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特徴
再生可能エネルギーの多くに共通する特徴としては、下記のようなものがある。
長所
枯渇しない永続的な利用が可能(再生可能エネルギーの定義)
化石燃料を用いるエネルギー源に比べ、同じエネルギー量あたりの温室効果気体の排出量が少ないものが多い。
エネルギーを需要地近辺で調達できるものが多い(自給率の向上、燃料等の調達コストの削減、送電・輸送にかかるエネルギー消費量の縮減)。
化石燃料に比較して、温室効果気体以外の有害物質の環境中への放出量をも減らせる。
放射性廃棄物を出さない。
適切な利用状況ならば、下記のような小規模分散型エネルギー源のメリットを得られるものが多い。 太陽光・風力・バイオマス・小規模水力などが該当する。
需要に応じた運転の停止・再開や出力調整が短時間で可能になる。
需要地に近接した場所でエネルギーを発生し、全体的な効率を高めたりコストを削減したりできる。
移設・転売・廃棄・リサイクルなどが容易になる。
工期が短くなり、需要量の予測のずれによるリスクを低減できる。
個々の設備が比較的単純になるため、メンテナンス等に要する時間が短くなり、稼働可能率が高くなる。
一部が使用不能になっても影響が小さく、全体的な信頼性が高くなる。 災害などの有事においても影響(供給停止の範囲や期間)を抑制する。
化石燃料に代わる新たなエネルギー産業になる。

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短所、課題など
下記のような要因が普及を阻害する場合がある。
他の問題の発生…たとえばバイオエタノールなどのバイオマスエネルギーの開発において、ほかの重要な用途があるものをエネルギー源とすることで、食料等の価格上昇や需給バランスの変化を招く場合がある。
普及規模による制限…現段階では普及規模が小さいために製造や輸送にかかる投入エネルギーの比率が高かったり、温室効果気体の削減効果が薄れたりする場合がある。
価格による制限…技術的に実用水準に達していても、化石燃料に比して現段階での市場価格が高い場合がある。
社会的要因による制限…反対勢力からの手続き的抵抗や、根拠に欠ける批判の流布など。
これらの他、出力の変動や分布の需要との不一致が挙げられる。 すなわち資源の地理的分布や時間的な変動が、需要の時間的変動や地理的分布と必ずしも一致しないため、貯蔵や別形態での輸送など、需要に合わせた供給の工夫が必要な場合がある(風力発電の出力変動、太陽光発電の出力変動などの例がある)。 ただし地理的偏在については枯渇性エネルギーにおいても共通する課題である。
その他の特徴
太陽からの輻射エネルギーに由来するものが多い…太陽光・太陽熱・風力・水力・波力・バイオマスなどが該当。 なお、潮力は月や太陽などの近隣天体の引力に由来し、地熱は地球内部の放射性崩壊などに由来する。

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性能
再生可能エネルギーは原理的には温室効果気体を排出せずにエネルギーが得られるものが多く、新しいエネルギー源として、また地球温暖化への対策としても有効とされる。
設備の製造・メンテナンス・廃棄や燃料の運搬などにはある程度のエネルギー(電力、燃料など)を投入する必要があり、その過程で温室効果気体もある程度排出されるが、それら全てを考慮した上で
設備が寿命を迎えるまでに生み出すエネルギーの方がどれだけ大きいか(エネルギー収支またはエネルギー収支比)
化石燃料等に比して、生み出すエネルギー量あたりの温室効果気体の排出量がどれだけ少なくなるか
という点が性能を論ずる時に評価対象となり、多くがその有効性を認められている(スターン報告やIPCC第4次評価報告書を参照)。
利用に当たっては、枯渇性エネルギー源とも比較して
価格
入手性
安全性
信頼性
稼働率
保守性
供給の安定性(随意性)
利用可能な国や地域、気候
ロケーション(冷却水の確保できる場所、日照や風況の良い所など)
排出物(排気・排水・排熱、廃棄物など)、リサイクル性
騒音、振動
用途との整合性
利用規模
寿命
建設や廃棄にかかる時間
将来の見通し(価格変動や供給可能量、性能向上など)
産業としての可能性
など、様々な点が評価の対象となり、性能の一部として論じられる場合もある。

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エネルギー収支
電力などのエネルギーを生産するには、設備(タービン、発電機など)の製造・建設(原料採鉱、精製、土木工事など)や、解体・廃棄などに際してエネルギーを投入する必要がある。 この投入エネルギーの「元が取れる」までの期間や、投入エネルギーに対する出力エネルギーの比率で性能を評価するために、下記のような指標が用いられる。
エネルギーペイバックタイム(Energy Payback Time:EPT)…出力エネルギーによって、投入されたのと同量のエネルギー消費を回避できるまでの時間で定義される。 設備寿命に対してこれが短いほど性能が良いとされる。
エネルギー収支比(Energy Payback Ratio:EPR)…一般的には(発電などにより回避される投入エネルギー)/(投入するエネルギー)で定義される。 大きいほど性能が良いとされる。
EPTやEPRは下記のような要因に影響を受ける。
資源の分布状況…日照、風況、燃料作物の生産性、高温熱源の位置や種類(地熱)など。
設備の技術水準
生産・流通・利用の規模…一般に、普及規模が大きくなるほど性能が向上する。
設備等のリサイクル状況
想定されている稼働率
現在実用化されているものでは、化石燃料以上の性能を持つものが多くあると見られている。 特に風力発電は性能が高く、EPTは1年未満とされる。 普及や技術開発が進むにつれ、この10〜20年程度で数倍〜十数倍変化しているものもある。
一部のバイオマス燃料など技術が未成熟なものでは、EPTやEPRで見た性能が低いものもあるとされる。 また計算条件を変えて、他の多くの調査結果よりも数倍低い性能値を示す者も居る。

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温室効果気体の排出量
製造や運搬、メンテナンス、廃棄などの際、エネルギー源や原材料の一部として化石燃料等が利用されることで、ある程度の温室効果気体の排出がある。 この排出量は、主に設備(発電設備など)の製造・設置・メンテナンス・廃棄などで決まるものが多い。 またバイオマス燃料の場合、燃料の製造・運搬時の排出量が大きい(ただしバイオマス燃料そのものからの炭素の排出については、燃料の育成時に環境中から二酸化炭素として吸収されるため、その分はカーボンニュートラルとみなされる)。
これら温室効果気体の排出量を、生み出すエネルギー量あたりに換算して、化石燃料等に比して十分に少ないかどうかが評価の対象となる。 指標としては、下記のようなものが用いられる。
発電量あたりの温室効果気体排出量(発電の場合)…ライフサイクル中に排出される全ての温室効果気体を二酸化炭素または炭素量に換算して、g-CO2/kWh や g-C/kWh で表される(12g-C/kWh = 44g-CO2/kWh)。 これが少ないほど性能が良い。
CO2ペイバックタイム(CO2 Payback Time:CO2PT)…化石燃料などと比較して全体的に温室効果気体の排出量が少なくなるまでの利用期間を言う。 これが短いほど性能が良い。
温室効果気体の排出量も、エネルギー収支同様に資源の分布状況、普及規模や技術水準の影響を受ける。 また、製造等に必要なエネルギー源や原材料を温室効果気体の排出量が少ないものに転換すると、さらに温室効果気体の排出量が減少する。
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