再生可能エネルギーとは？定義や種類、メリット・デメリットをわかりやすく解説

日本政府が掲げる2050年のカーボンニュートラル達成という目標に向けて、再生可能エネルギーの重要性がますます高まっています。国内の温室効果ガス（主にCO2）排出量の多くを占める企業でも、再生可能エネルギーの活用を始めとした脱炭素化の動きが加速しています。

ただし、再生可能エネルギーの活用には、メリットだけでなくデメリットも存在します。そのため、それぞれの特徴を理解した上で、脱炭素化を進めていくことが大切です。

今回は、再生可能エネルギーの定義や種類、メリット・デメリットについて解説します。

再生可能エネルギーとは？

再生可能エネルギーとは、太陽光・風力・地熱・水力・バイオマスなどの自然界で再生され、長期的に枯渇するリスクが少なく、利用時にCO2などの温室効果ガスの排出が少ないエネルギーのことです。

経済産業省・資源エネルギー庁のホームページで紹介されている再生可能エネルギーの定義は以下の通りです。

参考：資源エネルギー庁『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を活用して発電された電力は、地下資源である化石燃料（石炭・石油・天然ガス）を取り出して燃やすのではなく、自然の力や自然界のすでに存在する資源を使って行うため、発電時のCO2排出が極めて少ないという特徴があります。

CO2などの温室効果ガスの排出を抑えられることから、地球温暖化対策やカーボンニュートラルの実現を加速させるクリーンエネルギーとして、再生可能エネルギーへの注目が高まっています。

再生可能エネルギー発電と原子力発電との違い

原子力発電も、発電時にはほとんどCO2を排出しません。しかし、原子力エネルギーは再生可能エネルギーに含まれません。なぜなら、原子力発電の燃料であるウランは地下資源であり、永続的な再生ができないエネルギーであるためです。

また、原子力発電で使われるプルトニウムは、ウランが中性子を吸収して核分裂した際に作られる人工的な燃料であるため、ウランと同様に再生可能エネルギーには含まれません。

バイオマス発電が再生可能エネルギーに含まれる理由

木くずや食品廃棄物、動物のフンなど、生物由来の廃棄物を燃料とするバイオマス発電は、発電時にCO2を排出します。そのため、一見すると化石燃料による発電と同じように思われるかもしれません。

しかし、バイオマス発電が再生可能エネルギーに含まれる理由は、燃料となる資源が自然界の循環の中で繰り返し再生される点にあります。植物は成長過程で大気中のCO2を吸収しており、これを燃料として利用・燃焼させた際に排出されるCO2は、もともと大気中に存在していた炭素が循環したものと考えられます。

このように、適切に管理されたバイオマス資源を利用する限り、大気中のCO2の総量を実質的に増やさない（カーボンニュートラル）という特性を持つため、バイオマス発電は再生可能エネルギーの一つとされています。

再生可能エネルギー発電の主な種類と特徴

再生可能エネルギーを活用した発電の種類とその特徴について解説します。どの発電方法も一長一短があるため、それぞれの特徴を生かし、うまく組み合わせて活用することが大切です。

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

それぞれを解説します。

太陽光発電

太陽光発電は、太陽の光エネルギーを太陽電池パネルに当てて電気に変換する発電方法です。発電時にCO2などの温室効果ガスをほとんど排出しないため、地球温暖化対策の重要な役割を担うものとして世界中で活用されています。

太陽光発電には、住宅の屋根などに設置する家庭用の小規模パネルから、広大な敷地や屋根を利用したメガソーラー発電所までがあり、再生可能エネルギー発電の中でも導入の自由度が高く、発電の大規模化に対応しやすいことが特徴です。企業のカーボンニュートラル実現に向けた取り組みとして、オンサイトPPA※1 やオフサイトPPA※2 の活用も積極的に進められています。

※1 オンサイトPPA：発電事業者が、需要家の建物・屋根に太陽光発電設備を設置し、所有・維持管理をした上で、発電した電気を需要家に供給する仕組み。需要家は初期投資をほとんど行わずに、自家消費型太陽光発電設備を導入できる。

※2 オフサイトPPA：離れた場所にある発電事業者の太陽光発電設備で発電された電力を、需要家に供給する契約方式。実際に需要家まで送電するフィジカルPPAと、環境価値だけを購入するバーチャルPPAがある。

一方で、太陽光発電は、天候不良時には発電量が安定しにくく、夜間は発電できないというデメリットがあります。また、設置場所や設置規模によっては、景観や自然環境への悪影響が懸念されているケースもあります。そのため、発電効率のさらなる向上や蓄電池を活用した安定的な電力供給、景観や森林資源を守るための法規制の整備などが課題です。

参考：資源エネルギー庁『太陽光発電｜再エネとは｜なっとく！再生可能エネルギー』

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風力発電

風力発電は、風の力で風車を回転させ、その回転エネルギーでタービンを回して電力に変換する発電方法です。自然に発生している風の力を使って発電するため、タービンを回すために燃料を燃やす必要がなく、発電時のCO2排出量が極めて少ないという特徴があります。年間を通じて強い風が吹く地域では、安定的で大規模な発電が可能です。

風力発電では、陸上に風車を設置する陸上風力発電と、海に風車を設置する洋上風力発電があります。日本周辺は海に囲まれているため、洋上風力発電の発展が期待されています。

一方で、風力発電は風の強さや向きに影響を受けやすく、実際の電力需要に合わせて発電量を調整することが難しいというデメリットがあります。また、設置場所の確保や騒音、景観、森林や海洋資源への影響など、地域社会との調整が課題となります。近年のインフレによって、設置コストの上昇も大きな課題となっています。

参考：資源エネルギー庁『風力発電｜再エネとは｜なっとく！再生可能エネルギー』

地熱発電

地熱発電は、地下にある高温の蒸気や熱水を取り出し、その圧力でタービンを回して発電する方法です。天候や季節、昼夜に関係なく安定的に発電することができ、燃料を燃やす必要がないため、発電時のCO2排出量もほとんどありません。そのため、再生可能エネルギーの中でもベースロード電源（24時間安定的に発電できる電源）として地熱発電の活用が進んでいます。

特に火山国である日本には豊富な地熱資源が存在するため、地熱発電によるエネルギーの安定的な供給が期待されています。

一方で、地熱を利用できる地域は限定される上、電力需要地との距離も遠いことが課題です。地熱資源の調査や掘削には多額のコストがかかることや、掘削や地熱資源の利用による生態系や温泉地などへの影響も懸念されています。

参考：資源エネルギー庁『地熱発電｜再エネとは｜なっとく！再生可能エネルギー』

水力発電

水力発電は、水の落差や流量を利用して水車を回し、その回転エネルギーを利用してタービンを回して発電する方法です。発電時にほとんどCO2を発生させず、長寿命で発電効率が高い点が水力発電の大きなメリットとなります。

また、水車に流れる水の量を変化させることで発電量を調整できるので、実際の電力需要に合わせた発電ができることも水力発電の優れている点です。日本は水資源に恵まれており、水量の豊かな河川が豊富にあるため、巨大なダムを使った大規模な発電から、中小水力を使った小規模の発電も盛んです。水力発電設備を分散的に設置することで、災害による停電耐性を高めたり、電力の地産地消を推進することもできます。

一方で、大規模なダム建設は、地域住民や生態系などに与える影響が大きく、新規の建設は難しい状況です。また、河川の少ない地域や平地では、水力発電が行えないというデメリットもあります。

参考：資源エネルギー庁『水力発電｜再エネとは｜なっとく！再生可能エネルギー』

バイオマス発電

バイオマス発電は、木材や農作物残さ、食品廃棄物、家畜排せつ物などの生物由来の資源（バイオマス）を燃料として発電する方法です。

バイオマスの燃焼時にはCO2を排出しますが、燃料となる植物は成長過程でCO2を吸収しています。そのため、適切に管理されたバイオマス発電においては、地球温暖化に与える影響は少ないと考えられています。また、家畜排せつ物などを燃焼して発生したCO2は、もともと自然界に存在する炭素が自然のサイクルの中で大気中に放出されたものと考えられるため、大気中のCO2の総量を実質的に増やさないとされています。このような理由から、バイオマスの燃焼による発電は、再生可能エネルギーの一つとして位置づけられています。

また、これまで捨てられていたものを資源として有効活用でき、バイオマスの収集や輸送、発電などの作業を行うための新たな雇用が地域に生まれるというメリットもあります。

一方で、バイオマス燃料の安定的な確保や管理、輸送コスト、発電効率の低さなどが課題です。また、発電事業者によっては安価なバイオマス燃料を海外から輸入しているケースも見られるため、エネルギーの国内自給率を上げるという再生可能エネルギー活用の本質から逸脱した発電事業者には注意が必要です。

参考：資源エネルギー庁『バイオマス発電｜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発電のメリット

再生可能エネルギー発電の主なメリットは以下の5つです。

• 温室効果ガスの排出削減に有効
• 資源枯渇のリスクが少なく、持続可能性が高い
• 燃料費の高騰リスクを受けにくい
• 地域経済を活性化させる
• 災害時のレジリエンスが向上する

それぞれを解説します。

①温室効果ガスの排出削減に有効

太陽光や風力、水力、地熱、バイオマスなどの再生可能エネルギーは、利用時に排出されるCO2が極めて少ないか、実質的に大気中のCO2を増やさないエネルギー源です。そのため、大気中のCO2の総量を増加させる化石燃料による火力発電と比べて、温室効果ガスの排出量を大幅に削減できます。

日本政府が掲げる2050年のカーボンニュートラルを達成し、深刻化する地球温暖化を抑制するには、化石燃料由来の電力消費を減らし、再生可能エネルギー由来の電力の割合を増やすことが大切です。

②資源枯渇のリスクが少なく、持続可能性が高い

再生可能エネルギー発電では、太陽光や風、水、地熱、バイオマスなどの自然界で繰り返し再生される力や資源を利用します。適切な管理のもとで利用すれば、再生可能エネルギーが枯渇するリスクは少なく、持続可能性の高い発電が可能です。

一方、化石燃料はいずれ枯渇するリスクがあり、燃焼によって大気中のCO2の総量を増やしてしまうため持続可能性が低い発電方法です。化石燃料を代替できるエネルギーの研究や開発が遅れてしまうと、人類はいずれ深刻なエネルギー問題に直面することとなります。

③燃料費の高騰リスクを受けにくい

適切に管理された再生可能エネルギー発電では、国内で調達ができるエネルギー源を利用するため、海外から燃料を購入する必要がありません。そのため、国際情勢の変化や需給変動、為替、インフレなどの影響による燃料価格の高騰リスクを受けにくいというメリットがあります。

発電設備の建設には海外製を含めたさまざまな材料や資源が必要ですが、運用段階では燃料費がほとんどかからず、運用コストも長期的な安定が期待できます。

④地域経済を活性化させる

再生可能エネルギーは、地域の自然エネルギーや資源を繰り返し活用して発電するため、新たな雇用や経済効果を生み出すことが期待できます。発電設備の設置やメンテナンス、バイオマス燃料の収集や運搬などの仕事が地域に増えたり、遊休農地や工場、倉庫などに発電設備を設置することで売電収入などが得られたりします。

人口減少社会による地方の衰退が日本の大きな課題となっていますが、再生可能エネルギー発電を活用した地域経済の活性化は、地方創生を実現するための有効な手段の1つです。 

⑤災害時のレジリエンスが向上する

再生可能エネルギー発電が発達することで、各地域に太陽光発電や小規模水力発電、バイオマス発電などが分散的に導入されます。これにより、電力供給網が冗長化され、災害時の停電リスクが低減します。仮に災害や発電所のトラブルなどで大規模停電が起きたとしても、各地域で最低限の電力が自給自足できれば、通信網などのインフラが完全に停止することを防ぐことが可能です。

例えば、自家消費型太陽光発電設備に自律運転機能と系統切り替え機能、蓄電池設備を備えれば、電力会社からの電力供給が途絶えても自家発電による一定の事業継続が可能となります。強固なBCP（Business Continuity Plan：事業継続計画）対策は、災害時でも企業の社会的責任（経済活動や社会インフラの維持）を果たし、早期の地域経済の復旧を目指すためにも重要です。

再生可能エネルギー発電のデメリット・課題

再生可能エネルギー発電の主なデメリットは以下の5つです。

• 発電量が天候や自然条件に左右される
• 初期投資額が大きくなる場合がある
• 設置場所が限られる
• 環境や景観、地域住民への配慮が必要
• 送電容量（系統制約）の影響を受ける

それぞれを解説します。

①発電量が天候や自然条件に左右される

太陽光や風、水などの自然の力を利用した発電は、天候や季節、時間帯の影響を受けやすいという特性があります。太陽光発電は夜間に発電できず、風力発電は風の強さや向きによって発電量が変動します。水力発電も、水量の低下や渇水の影響を受ける可能性があります。

また、逆に電力需要を上回る発電が行われると、電力会社側で出力抑制が行われ、再生可能エネルギーで発電した電力が無駄になってしまう可能性もあります。より安定的な電力供給を行うためには、さらなる発電効率の向上や蓄電技術の発達が必要です。

②初期投資額が大きくなる場合がある

再生可能エネルギー発電は、太陽光パネルや風車、ダム・水路の整備、地熱の調査・掘削、バイオマス発電設備の設置など、初期投資額が大きくなる可能性があります。また、発電時におけるCO2の排出は少ないものの、発電設備の製造や運搬、設置においてCO2の排出量を増やしたり、地球資源を消費したりするため注意が必要です。

なお、企業が初期投資額を抑えて自家消費型太陽光発電設備を導入したい場合は、初期投資額が不要のオンサイトPPAの活用を検討してみましょう。また、自社の敷地や屋根に太陽光パネルが設置できない場合には、オフサイトPPAの活用が有効です。

再生可能エネルギー由来の環境価値だけを証書として購入する手法もあります。自助努力によるカーボンニュートラルの実現が難しい場合に、有効なカーボンオフセット手段として以下があります。

③設置場所が限られる

再生可能エネルギーは自然条件に依存するため、発電に適した場所が限られるという課題があります。例えば、太陽光発電では日中を通して日当たりの良い場所が必要です。風力発電では、年間を通じて十分な風量が確保できる必要があります。地熱発電は火山帯など特定の地域に限られ、水力発電は河川の流量や落差が確保できる場所に限られます。

バイオマス発電も、バイオマス燃料が確保しやすい地域に限定されるでしょう。バイオマス燃料の確保が難しい地域での発電には、バイオマス燃料の収集や運搬のコストが大きくのしかかってしまうためです。

④環境や景観、地域住民への配慮が必要

再生可能エネルギー発電は、環境負荷が低く、持続可能性が高い発電方法とされています。しかし、設置場所や発電設備の種類によっては、自然環境への負荷や景観への影響、地域住民の生活などに配慮する必要があります。

例えば、森林を切り開いて広大な太陽光パネルを設置することは、森林が吸収するCO2の量を減らしたり、森林伐採による土砂災害の発生確率を高めたりする可能性があります。また、風力発電設備は、巨大な風車が回ることによって騒音が発生したり、自然の景観を損ねたりする可能性があります。バイオマス燃料の集積や保管を適切に行わなければ、悪臭などの環境問題に発展する可能性があります。

そのため、設置場所の調査には十分な検討を行い、地域住民への説明や合意形成には丁寧な対応が求められます。

⑤送電容量（系統制約）の影響を受ける

電力の供給量は、電力の消費量（需要）と同時同量に調整する必要があります。再生可能エネルギー発電による電力量が増加しても、送電容量を上回る電力は系統制約を受けて利用されないため、発電した電力が無駄になる可能性があります。

将来的には、送電網の増強や大規模な蓄電池の開発、需給調整力の強化などで解決されることも考えられますが、地域の電源構成や再生可能エネルギーによる発電量を確認しておくことが大切です。

まとめ　再生可能エネルギーについて

今回は、再生可能エネルギーについて解説しました。

再生可能エネルギーとは、太陽光・風力・水力・地熱・バイオマスなど、自然の力を活用して繰り返し利用できるエネルギーのことです。CO2削減に有効で、燃料輸入への依存を下げ、災害に強い分散型エネルギーとしても期待されています。

一方で、発電量の変動、系統制約、初期投資、地域との合意形成などの課題もあります。これらは技術革新や制度整備、丁寧な対話によって乗り越える必要があります。

自社の敷地や屋根に発電設備を設置できない場合は、オンサイトPPAやオフサイトPPAの活用も検討してみましょう。また、環境価値のみを購入することでも、カーボンニュートラルの実現に近づくことができます。

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東急不動産の「GREEN CROSS PARK（グリーンクロスパーク）」は、企業活動と環境配慮を両立させる産業まちづくり事業です。太陽光・風力・バイオマス・小水力といった多様な発電手法を活用し、安定的で持続可能なエネルギーインフラを提供しています。

発電から供給まで一貫して手がけることで、再生可能エネルギー100％の産業団地のまちづくりを推進。脱炭素社会への移行をエリア全体で実践し、未来志向の産業団地として進化を続けています。

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