再生可能エネルギーにはどのようなものがあるか

再生可能エネルギーにはどのようなものがあるか?

再生可能エネルギーには多様な種類がありますが、現在、その導入が進んでいる主要なエネルギーをご紹介します。

■太陽光

太陽の光エネルギーを半導体で(回転運動なしに)直接、電気に変換します。(参考:逆に、電気を半導体により直接、光に変換するのが発光ダイオードです。)

【解説】
太陽光発電は、太陽光エネルギーを太陽電池と呼ばれる半導体によって、電気に変換することで発電を行う仕組みです。
太陽電池の基本的な構造は、性質の異なるn型シリコンとp型シリコンの半導体を重ねたものです。
光もエネルギーの一種であり、太陽電池が受光すると、プラスとマイナスを持った粒子(正孔と電子)が生まれ、マイナスの電気はn型シリコンの方へ、プラスの電気はp型シリコンの方へ集まります。そして、両者の電極をつなぐことで、電流が流れ、発電が可能となります。

<参考資料>
経済産業省 資源エネルギー庁 施策情報-太陽光-
http://www.enecho.meti.go.jp/energy/newenergy/new/p3.html

■風力

風力エネルギーを風車(翼)で回転運動にして発電機を動かして電気に変換します。

【解説】
風力をエネルギー源とする風力発電は、大気の流動、いわゆる「風」を受けた風車(ブレード・翼)が回り、その回転運動を発電機に伝え、電気を起こすというのが、基本的な仕組みです。
風力発電の主要な構造は、翼(ブレード)、発電機、タワー、制御盤等で構成され、風車の形状には、一般的な水平軸のプロペラ型の他にも、垂直軸のタイプのジャイロミル型、ダリウス型など、様々なものがあります。
風力発電は風の運動エネルギーの最大30~40%程度を電気エネルギーに変換できるなど、効率の高いことが特徴です。
近時は、陸上風力発電のみならず、洋上風力発電も研究・開発されており、より広範な利用が期待されています。

<参考資料>
経済産業省 資源エネルギー庁 施策情報-風力-
http://www.enecho.meti.go.jp/energy/newenergy/new/p4.html

■地熱

地熱による地下熱水から蒸気を取り出し(熱水は地下に戻す)、蒸気タービン(翼)で回転運動にして発電機を動かして電気に変換します。

【解説】
地熱エネルギーとは、地球内部、いわゆる地下に蓄積された熱エネルギーのことで、この地熱エネルギーを利用した発電を、地熱発電と言います。
地熱発電の基本的な仕組みは、地下深くまで掘削し、マグマ溜まりから生じる熱により加熱された地下熱水から得られた蒸気で、直接タービン(翼)を回し、その回転運動で電気を起こすというものです(蒸気を利用し、熱水は地下に戻します)。
近時は、地下の温度や圧力が低く、従来方式での地熱発電が困難な場合でも、低沸点の媒体を利用し、地下に戻していた熱水で沸騰させてタービンを回し発電するバイナリー発電なども研究・開発されており、より広範な利用が期待されています。

<参考資料>
経済産業省 資源エネルギー庁 施策情報-地熱-
http://www.enecho.meti.go.jp/energy/index_energy09.htm

■バイオマス・中小規模(マイクロ)水力など

1)バイオマス

【解説】
バイオマスとは、動植物に由来する燃料の総称で、「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」(バイオマス・ニッポン総合戦略による定義)をいいます。
バイオマス発電は、このバイオマスを燃焼し、その際に発生する熱を利用して電気を起こす発電方式です。
バイオマス発電では、有機性資源の燃焼により二酸化炭素が排出されますが、バイオマスは、その成長過程において、光合成により大気中から二酸化炭素を吸収しており、結果的に、大気中の二酸化炭素量は増加しないという、「カーボンニュートラル」性質を備えていることが特徴とされています。

<参考資料>
農林水産省 バイオマス・ニッポン
http://www.maff.go.jp/j/biomass/
農林水産省 バイオマスの活用の推進
http://www.maff.go.jp/j/biomass/b_kihonho/index.html

2)中小規模(マイクロ)水力

【解説】
中小規模(マイクロ)水力とは、大型のダム施設などではなく、小規模な水力のことで、マイクロ水力発電は、中小規模の河川や滝、用水路、配水施設などの水流を資源とし、水流により水車が回り、その回転運動を発電機に伝え、電気を起こすというのが、基本的な仕組みです。
ある程度の水流が確保できる場所では設置が可能であり、小規模な発電施設として普及が期待されています。

<参考資料>
経済産業省 資源エネルギー庁 施策情報-中小規模水力-
http://www.enecho.meti.go.jp/energy/newenergy/new/p2.html
経済産業省・総合資源エネルギー調査会原子力安全・保安部会電力安全小委員会小型発電設備規制検討ワーキンググループ(第2回)-配付資料
http://www.meti.go.jp/committee/materials2/data/g90831aj.html

<「再生可能エネルギーとは?」カテゴリー>

  1. 再生可能エネルギーとは何か?
  2. 再生可能エネルギーにはどのようなものがあるか
  3. 再生可能エネルギーは高コストか?
  4. 再生可能エネルギーでどれくらい発電できるのか
  5. エネルギーに関する単位について

【再エネ基礎知識 項目一覧】

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