に「永続的に利用することができると認められるエネルギー源」株式会社日本政策金融公庫法施行令12条4号。と定義する例や、「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」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(エネルギー供給構造高度化法)2条3項。とした上で、同施行令により「太陽光」「風力」「水力」「地熱」「太陽熱」「大気中の熱その他の自然界に存する熱「前二号に掲げるものを除く。」として、「地熱」と「太陽熱」以外の自然熱である。」「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をいう「法第2条第2項に規定する化石燃料を除く。」として、「化石燃料(原油、石油ガス、可燃性天然ガス及び石炭並びにこれらから製造される燃料(その製造に伴い副次的に得られるものであって燃焼の用に供されるものを含む。)」を除いている。。)」と列挙定義される例があるなお、電気事業者による再生可能エネルギー電気の調達に関する特別措置法2条4項各号のように、「太陽光」「風力」「水力」「地熱」「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(原油、石油ガス、可燃性天然ガス及び石炭並びにこれらから製造される製品を除く。)をいう。)」「前各号に掲げるもののほか、原油、石油ガス、可燃性天然ガス及び石炭並びにこれらから製造される製品以外のエネルギー源のうち、電気の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」として、政策的な理由から、限定的に列挙定義する例もある。

同義語・類義語・対義語

以下の同義語・類義語がある。
自然エネルギー
英訳すると"Natural Energy”であるが、天然ガス("Natural Gas")や天然資源("Natural Resource")から考えれば、化石資源も含むことになり、学術的にはほとんど利用されない。
グリーン・パワー
アメリカ合衆国環境保護庁は大規模水力以外の再生可能エネルギーによって発電された電力を「グリーン・パワー」と定義する
日本の法令における「新エネルギー」とは、その利用について、「非化石エネルギーを製造し、若しくは発生させ、又は利用すること及び電気を変換して得られる動力を利用することのうち、経済性の面における制約から普及が十分でないものであって、その促進を図ることが非化石エネルギーの導入を図るため特に必要なもの」と定義され(新エネルギー利用等の促進に関する特別措置法2条)、政令で10種類の「新エネルギー利用」が列挙されている(同施行令1条)新エネルギー利用等の促進に関する特別措置法施行令新エネルギー政策の解説、新エネルギー財団。列挙される10種は、バイオマス、太陽熱、雪又は氷、地熱、風力、小規模水力、太陽電池の利用などである。
代替エネルギー
日本国外では主に再生可能エネルギー、特に「新再生エネルギー」を指す。日本国内では「石油代替エネルギー」を指し、石炭ガス化・天然ガス・原子力等の枯渇性エネルギーを含む石油代替エネルギーの開発及び導入の促進に関する法律2条。

対義語は枯渇性エネルギーで、化石燃料石炭石油天然ガスオイルサンドシェールガスメタンハイドレート等)やウラン等の地下資源を利用するもの(原子力発電等)で、有限である資源を指す。

エネルギーの源

再生可能エネルギーは、自然の力で定常的に補充されるエネルギー資源で、利用する以上の速度で再生するものを利用する再生可能エネルギーとは?、産業技術総合研究所。その源は太陽地熱潮汐等で、事実上ここでいう「事実上」とは、地球が、生物(特に現生人類型の生物)が生存できる環境を保っている期間のことを指す。地球上から生物が生存できる環境が失われてしまうということは、エネルギーを利用する主体が消滅することと同義であり、そもそもエネルギー利用を云々すること自体が無意味になってしまうからである。こうした期間を正確に算定することは不可能であるが、10億年から数十億年程度であると考えられている。この期間は、太陽が現行のような形とエネルギーの放出を保っていられる期間と関連する枯渇しないGreen Power Defined, EPA

下記のようなエネルギー資源が利用される(詳細は#利用形態の節を参照)。


エネルギー源 概要 直接利用 間接利用
太陽
核融合
太陽の残り寿命は約50億年あると見られる。
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* 照明
* 発電
* 暖房
* 加熱調理
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* 熱循環経由:水力風力海流放射冷却海洋温度差氷雪熱、(水流の)、(雨の落下による)振動浸透圧(による水流)、波力空気熱地中熱(になる前の低電圧静電気)
* 生物経由:バイオ燃料馬力人力
* 地球経由:地熱の一部(現在の地熱の45%以上は地中にある放射性物質の崩壊熱に由来する)
地熱
放射性崩壊
地球内部の熱を利用する。地球内部から高熱が発せられる期間は、10億年〜数十億年あると見られる。
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* 発電
* 暖房
* 冷却源
* 蓄熱・蓄冷源
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潮汐 地球の自転速度と月の公転速度の差等に由来する。地球の自転速度と月の公転速度は、約140億年後まで一致しない計算であるhttp://www.newtonpress.co.jp/search2/DATA/img_mhtm/m2000/m200001/c200001p084a.html
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* 潮汐力:月や太陽との位置関係の変化に伴う海水の移動。主に河口におけるの干満。
* 海流:海洋における海水の流れ。
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* 大気潮汐成層圏等の高度上空における天体間の重力バランスの変化に起因する潮汐同様の大気の移動。現状では未利用である。気圧と温度が低いために重力の影響を大きく受ける。逆に気圧や温度が高い地表近くの対流圏での風力(一般的な風)での重力の影響は極僅かである。
* 風力海流の一部:地球の自転に伴うコリオリの力によって発生する赤道付近で西向き、南極沿岸で東向きの環流や風(極風貿易風)。
* 波力風力の一部:風による海面の上下移動。

利用形態

再生可能エネルギーの利用形態は多彩である。政策的に含まれるヒートポンプによる自然熱の利用については性能等の要件を満たすもののみ含む(欧州におけるヒートポンプの要件等)。

光・電磁波

採光(光 → 光)
太陽光を直接などから入れる方法の他、反射板光ダクト等の採光装置で室内に取り込み、照明として利用する。
太陽光発電(光 → 電気)
太陽電池を利用し、太陽光を直接的に電力に変換する。日光の当たる場所ならばどこでも発電できる一方、天候に影響を受け、夜間は発電できない。携行できるものも多く、僻地や人工衛星などでも使われる。散乱光でも利用できる21世紀のクリーンな発電として太陽電池(原理から応用まで)、谷辰夫編、パワー社、ISBN 978-4827722109、P.5ほか、温度特性上は気温が低い地域の方が有利である太陽電池参照。価格低減が課題であったが、中国等で製造されるより低価格の太陽電池が増加する一方、米国でのグリッドパリティ達成が近いとする見解もあるPV status and Pathways, Deutsche Bank Securities
温室(光 → 熱)
太陽熱を取り込み逃がさないことで保温を行う。ガラスビニール製のものを地上に設置する場合が多いが、地面に穴を掘って採光部以外を地下に設置することで断熱効果や地中熱による保温効果を得たり、蓄熱壁 (trombe wall) で囲うことにより保温性を大幅に高めた太陽温室日光温室太陽温室内部の様子がある。パッシブソーラーと共通する方法である。
太陽熱温水器(光 → 熱)
黒いパネル集熱し水を温める。と高い。比較的安価である。
太陽炉(光 → 熱)
反射板やレンズによる集光で高熱を得る。小型のものはソーラーオーブンソーラークッカー)と呼ばれ、数百度程度の熱を得て調理に用いる。周囲が非常に眩しくなり視力障害を防ぐためサングラスが必要。天候に左右され、快晴でないと十分な熱量が得にくいhttp://w2.avis.ne.jp/~amane/data9.html
太陽熱発電(光 → 熱)
反射板等による集光により蒸気を発生させ、タービンを回して発電する汽力発電である。溶融塩等を用いた蓄熱により24時間発電可能。直射日光が多く、平均気温が高く、大面積の土地が確保できる条件に向く。条件が良ければ太陽光発電よりも安価。
ソーラーアップドラフトタワー(光 → 熱)
膜の下で暖めた空気を煙突に導いて上昇気流を起こし、煙突内部の風力発電機を回す。煙突が高いほど上空との気圧差が高まり大きな風力を得られる。太陽熱と風力のハイブリッド型発電。
太陽帆(光 → 運動)
宇宙船の推進力

温泉(熱→熱)
地熱により暖められた温水を直接間接的に利用。入浴や治療のほか調理暖房にも利用できる。
地熱(熱→熱)
地熱を直接給湯暖房調理等に利用。
地熱発電(熱→電力)
地熱で蒸気を発生させ発電。
水熱(熱→熱)
大気と水との温度差を利用し食品の冷却や解凍に利用。
雪氷熱利用(熱→熱)
冬場地下施設、コンテナや、排雪場に蓄えた雪氷を夏場のマンションや宿泊施設、データセンターの冷房に利用。冬場に農作物の目的とした雪室は断熱効果による保温効果も持つ。氷の保存を目的にした氷室は目的は異なるものの近い形態である。。
地中熱(熱→熱、熱+電力+気化現象→熱)
熱伝導や地中熱ヒートポンプを用いて浅い地下と外気との温度差を利用し給湯・暖房等に用いる地中熱利用促進協会、地中熱利用とは?
空気熱(熱+電力+気化現象→熱、熱+電力+化学エネルギー→熱)
空気熱ヒートポンプを用いて空気熱を移動させ給湯や冷暖房に用いる。欧州連合では性能等の要件を満たしたものを統計に含める。日本では経済産業省が再生可能エネルギーに分類しているものの統計に含まれていない「空気熱、地中熱、水を熱源とする熱の利用平成22年度新エネルギー等導入促進基礎調査、経産省 事業内容」に関する統計手法の確立に努めている。
放射冷却(熱→熱)
地表と宇宙空間との温度差による夜間快晴時の放射冷却を利用して低温環境を作り出す。電力を用いない非電化製品http://www.hidenka.net/hidenkaseihin/frig/frig.htm#非電化冷蔵庫の構造と原理</ref>が実用化されている。
風窓(風力+気化現象→熱)
各部屋から屋上に伸びた煙突の上に風受け(バッド・ギア)を設置し海風を屋内に取り込み冷房効果を得る。。
海洋温度差発電(熱→電力、熱+電力→電力)
海の表層と深層の温度差を利用して発電し、作動流体ポンプが必要な方式と不要な方式があるhttp://www.ioes.saga-u.ac.jp/jp/about_oetc_02.html</ref>。コストと性能に課題があり<ref name="NREL_OTEC">DOE, Energy Savers, Ocean Thermal Energy Conversion、研究段階である。

バイオマス

木材ヤシガラなど植物を燃やし熱を得る。
木材ヤシガラなどを不完全燃焼により炭化させた炭素の塊である。木炭が多く、比較的軽く燃えやすい。
植物性バイオマスを高密度に固形化したもの可能性あり!バイオコークス導入、北海道経済産業局。炭化させないため、燃料化の際に減量が殆ど起きない。石炭代替燃料等に利用される廃棄物高温ガス化直接溶融炉で石炭コークス18.9%代替に成功、2011年5月27日
燃料
動物の糞を太陽熱で乾燥させ燃料として利用。牛糞が多く、よく燃える。燃料以外の用途として壁材にも利用される。
糞尿汚泥等を発酵させ発生したメタンを燃料やしたり化学製品の原料として利用我が国初のNMR分光器
穀物果実植物繊維等に含まれるブドウ糖炭水化物を発酵または化学反応させたエタノールとして利用。
軽油の代替燃料。菜種油パーム油アブラギリ(ヤトロファ等)・ミドリムシ等の油脂を精製した軽油に近い性質の燃料を利用http://www.biomassjapan.jp/
重油の代替燃料。オーランチオキトリウムボトリオコッカス等から採れる重油に近い油脂を利用。
バガスなどが存在したキューバやインドネシア等の製糖工場ではバガスを燃料として使用していた。
不完全燃焼させて水蒸気と反応させて一酸化炭素水素を主成分とする可燃性ガスにより内燃機関を作動させる「木炭自動車」。

運動

水流

小規模水力発電、マイクロ水力発電重力ポテンシャル→ 運動 → 電力)
小規模な流水を利用。貯水設備の設置による環境破壊が小さい。高低差の大きい地形に多い沢などのほか上下水道や用水路など設置可能場所が多い。
大規模水力発電貯水式水力ダム式水力重力ポテンシャル → 運動 → 電力)
ダムなどに貯水した水でタービンを回し発電する。再生可能エネルギー発電の中で最大で同エネルギー全体の90%以上、発電全体でも18%程度を占める(「発電」項目参照)。ダム建設による環境への影響が大きい。
海流発電(動力 → 電力)
海流を羽に受け原動機を回して発電。沿岸や浅い海では漁業との共存が課題である。
波力発電(動力 → 電力)
海面の上下動により装置内部に気流を起こしタービンを回し発電するものと、効率を上げるため内部に抵抗の大きい液体を満たし水流を発生させタービンで発電するもののほか上下動をジャイロで回転に変換するものがある。灯浮標や海洋気象ブイなど海上無人機器の独立電源に広く利用。英国では大型の発電設備が開発されつつある。
潮力発電重力ポテンシャル → 動力 → 電力)
潮汐による海水の定期的な移動である潮流を利用して水車を回し発電する。河口にダムを設置するものと海水の潮汐流を利用するものがある。

気流

風車(動力→動力)
農業揚水の動力(風車)。
(動力→動力)
船の推進力。
風力発電(動力 → 電力)
風を羽に受け原動機で発電。年間を通じて安定的に吹く風のある地域で有利。風況さえ良ければ利用でき、比較的安価。バードストライクや低周波といった問題があり、建設には生活環境や生態系に配慮が必要である野鳥と風車—風力発電施設が野鳥に与える影響評価に関する資料集、251 編・発行、2007年。。自然保護区への設置が制限される場合もある。水力以外の再生可能エネルギーによる発電では全体の約75%、再生可能エネルギー全体では約6%程度を占めている。

化学ポテンシャル

浸透圧発電(化学エネルギー+浸透膜→重力ポテンシャル→水流→動力→電力)
実証試験段階であるStatkraft社の浸透圧発電の紹介ページ 。海水と真水の塩分濃度差を利用して浸透圧による水流を利用してタービンを回し発電する。

。ドイツにおいては2009年時点でEEG法により年53億ユーロの費用をかける一方、204億ユーロの投資、設備設置で171億ユーロの付加価値、設備の運転で375億ユーロの付加価値を誘発しているRenewable Energy Sources in Figures - National and International Development, Update of key data in the electricity sector, August 2010。また2009年時点で、関連産業による雇用創出は30万人を超えているBMU, Renewable Energy Sources in Figures, June 2010, P.27

日本における普及費用と経済効果の試算は、環境省が行っている低炭素社会づくりのためのエネルギーの低炭素化に向けた提言(平成22年3月)、低炭素社会づくりのためのエネルギーの低炭素化検討会。2020年までに年間5,824~8,358万t-CO2の排出量削減に相当する再生可能エネルギーを導入した場合、2011~2020年の間、系統対策費用や化石燃料火力発電への影響を含めて年平均で3.3~4.4兆円を投資する必要があると試算している低炭素社会づくりのためのエネルギーの低炭素化に向けた提言(平成22年3月)、低炭素社会づくりのためのエネルギーの低炭素化検討会、7章、表7.9、表7.13。その代わりに、生産誘発額が9.1~12.2兆円、直接投資を除く粗付加価値額が2.5~3.4兆円、雇用創出が45.8~62.7万人、エネルギー自給率が10~13%に向上(2005年は5%)等の便益が得られると見積もっている

資源量

再生可能エネルギーとして半永久的に利用可能かつ膨大な資源量が存在する。技術的に利用可能な量は少なくとも現在の世界のエネルギー需要の約20倍で、2100年時点で予測されるエネルギー需要と比べてもなお数倍以上大きいと見積もっている。潜在的な資源量はさらに桁違いに大きく、技術の発達次第で利用可能な量もさらに増えると見られている(World Energy Assessment (2000) , Chapter 7, Table7.1.Chapter5など)。

再生可能エネルギーの資源量 (エクサジュール(EJ)/年 ※1EJ=10億GJ)
!!2001年時点での利用量 世界の技術的資源量 世界の理論的資源量
地熱
0.6 5,000 140,000,000EJ
太陽光・太陽熱
0.1 >1,575 3,900,000EJ
海洋
(算出されていない) (算出されていない) 7,400EJ
風力
0.12 640 6,000EJ
バイオマス
50 >276 2,900EJ
水力
9 50 147EJ
合計
60 >7,600 >144,000,000EJ
利用量は一次エネルギー換算。参考:2001年時点での世界の一次エネルギー消費量は約402EJ/年。

日本における再生可能エネルギーの資源量NEDO 新エネルギー関連データ集 平成17年度版
!!技術的資源量 理論的資源量
- 136,009GWh/年
102~202 GWp(ギガワットピーク 7984 GWp
地熱発電電中研レビューNo.49 未利用地熱資源の開発に向けて -高温岩体発電への取り組み-
38 GW 6000 GW
風力発電牛山泉、風力発電(re-policy.jp)
3~30 TWh(陸上) 200GWp (280TWh) (洋上)
2,903万kl(原油換算) 4,022万kl
約810~約1,621万kl(原油換算) 約3,242万kl
1~9 GWp(ギガワットピーク 63 GWp
参考:日本の年間発電量は約1000TWh日本の発電電力量、最大電力消費量は約180GW真夏における電気の一日の使われ方の推移である。

利用状況と見通し

再生可能エネルギーはエネルギーの自給率を高めるほか、IPCC第4次評価報告書スターン報告などでも地球温暖化への対策の一環として挙げられ、その効果は数ある緩和手段の中でも最も大きい部類に入るとされているたとえば IPCC第4次評価報告書の原典、Figure TS.10 (Figure3.23)。また近年は関連産業そのものが急速に拡大しており、環境対策と同時に景気の刺激を狙った政策を打ち出す国も見られる「代替エネルギーで50万人雇用」オバマ氏強調、朝日新聞、2009年1月17日。このため今後の市場拡大やコスト低減を見越して、世界各地で導入の動きが活発であるNEDO海外レポートNo.1010日経Ecolomy、2008年01月23日

再生可能エネルギーは2008年時点で全世界の最終エネルギー消費量の約19%を占めていたREN21, Renewables 2010 Global Status Report(右図)。発電分野では18%を再生可能エネルギーが占め、その多くが水力で、それ以外の風力・太陽光・地熱などは全部合わせて約3%であった。近年は風力発電など、大規模水力発電以外の("non-Hydro"な)再生可能エネルギーの利用が伸びている。世界で新設される発電所に占める割合も近年急速に増えており、2006年には発電量ベースで6%であったものが、2010年には同30%(設備容量ベースでは34%)に達している(大規模水力を除いた値)UNEP, Bloomberg, Frankfurt School, Global Trends in Renewable Energy Investment 2011(要登録)、Figure 24.。特に風力発電は急速に伸び、2010年には世界の電力需要量の2.3%、2020年には4.5~11.5%に達すると言われるGlobal Wind Energy Outlook 2010, GWEC

2010年の再生可能エネルギーへの投資額は前年から32%増加し、世界で2110億ドルに達したと推定しているUNEP, Bloomberg, Frankfurt School, Global Trends in Renewable Energy Investment 2011(報告書本体、要登録)UNEP, Global Investments in Green Energy Up Nearly a Third to US$211 billion(プレスリリース)。特に途上国における新規投資額(720億ドル)が伸びており、2010年は初めて先進国での新規投資額(700億ドル)を上回ったUNEP, Bloomberg, Frankfurt School, Global Trends in Renewable Energy Investment 2011(要登録)、Figure 5.。また2010年は新規設備への投資額で初めて化石燃料を抜き、1870億ドルに達したと推定しているRenewable Power Trumps Fossils for First Time as UN Talks Stall, Bloomberf, Nov 25 2011

国際エネルギー機関 (IEA) が2008年6月に発表した報告書IEA, Energy Technology Perspectives 2008では、地球温暖化エネルギー資源の枯渇に対して何も手を打たなかった場合 (Baseline) は石炭天然ガスの利用量が増え、温暖化ガスの排出量が倍以上に増加し、再生可能エネルギーの導入量も殆ど伸びない可能性を指摘している。一方、世界が積極的に対策を進めた場合 (BLUE Map) は、2050年までにエネルギー部門からの温暖化ガスの排出量を半減すると同時に、再生可能エネルギーが発電量の46%を占める見通しを提示している

欧州では2008年12月、2020年までに一次エネルギーに占める再生可能エネルギーの割合を20%にする包括的な温暖化対策法案を可決した欧州議会、温暖化対策包括案を可決、AFP BB News、2008年12月18日。中でもドイツは2010年の目標を3年前倒しで達成するなど以前の予測を上回る勢いで導入を進めており、関連産業への投資額は年間100億ユーロを超える規模に成長している松田雅央、Business Media 誠、2009年01月06日。2050年までに電力の50%を再生可能エネルギーで供給するという以前の目標は、2030年頃に達成される見通しであるBMU、Leitstudie 2010(一部のみ英語、大部分はドイツ語。Lead Study 2008は英語版あり)。また一次エネルギー供給においても、2050年には再生可能エネルギーが50%以上を占める見込みである

米国においては、2008年5月に米国エネルギー省が2030年までに総需要の20%を風力発電で供給可能との見通しを示しNew DOE Report Analyzes a Path to Reaching 20% Wind Power by 2030, 5/12/2008、新規導入量が2007年時点で他のすべての方式の発電所を凌駕するなど、風力発電の導入が急速に進んでいる。また続けて2008年6月には太陽光発電太陽熱発電で2025年までに電力の10%を賄える可能性が示されている。2010年は太陽光発電の年間導入量が1GWを超え、2012年には2GWに達する見込みであるAmerica Finally Joins the 1 Gigawatt PV Club, Greentech Media, October 7, 2011。中国等との競争に曝されてはいるものの、産業全体での貿易収支は黒字である中国に押しつぶされる米国の太陽電池業界、次は日本か、アットマークアイティ・モノイスト、2011年10月21日

日本における動き

先進各国の目標に比較して、日本での普及目標量は少なく、長年世界一を保ってきた太陽光発電の年間導入量でもドイツに抜かれるなど、政策の弱さが指摘されてきたNBOnline 2008年5月26日、飯田哲也、2008年4月、P.13Business Media 誠、2008年4月、遠州 尋美、2006年櫻井啓一郎、2008年Livedoorニュース、2008年03月24日

2008年1月に発表されたクールアース推進構想などを受けて、日本でも温暖化ガスの排出量削減の動きが加速している。2008年6月には福田ビジョンが発表され、2030年までに電力の半分以上を再生可能エネルギー原子力で供給する目標が示された。「太陽光、風力、水力、バイオマス、未利用のエネルギー」が挙げられている。特に太陽光発電の導入量を40倍に引き上げ、地方におけるバイオマスエネルギーの開発を促進するなどの内容が示されている。これを受けて経済産業省などに於いて普及促進政策の検討が進められたNikkei.net 6月22日 07:00の記事(経産省が新法を準備へ)太陽光発電の普及ペースの急減に対応し、2009年1月、経産省は緊急提言に沿って設備費用の約1割に相当する補助金を開始した(太陽光発電参照)。また2009年2月には環境省によって再生可能エネルギーの普及促進による便益の試算結果が発表された太陽光発電:2030年に55倍…環境省が試算、毎日新聞、2009年2月10日。2030年までに累計25兆円必要だが、累計の経済効果は2020年までに29~30兆円以上、2030年までに58兆~64兆円以上になり、また2020年には60万人の雇用を生み出すと推計されている太陽光発電増やすには固定価格買い取りを 環境省検討会、朝日新聞、2009年2月10日。普及政策としては固定価格買い取り制度の採用を提案した2020年に太陽光発電を現状の25倍に、環境省検討会、読売新聞、2009年2月11日太陽光発電「20年までに26倍」 環境省が試算、NIKKEI.NET、2009年2月10日

このうち太陽光発電については2009年2月24日、経産省より初期投資の回収年数を10年程度に短縮する助成制度の強化が発表された家庭の太陽光発電、現行の買い取り料金を2倍に 経産省が制度創設、MSN産経ニュース、2009.2.24家庭の太陽光発電、高く買い取り 電力会社に義務づけ、朝日新聞、2009年2月24日太陽光発電:電力会社の「固定価格買い取り制度」導入へ、毎日新聞、2009年2月25日太陽光発電、家庭からの購入価格2倍に 経産省が新制度。当初は2010年からの実施予定であったが、経済危機対策、エネルギー政策、地球温暖化対策の観点から前倒しされ新エネルギー部会(第37回)配付資料、2009年11月1日から開始された太陽光発電の新たな買取制度ポータルサイト。開始時の余剰電力の買い取り価格は1キロワット時あたり48円、エネファームエコウィルなどの自家発電装置を他に併設して居る場合は39円であり、設置後10年間は同じ価格で買い取られることとなった。後から新規に設置された設備の買い取り価格は、年々引き下げられている。補助金の効果もあり、日本の太陽電池生産量は拡大を再開しJPEAによる統計、2010年度は関連産業の規模が1兆円を突破した。関連雇用も、4万人を超えたと見られているIEA-PVPS, Trends in Photovoltaic Applications

2009年末からは、全量買い取りの導入、および対象を太陽光発電以外にも拡大することが検討されており、検討状況は経産省の専用サイトで公開されている買取制度ポータルサイト、資源エネルギー庁、各党による協議・修正を経て、同年8月23・26日、衆参両議院での全会一致の賛成をもって成立した再生エネルギー法案 衆院通過、NHK、2011年8月23日再生エネ買い取り法が成立、NHK News web、2011年8月26日。買取条件などの制度の詳細はまだ決まっておらず、地域経済振興や産業活性化への期待が集まる一方、電力料金の増加への不満、電力会社による受け入れ拒否の可能性に対する不安の声等も聞かれるニュースプラス:再生エネ法、きょう成立 鍵は買い取り価格 /北海道、毎日新聞、2011年8月26日再生エネ法案が衆院通過 「普及へ一歩」業界歓迎、東京新聞、2011年8月24日再生可能エネルギー特措法 残る課題 価格の決め方 買い取り拒否 優遇の線引き、MSN産経ニュース、2011年8月24日。一方で制度の導入をにらみ、これまで対象から漏れていた再生可能エネルギー源の事業化地熱発電、国内で事業化 丸紅が発電所、日経新聞、2011/10/6小水力発電開始へ 奈良・生駒、再生エネ法で黒字試算、朝日新聞、2011年10月13日や、新たな市場参入日本の風力発電市場、魅力増すか 国内外の大手民間企業が続々と参入、MoneyZine、2011年10月、関連投資の拡大YOCASOL、太陽光パネル増産投資 生産能力1.7倍に、日経新聞、2011/10/25太陽光マンション脚光 売電で収入 新制度が追い風、朝日新聞、2011年10月25日等の動きも見られる。買い取り価格の決定時期は、2012年の年明け早々が予定されている再生エネ特措法が衆院通過 年明け早々に価格決定、MSN産経ニュース、2011年8月23日
なお、2014年6月に経済産業省資源エネルギー庁は、日本の再生可能エネルギーの現状と予測を発表した。http://www.meti.go.jp/committee/sougouenergy/shoene_shinene/shin_ene/pdf/001_03_00.pdf

2014年8月、沖縄電力は再生可能エネルギーの供給が電力需要を超える時期が見込まれるため発電設備や送電網に停電などのトラブルを引き起こすとして再生可能エネルギーの新規受入れの中断を発表した。9月25日は九州電力が、30日には四国電力北海道電力東北電力の3社が相次いで新規受入れ中断を発表し、再生可能エネルギー事業への新規参入に対して新興電力関連企業に大きな打撃を与えた四国、北海道、東北各電力も中断/再エネ買い取り、10月以降2014年9月30日12時50分(四国新聞再生エネルギーの新規契約の中断、電力5社に拡大 10月から2014年10月1日14時08分(J-CASTニュース経済産業省は政府が推進してきた再生可能エネルギー導入方針に基づく固定価格買い取り制度(FIT)の見通しと設計が甘かったとして制度の抜本的見直しに着手。2014年内に方向性をまとめる予定で、大規模太陽光発電の新規事業者の認定を一時的に停止し、あわせてすでに認定を受けた太陽光発電事業者の新たな発電設備の設置や増設も凍結し、太陽光発電に集中している再生可能エネルギーの供給量を制限するとしている大規模太陽光:参入凍結 経産省検討、電力量を制限2014年10月11日11時35分(毎日新聞

普及政策

現在用いられている普及政策は、固定枠(quotaまたはRPS)制と固定価格買い取り制度(フィードインタリフ制度、feed-in tariff law、固定価格制度)に大別できる。
温室効果ガスの排出源そのものの競争力を相対的に弱める環境税(炭素税)の導入時は産業界が強く抵抗した。現在は再生可能エネルギー電力系統としてのスマートグリッドが世界的なビジネスとなっている。

現在主要なエネルギー源となっている化石燃料は、中長期でのコスト増大が危惧されているIEA, World Energy Outlook 2010 日本語エグゼクティブサマリー。さらに地球温暖化の抑制は急務となっており、IPCC第4次評価報告書では平均気温の変化を2までに抑えるには2050年までに温室効果ガスの排出量を半減する必要があるとされ、第三作業部会報告書において、再生可能エネルギーも重要な緩和技術に位置付けられている。また国際エネルギー機関も、2050年までの排出削減量のうち、再生可能エネルギーで21%を削減するシナリオを示し、普及のための政策的措置が急務であることを訴えているNow or Never - IEA Energy Technology Perspectives 2008 shows pathways to sustained economic growth based on clean and affordable energy technology, IEA, 2008年6月
その一方で既存の枯渇性エネルギー源には供給安定化などの目的で直接的・間接的に多額の補助金が支出されており、また既に広く普及しているため安価で流通している。これらは再生可能エネルギーを普及させる際の障壁となる。このような障壁を乗り越え、かつ必要な速度で普及させるため、様々な普及政策が用いられているFeed-In Tariffs: Accelerating the Deplyment of Renewable Energy, Miguel Mendonca, World Future Council, ISBN 978-1-84407-466-2

なお、こうした普及政策の有効性および必要性は、地球温暖化の抑制策の一環として、スターン報告IPCC第4次評価報告書でも指摘されている。政策に頼らない自主的努力の限界についても、指摘が為されている。

固定枠制

クォータ (quota) 制とも呼ばれる。これは一定割合以上の再生可能エネルギーの利用を義務づけるものである。特に電力においてはグリーン電力証書 (tradable green certificates) 制度を用いて、環境価値分を他に転売することを可能とする制度である。

導入初期段階においてはある程度の導入促進効果を発揮する。しかし導入の際の投資リスクが高く、また条件の良い限られた案件だけが開発されるなどの欠点が指摘されている。下記の feed-in tariff 制と比較して、長期的にはコストが削減されず、また普及促進効果も劣ることが経験的に知られている。日本のRPS制度もこれに属する。

固定価格買い取り制

フィードインタリフ制とも呼ばれ、再生可能エネルギーの設備を導入した時点で、その設備から供給されるエネルギー(主に電力)の買い上げ価格を、一定期間(たとえば20年間)保証する方式である。固定価格制とも呼ばれる。事業計画が立てやすく、投資リスクが低いため、再生可能エネルギーの普及助成費用を最小限に抑えられる特徴を有する。特に風力発電太陽光発電など、初期投資が投資額の大部分を占める方式で有効である。電力会社に対し、系統への接続や発生した電力の買い上げ義務を課するのも特徴である。買電価格は導入した時期が遅くなるに従って逓減する。この逓減のペースを普及状況とコスト削減の進捗状況に応じて定期的に調整することで、導入量と助成コストを制御する。この制御性、および制度的な柔軟性が他方式に比べて高く、導入量あたりのコストが最も低く済むことが経験的に知られている。このため現在までに最も実績を上げている手法となっており、世界50カ国以上で用いられ、再生可能エネルギーの助成政策として最も一般的な手法となっているA Policymaker’s Guide to Feed-in Tariff Policy Design, 米国国立再生可能エネルギー研究所(NREL)、2010年7月
制度的な柔軟性も高く、下記の炭素税(環境税)のほか、グリーン電力証書や税額控除などの手法とも併用されることが多いFeed-in Tariff Designs, Arne Klein, VDM Verlag Dr. Mueller, Saarbrücken 2008, ISBN 978-3-8364-6238-9。この制度の優位性は多くの公的機関によって認められ、2008年6月にはIEAも固定枠制などの他制度に対する優位性を認めている(固定価格買い取り制度を参照)。

環境税

環境税のうち、温室効果ガスの排出に対して課税するものがあり、これは炭素税とも呼ばれる。再生可能エネルギーの普及策という観点からは、これは化石燃料の競争力を相対的に下げる効果を持つ。上記の固定価格買い取り制度などと併用される場合もある。
海外諸国で既に導入され、多くの国で温室効果ガス排出量削減を実現している(環境税を参照)ことから、導入を検討中の国においても高い効果が期待されている。化石燃料に直接課税するだけでなく、再生可能エネルギー源に対する減免・還付等の財源にする場合もある固定価格買い取り制度と併用するドイツでは、環境税収の 9割を雇用にかかる人件費抑制(具体的には社会保険料の縮減。残り 1割は環境対策)に用いて、雇用への影響抑制に用いている日独気候政策シンポジウム2005 の資料などを参照
日本でも有効な手段になると考えられており炭素税は対策として有効か?(国立環境研究所によるコラム)環境省は得られた税金を地球温暖化対策に用いる(特定財源とする)方式による炭素税導入を提案している環境税について(環境省)。しかし、欧州諸国などに比べて議論は進展しておらず、地方自治体で散発的に導入されるに留まっている。

その他の政策

導入費用に対する補助金、入札 (tender) 制、控除など税制上の優遇措置、低利融資、余剰電力購入 (net metering) などがあり、固定枠制や固定価格買い取り制度と組み合わせて用いられることもある。

日本では電力会社が自主的に余剰電力購入制度を設け、太陽光発電などの導入で成果を挙げてきた。2009年からは、太陽光発電については公的な助成制度となった。また地方自治体が独自の補助制度を設ける場合も多い。

脚注

注釈

出典

関連項目

参考文献

Category:持続可能な開発目標

wikipediaより

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