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波力発電 

電気を生み出す方法には、太陽光を使用したもの、風力を使用したもの、火力を使用した方法などがありますが、波によって電気を生み出す方法もあります。主に海水などの海面の動きによって電気を生み出します。様々なタイプがあり、海流を利用したタイプ、海面や水の上下振動を利用したタイプ、ジャイロ式と呼ばれるタイプや、人工筋肉による方法もあります。周りを海で囲まれている日本に適した方法と言えます。面積あたりのエネルギーは、太陽光の20~30倍、風力の5~10倍であると言われています。風力よりも、海面の動きが予測しやすいことから、電気を作り出せる見通しが付けやすいメリットがあります。景観問題が少ないことも利点と言えます。デメリットとして挙げられるのは、設置費用やメンテナンス費用が多くかかってしまうこと、海洋生物への影響も考えられることがあります。方式としては、振動水柱形空気タービン方式やジャイロ方式があります。振動水柱形空気タービン方式は、海面が揺れることにより、空気を取り込みその空気の流れでタービンを回します。特殊なタービンを使用し、吹いてくる風に方向に関わらず、常に同じ方向に回転します。ジャイロ方式は、海面の上下振動でタービンを回す方式です。振動水柱形空気タービン方式の2倍、効率をアップさせることができると言われています。

廃棄物発電

廃棄物で電気を生成する方法は、ゴミ焼却の際に発生する熱を利用し、蒸気タービンを回転させ電気を起こす仕組みが代表的なものになります。廃棄物は、毎日大量に出ています。廃棄物は、工場や一般家庭から集めら、焼却場に運ばれてきます。焼却場では、熱が発生し、その熱で高温・高圧の蒸気を生成します。この高温・高圧の蒸気でタービンを回転させ、その回転エネルギーで電気をおこす仕組みになっています。

廃棄物には、可燃性のものとそうでないものがありますが、燃やせるものを原料として熱を発生させます。廃棄物を燃やすとダイオキシンが発生しますが、高温で焼却することで完全燃焼させ発生を抑制するように焼却炉が設計されています。焼却炉を利用するメリットは、高温で燃やすことでダイオキシンを抑えながら、廃棄物の体積を小さくすることができます。また、害虫や菌の発生を防ぐことが出来ます。そして、燃えたかすは、埋め立てやセメントの原料として再利用することが出来ます。

不要な廃棄物を燃やして熱エネルギーに変え、更には、回転エネルギーで電力を得ることで一つのリサイクルが出来ます。したがって、資源に無駄が少なく、有益なシステムであることが分かります。

地熱発電

地中深くに埋蔵されている蒸気を直接タービンを回して電気を起こす方法があります。地球は、表面からの深度が深くなるに連れて温度が上がり、一般的には深さ30kmから50kmで1千度の温度に達していると言われています。つまり、地球は一つの大きな熱の貯蔵庫と見做すことができるのです。しかし、この熱源はあまりにも深いところに存在するために、現代の技術力をもってしても、人間にはこれをエネルギー資源として利用することは不可能なのです。しかし、それでも地熱を利用して電気を起こすことができる場所があります。それは火山のそばなどです。
火山や天然の噴気孔、温泉変質岩などがある、いわゆる地熱地帯と呼ばれるところでは、深さ数kmの比較的浅いところに、およそ1千度の温度のマグマ溜りと呼ばれる、岩石が融解している場所があります。そして、地面から浸透してきた雨水などがこのマグマ溜りによって加熱されて蒸気や熱水となる地熱貯留層を形成していることがよくあります。深さ数km程度の浅い場所ならば、現在の人間の技術力でも十分に対応することができます。そこで、このような地点に貯えられた熱を直接的にエネルギー源としてりゆすることが出来るのです。

バイオマス発電

バイオマスが、環境にやさしいとして注目を集めています。
バイオマスとは、植物を発酵させることで得られるメタンガスを燃やすことで、燃料にしたり、電気を作り出したりするための仕組み
のことです。

一見、植物を燃やしているだけのように思えますが、これがなぜ環境にやさしいのでしょうか。それは、カーボンニュートラルの考え方に基づくからです。

カーボンニュートラルでは、植物が成長する過程にて行い光合成にて、空気中の二酸化炭素を酸素に変える量に注目します。
燃やした時に排出される二酸化炭素を差し引いても、植物が本来吸収した二酸化炭素の量を上回っていれば、環境にやさしいことをしたことになります。
つまり、カーボンニュートラルとは、最終的に燃やしても、結果的には二酸化炭素を減らしたので、環境にやさしいだろうという考え方のことです。

バイオマスの利用は、アメリカやドイツですでに始まっています。メタンガスは多くの植物を発酵させると発生する物質ですので、
基本的にどのような植物でもバイオマスにすることができます。例えば、収穫したあとの農作物の残骸や、トウモロコシそのものなど、
原料は様々です。

どの植物を使用するのかは、今後の研究によりますが、新しい環境問題解消の切り札になると予想されます。

風力発電

電気エネルギーを発生させる方法の一つに風力というものがあります。これはその名の通り風の力によって電力を作るというものです。
そのときに使うのが風車です。
これには羽がついているのですが、風がふくことによってこの羽がまわります。そして回転するエネルギーを電力にするという仕組みなのです。
自転車のこぐ力を使っシステムと似ています。
これのメリットは非常にクリーンなエネルギーである点にあります。
二酸化炭素も発生しません。ただ風さえあればいいのです
そしてデメリットといえば風のないところでは使えない点にあります。
またあまりにも激しい暴風雨うなどの場合でしたら逆に壊れてしまうこともあるのです。
そして音がうるさいというのもあります。
大体風力エネルギーの場合は業務用に使うことが多いのですが、家庭用のものもあるのです。しかし作動しているときには大きな音がしてしまいます。
これが原因で近所の方から苦情が出ることもあるのです。
しかしエコロジーという点では非常に優れています。
また基本的には燃料のようなものがありませんのでランニングコストなどが少ないというのも魅力的な点となるのです。
これらのメリットのために積極的に導入する企業もあります。

太陽光発電

石油や石炭はいずれ枯渇すると言われています。問題はそれだけではなく、石油を使用したことによるCO2や有害物質の発生による地球環境への悪影響もあります。これらに代わり、その中で最も有力視されているのが太陽光です。太陽光が有力視される理由として、無限のエネルギーであるということと、太陽電池モジュールを太陽光が当たる場所に設置することで、簡単に電気を生み出すことができるということです。また、電気を生み出す際に、CO2などの有害物質を一切出さないことも理由の1つです。これらのことから太陽光は再生可能エネルギーとも呼ばれています。太陽電池モジュールが広がることで、地球の環境面の負荷が軽減されます。石油や石炭や天然ガスは枯渇までのおおよその年数が分かっていることもあり、枯渇が懸念されるエネルギーは価格が高騰しています。それに対し太陽光は、枯渇の心配がなく、無料です。さらに、今後の資源高の影響を受けることがないのです。また、災害時でも太陽光を得ることができれば電気を使うことが可能な点、余剰電力を売電することができる、屋根に太陽光パネルを設置することで断熱効果がある、太陽光パネルは汚れても雨である程度洗い流される、などのメリットもあります。

日本のエネルギー需要と供給状況 

日本のエネルギー需要が増加する一方で、肝心の電力の安定供給に対しての不安感が高まっています。震災後の原子力発電の停止の影響によって、夏季や冬季などの特に電力の需要が高い時期に電力不足による一時的な計画停電が行われたのは記憶に新しいことです。
原子力発電に対しての信用力が失われた現在、日本では従来ように石油やガスなどの化石燃料による火力発電によって電力が供給されています。しかし、原油やガスの価格の高騰などによって電気料金は度々値上げされ、家計への大きな負担となっています。
そこで急速に進められているのが発電方法の多様化です。従来の火力発電に加えて、再生可能なエネルギーである太陽光や風力、地熱などの発電方法に期待が持たれているのです。これらの再生可能エネルギーは資源に乏しい日本でも十分に手に入れることができるからです。
日本には発電に使用できるエネルギー資源はほとんどありません。そのため、海外からのエネルギー資源の輸入に頼ってきましたが、輸入によって多額の日本の富が流出してしまうという問題点があります。発電方法の多様化による再生可能なエネルギーの利用によって、これからの日本のエネルギー事情は大きく変化していくことが予想されています。

今後の課題

水力、火力、原子力といった従来の発電方式は、大規模な発電所を設けて発電し、そこから各電力需要者に電力を一手に供給する、という大規模集中型の発電方式です。

これに対して、太陽光発電の場合には小規模なものであれば発電所を必要とはせず、建物の屋根や屋上などに発電用のパネルを設置して発電することができますから、そのための用地はほとんど必要とはされません。

もっとも、太陽光発電も大規模発電となるメガソーラーの場合には、広大な用地を必要としますから、そのための土地の取得が大きな障害となってきます。

しかし、太陽光発電の最大の強味とは、火力や水力、原子力といった既存の発電方式とは違って、発電所からの電力供給方式ではなく、小規模分散型の自家発電ができてしまうところにあります。

これは、電力を必要とする各家庭や企業などが、自分の家や社屋の屋根や屋上に太陽光パネルを設けて自家発電してしまうことで、発電所からの電力供給に頼らずに、自家消費する電力を自前で供給してしまうということが、太陽光発電では可能であるためです。

太陽光発電の主流は、こうした小規模分散型の自家発電方式にあるわけで、メガソーラーのような大規模集中型の太陽光発電は、従来型の発電所による電力供給方式に倣っているものと言えます。

従って、今後の太陽光発電の展開を考えるならば、小規模分散型のものと大規模型のメガソーラーとを適材適所でバランスよく普及させるための、グランドデザインにもとづいて計画的に行ってゆく必要があるでしょう。

新エネルギーの利点

風力や太陽光、バイナリー発電に利用される地熱、1000kW以下の中水力、バイオマスなどのエネルギーは、自然の中に存在するエネルギーであり、現代において再生可能なエネルギーとして注目されているエネルギーでもあります。
また、これらのエネルギーの共通点は、有害物質を含まない事や、放出しないと言う利点があり、半永久的に存在するエネルギーでもあるのです。

石油など場合は、地球上に存在するエネルギーであり、いつかは失う事になるエネルギーなのですが、自然の中に存在するエネルギーは無尽蔵であり、クリーン、そして半永久的と言う利点があるわけです。
但し、これらのエネルギーを使って発電を行う場合などでは設備投資が必要になること、太陽光発電や風力発電などの場合では、大きな電力を生み出すためには広大な敷地面積を必要とすることや、天候などに左右されると言うデメリットも有ります。
また、安定性に欠けているなどのデメリットも有ります。

しかしながら、これらのエネルギーを利用することで地球環境への貢献が可能な事や分散型の電源として利用であれば十分利用可能なエネルギーであることからも、太陽光発電などは一般の住宅にも導入され普及が起きているのです。