日本の発電方法と今注目されている新しい発電方法

2014.08.12発電方法 , 社会 , 電気

日常生活において、無くてはならない存在である電力。では、電気はどのようにして生産されているかご存知でしょうか。日本における発電方法は、主に火力・原子力・水力発電の3つで、その特徴もさまざまです。しかし、2011年の東日本大震災による原発事故を機に、発電方法見直しの動きが高まっています。事故以前に3割ものの発電量を担っていた原子力発電に代わる発電方法はあるのでしょうか。今注目を集める新しい発電方法を中心に、従来の発電方法とともに解説します。

従来の主力発電方法

震災以前は火力・原子力・水力はおよそ6：3：1の割合で電力を供給していました。しかし震災の起きた2011年からその均衡が崩れ始め、2013年には火力が90％近く、水力が10％弱、原子力に至っては1％ほどになりました。 1960年代まで日本の発電を牽引してきた水力発電ですが、1975年に黒部ダムが完成したころからダムの数はほとんど増えていません。水力発電は低コスト・低CO2という点が魅力的ですが、ダム建設に伴うさまざまな問題により、規模の拡大は望めませんでした。現在日本のほとんどの電力量を賄う火力発電は、燃料として石油や石炭、天然ガスなどを用いています。石油や石炭は多くを輸入に頼っているため、価格の高騰が大きな不安要素として残ります。また、切っても切り離せないのが排気ガス問題です。対策として。火力発電では熱効率を向上させることによってCO2排出量の抑制を図っています。そして燃料単価が安く資源も豊富、CO2の排出も少ないというメリットが三拍子揃っている原子力発電ですが、震災のおける事故により放射能の危険性が表在化されました。

新エネルギーを用いた発電方法とは？

新エネルギーは風力や太陽光、地熱などの自然環境から得られるエネルギーを指します。これらは国産エネルギーであることやCO2排出量が少ないことから、エネルギー自給率の向上や、自然に優しい点などにおいて非常に優れています。しかし、投資額が高く、自然条件に左右されてしまうため電力供給が不安定であること、設置できる地点が限られていることなど、多くの問題点も抱えています。

【1】風力発電

風車が回転することでエネルギーを生み出す風力発電。新エネルギーの中では最も普及していますが、まとまった電力を生産しづらいことや、騒音問題が今後の課題となっています。

【2】太陽光発電

太陽光発電は無限に降り注ぐ太陽光を、太陽電池を用いて直接電力に変換する発電方式です。以前は発電効率が悪かった太陽光発電ですが、最近では徐々に効率が上がり、家庭用電力を賄えるレベルにまで達しているものもあります。辺境の地や送電線のない場所ではすでに実用化が進んでいます。

実用化が進められている新しい発電方法とは？

原子力発電停止の長期化とともに再生可能エネルギーに対する関心も高まる中、風力・太陽光などといった従来の新エネルギーに加え、潮流発電や波力発電、熱電発電など、新たな技術を用いた発電設備の実用化が進められています。近年、工事計画の認可を経て、潮流発電や熱電発電に関する設備が設置され始めているようです。以下、それぞれの動向を取り上げてご紹介します。

【1】潮流発電・波力発電

潮流発電は、海流による運動エネルギーを電気エネルギーに変換させて発電する方式です。黒潮や八丈島周辺など多くのエネルギー資源が存在するとされています。CO2を排出せず、天候にも左右されないことから期待が高まっている発電方法です。波力発電は海水などの波のエネルギーを利用しており、従来の新エネルギー（太陽光など）に比べ、5〜30倍のエネルギー量が得られるとされています。潮流・波力発電ともに、現在実証試験の段階にあり、商用運転を始めている発電所はありません。しかし、スコットランドでは2020年までに高い導入目標が掲げられており、建設に向けて技術開発が進められています。日本は、有識者委員会により技術審査が実施されている状況です。

【2】熱電発電

熱電発電は、導電材料の両端に温度差を付けることで発生する電圧を利用した発電方式です。この技術により、今まで工場や発電所、焼却炉などで垂れ流されてきた大量の廃熱を電気エネルギーとして利用することが可能になります。特に、常に排出される工場廃熱を利用すれば、太陽光発電よりも安価な再生可能エネルギーとなる可能性があるとして注目されています。こちらも現在、実証試験が進められている段階です。

おわりに

従来の主要発電方法に加え、新エネルギーによる発電方法を重点的に説明しました。震災以後、再生可能エネルギーに関心が高まっており、さまざまな実証試験も進められています。オール電化などが広まる現在、私たちの生活は電気なくしては成り立ちません。実用化に向けて、期待はさらに高まるでしょう。

参考URL

http://www.meti.go.jp/meti_lib/report/2014fy/E004166.pdf 平成 25 年度新エネルギー等導入促進基礎調査新発電技術を用いた発電設備に係る安全性確認調査報告書 http://www.fepc.or.jp/enterprise/hatsuden/ 発電のしくみ電気事業連合会

タグ : 従来の発電方法と新しい発電方法

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