再生可能エネルギー導入のススメ ～脱炭素化を加速するクリーンエネルギー～

地球温暖化が深刻化する中、企業にとってCO2排出量の削減は喫緊の課題です。その解決策として、再生可能エネルギーの導入が注目されています。

再生可能エネルギーとは、太陽光、風力、水力、地熱など、自然の力を利用して発電するエネルギーのこと。

枯渇する心配がなく、CO2排出量も少ないため、地球環境に優しいエネルギー源として期待されています。

本コラムでは、企業が再生可能エネルギーを導入するメリット・デメリット、導入方法、費用対効果、そして最新の技術動向や政府の支援制度まで、わかりやすく解説していきます。

企業の脱炭素化を推進する上で、再生可能エネルギーは欠かせない存在です。本コラムを参考に、ぜひ導入を検討してみて下さい。

1. 再生可能エネルギーの種類と特徴

再生可能エネルギーには、さまざまな種類があります。それぞれのエネルギー源の特徴を理解し、自社に合ったものを選択することが重要です。

1.1 太陽光発電

太陽光発電は、太陽の光エネルギーを直接電気に変換する発電方法です。

仕組み

太陽光発電は、太陽電池モジュール、パワーコンディショナー、接続箱、集電盤などの機器で構成されています。

1. 太陽電池モジュールに太陽光が当たると、光電効果により電気が発生します。
2. 太陽電池モジュールで発生した電気は直流のため、パワーコンディショナーで家庭で使える交流に変換されます。
3. 変換された電気は、分電盤を通じて家庭内の電気製品に供給されます。
4. 余った電力は、電力会社に売電することができます。

特徴

• クリーンエネルギー: CO2などの温室効果ガスを排出しない、環境にやさしいエネルギーです。
• 無尽蔵のエネルギー: 太陽光は枯渇する心配がなく、半永久的に利用できます。
• 設置場所を選ばない: 住宅の屋根やベランダ、工場や倉庫の屋根、遊休地など、さまざまな場所に設置できます。

• • メリット:
    • 設置場所を選ばない（屋根、遊休地など）
    • 発電量を予測しやすい
    • 技術の進歩により、発電効率が向上
    • 光熱費を削減できる
    • 環境に貢献できる
    • 災害時にも電気を確保できる
    • 売電収入を得られる

• • デメリット:
    • 天候に左右される：雨や曇りの日は発電量が減ります。
    • 夜間は発電できない
    • 初期費用が高い：太陽光発電システムの導入には、ある程度の費用がかかります。
    • メンテナンスが必要：定期的な点検や清掃が必要です。

1.2 風力発電

風の力を利用して発電する方法です。

• • メリット:
    • 大規模な発電が可能
    • 陸上だけでなく、洋上にも設置可能
  • デメリット:
    • 風力に左右される
    • 景観への影響
    • 鳥類への影響

1.3 水力発電

水力発電は、水の位置エネルギーを利用して発電する、古くからある再生可能エネルギーです。

仕組み

1. ダムなどを利用して、河川や湖の水を高い場所に貯めます。
2. 貯めた水を水圧管を通して、低い場所にある水車に勢いよく流します。
3. 水の力で水車を回し、その回転運動で発電機を駆動して電気を発生させます。
4. 使用済みの水は、再び河川などに放流されます。

特徴

• 安定した発電が可能: 太陽光発電や風力発電のように天候に左右されず、安定した電力を供給できます。
• CO2排出量が少ない: 化石燃料を使用しないため、CO2排出量が非常に少なく、地球温暖化防止に貢献します。
• 調整力が高い: 水量を調整することで、電力需要の変動に対応しやすいという特徴があります。

• • メリット:
    • 安定した発電が可能
    • CO2排出量が少ない
  • デメリット:
    • ダム建設による環境への影響
    • 立地が限られる

1.4 地熱発電

地熱発電は、地球内部の熱エネルギーを利用して発電する、再生可能エネルギーの一種です。

仕組み

1. 地下深くにあるマグマによって熱せられた高温の地下水や蒸気を、生産井戸を通して地上に汲み上げます。
2. 地熱流体から蒸気と熱水に分けます。
3. 蒸気でタービンを回し、発電機を駆動して電気を発生させます。
4. 使用済みの蒸気は復水器で冷やして水に戻し、熱水と共に還元井戸を通して地下に戻します。

特徴

• 安定した発電が可能: 火力発電や原子力発電のように、燃料を燃やす必要がなく、天候にも左右されないため、24時間365日安定した発電が可能です。
• CO2排出量が少ない: 化石燃料を使用しないため、CO2排出量が非常に少なく、地球温暖化防止に貢献します。
• 国産エネルギー: 日本は世界有数の地熱資源国であり、エネルギー自給率向上に役立ちます。

• • メリット:
    • 24時間安定した発電が可能
    • CO2排出量が少ない
    • 燃料費がかからない
    • 運転コストが低い
    • エネルギーセキュリティに貢献
    • 地域経済の活性化
  • デメリット:
    • 立地が限られる：火山地帯など、地熱資源が豊富な場所に限られる
    • 初期費用が高い：発電所の建設に多額の費用がかかる
    • 環境への影響：温泉への影響や景観への影響などが懸念される

地熱発電は、日本のエネルギー事情を改善し、脱炭素社会を実現するための重要な選択肢の一つと言えるでしょう。

1.5 バイオマス発電

バイオマス発電は、生物由来の資源（バイオマス）を燃料として熱や電気を得る発電方法です。

バイオマス資源の種類

• 木質バイオマス: 木材、間伐材、林地残材など
• 廃棄物バイオマス: 家畜糞尿、食品廃棄物、下水汚泥など
• エネルギー作物: サトウキビ、トウモロコシ、藻類など

発電の仕組み

バイオマス発電には、大きく分けて3つの方式があります。

1. 直接燃焼方式: バイオマスを直接燃焼させて蒸気を発生させ、タービンを回して発電する方式。
   • 木質チップやペレットなどを燃料とする大規模発電に適しています。
2. ガス化方式: バイオマスを高温でガス化し、発生したガスを燃焼させてタービンを回して発電する方式。
   • 木材、家畜糞尿、廃棄物など、様々なバイオマスを利用できます。
3. メタン発酵方式: バイオマスを微生物の力で分解し、発生したメタンガスを燃焼させて発電する方式。
   • 家畜糞尿や下水汚泥などの処理に有効です。

特徴

• 再生可能エネルギー: バイオマスは、太陽エネルギーを利用して成長するため、再生可能な資源です。
• カーボンニュートラル: バイオマスの燃焼によって排出されるCO2は、植物の成長過程で吸収されたCO2であるため、大気中のCO2濃度を増加させません。
• 資源の有効活用: 廃棄物バイオマスを利用することで、廃棄物の減量化とエネルギー化を同時に実現できます。

メリット

• CO2排出量削減
• 廃棄物処理問題の解決
• エネルギー自給率の向上
• 地域経済の活性化

デメリット

• 燃料の安定供給
• 発電効率の低さ
• 燃料輸送コスト
• 環境への影響（森林伐採、水質汚染など）

バイオマス発電は、地球温暖化防止、資源の有効活用、地域経済の活性化など、多くのメリットをもたらす可能性を秘めた発電方法です。

2. 再生可能エネルギーの導入方法

再生可能エネルギーの導入方法は、大きく分けて以下の3つがあります。

2.1 自家発電

自家発電とは、電力会社から電気を購入するのではなく、 自らの敷地内に発電設備を設置して、電力の一部または全部を自前で賄う ことです。

自家発電のメリット

• 電力コストの削減: 電力会社から購入する電力量が減るため、電気料金を削減できます。
• CO2排出量削減: 再生可能エネルギーを利用した自家発電の場合、CO2排出量を削減し、環境負荷低減に貢献できます。
• エネルギーセキュリティの向上: 電力会社からの電力供給が停止した場合でも、自家発電設備があれば、事業継続に必要な電力を確保できます。
• BCP対策: 災害時など、電力供給が不安定な状況でも、事業を継続することができます。
• 企業価値向上: 環境に配慮した企業として、イメージアップにつながります。

自家発電のデメリット

• 初期費用が高い: 発電設備の導入には、多額の費用がかかります。
• メンテナンスが必要: 発電設備の維持・管理には、定期的な点検や修理が必要です。
• 設置スペースが必要: 発電設備を設置するためのスペースが必要です。
• 発電量が不安定な場合がある: 太陽光発電や風力発電など、天候に左右される再生可能エネルギーを利用する場合、発電量が不安定になることがあります。

自家発電の種類

自家発電に利用できるエネルギー源は様々です。主な種類は以下の通りです。

• 太陽光発電: 太陽光パネルを用いて発電する方法。
• 風力発電: 風力を利用して風車を回し、発電する方法。
• 水力発電: 水力タービンを用いて水流のエネルギーで発電する方法。
• 地熱発電: 地熱を利用して発電する方法。
• バイオマス発電: 木材や家畜糞尿などのバイオマスを燃焼させて発電する方法。
• ガスタービン発電: 天然ガスなどを燃料とするガスタービンを用いて発電する方法。
• ディーゼル発電: 軽油などを燃料とするディーゼルエンジンを用いて発電する方法。
• 燃料電池: 水素と酸素の化学反応を利用して発電する方法。

自家発電の導入事例

• 工場: 生産活動に必要な電力を自家発電で賄うことで、コスト削減やCO2排出量削減を実現。
• 商業施設: 照明や空調などの電力を自家発電で賄うことで、環境負荷を低減。
• 病院: 停電時でも医療機器を稼働させるために、非常用電源として自家発電設備を導入。
• データセンター: サーバーや空調設備など、大量の電力を消費するデータセンターでは、自家発電による電力供給が重要。

自家発電は、エネルギーコストの削減、CO2排出量削減、エネルギーセキュリティの向上など、多くのメリットをもたらすため、企業にとって重要な選択肢の一つとなっています。

2.2 PPA（電力購入契約）

PPA（Power Purchase Agreement）とは、電力購入契約のことです。

再生可能エネルギー発電事業者と電力需要家（企業や自治体など）が、長期にわたって電力の売買契約を結ぶことを指します。

従来、電力は電力会社から購入するのが一般的でしたが、PPAを利用することで、再生可能エネルギーで発電された電力を直接購入することが可能になります。

PPAの仕組み

1. 再生可能エネルギー発電事業者が、発電設備を建設・運営します。
2. 電力需要家は、発電事業者とPPAを締結し、発電された電力を購入します。
3. 電力需要家は、再生可能エネルギー由来の電力を利用することで、CO2排出量を削減できます。

PPAのメリット

• 再生可能エネルギーの導入: 自社で発電設備を持たずに、再生可能エネルギーを導入できます。
• CO2排出量削減: 再生可能エネルギー由来の電力を利用することで、CO2排出量を削減し、環境負荷を低減できます。
• コスト削減: 電力会社から購入するよりも、電力料金を削減できる場合があります。
• 電力供給の安定化: 電力会社からの電力供給に加えて、再生可能エネルギーによる電力供給を確保することで、電力供給の安定化を図れます。
• 企業価値向上: 再生可能エネルギーの利用は、企業の環境に対する取り組みをアピールする手段となり、企業価値向上に繋がります。

PPAのデメリット

• 契約期間が長い: PPAは、一般的に10～20年程度の長期契約となるため、途中で解約すると違約金が発生する可能性があります。
• 電力料金の変動リスク: 再生可能エネルギーの発電量は天候に左右されるため、電力料金が変動するリスクがあります。
• 初期費用: PPA事業者によっては、初期費用が発生する場合があります。

PPAの種類

• オンサイト型PPA: 電力需要家の敷地内に発電設備を設置するタイプ。
• オフサイト型PPA: 電力需要家の敷地外に発電設備を設置するタイプ。

PPAは、再生可能エネルギーの導入を促進し、脱炭素社会の実現に貢献するための有効な手段の一つです。

2.3 グリーン電力証書

グリーン電力証書とは、再生可能エネルギーによって発電された電気に付加されている「環境価値」を証書化したものです。

証書1枚につき1kWh分の電気が再生可能エネルギーで発電されたことを証明し、購入者はその電気を環境に優しい電力として使用したことになります。

グリーン電力証書システムの仕組み

1. 再生可能エネルギー発電事業者は、発電した電力量に応じてグリーン電力証書を発行します。
2. 証書発行事業者は、第三者認証機関（一般財団法人日本品質保証機構など）の認証を得て、グリーン電力証書を発行します。
3. 企業や個人は、証書発行事業者からグリーン電力証書を購入することができます。
4. グリーン電力証書を購入した企業や個人は、自社の電力使用量の一部または全部を再生可能エネルギー由来とみなすことができます。

グリーン電力証書の種類

• 非トラッキング付き: 発電場所や発電方法が特定されない証書。
• トラッキング付き: 発電場所や発電方法が特定された証書。特定の地域や発電方法を支援したい場合に選択されます。

メリット

• 再生可能エネルギーの利用: グリーン電力証書を購入することで、間接的に再生可能エネルギーの利用を促進し、CO2排出量削減に貢献できます。
• 環境イメージの向上: グリーン電力証書の購入は、企業の環境に対する取り組みをアピールする手段となり、企業イメージ向上に繋がります。
• 導入の容易さ: 再生可能エネルギー発電設備を導入するよりも、手軽に再生可能エネルギーを利用できます。

デメリット

• 追加コスト: グリーン電力証書を購入するためには、通常の電力料金に加えて費用が発生します。
• 環境価値のみ: グリーン電力証書は、環境価値のみを購入するものであり、実際に再生可能エネルギー由来の電気が供給されるわけではありません。

グリーン電力証書は、再生可能エネルギーの普及を促進するための有効な手段の一つであり、企業の環境対策として注目されています。

3. 再生可能エネルギー導入のメリット・デメリット

3.1 メリット

• CO2排出量削減: 地球温暖化防止に貢献
• コスト削減: 電力会社からの電力購入量を削減
• 企業イメージ向上: 環境に配慮した企業としてアピール
• リスク分散: 電力供給の安定化
• BCP対策: 災害時にも電力を確保

3.2 デメリット

• 初期費用が高い: 発電設備の導入費用
• 天候に左右される: 太陽光発電、風力発電など
• 立地が限られる: 水力発電、地熱発電など
• メンテナンスが必要: 発電設備の維持管理

4. 費用対効果

再生可能エネルギー導入の費用対効果は、以下の要素によって異なります。

• 発電設備の種類: 太陽光発電、風力発電など
• 発電規模: kW（キロワット）
• 設置場所: 屋根、遊休地など
• 電力料金: 電力会社との契約内容
• 補助金: 国や地方自治体からの補助金

導入前に、専門業者に相談し、費用対効果をシミュレーションすることが重要です。

5. 企業における導入事例

 

5.1 イオン株式会社

イオングループは、店舗の屋根などに太陽光発電設備を設置し、再生可能エネルギーの導入を推進しています。

5.2 トヨタ自動車株式会社

トヨタ自動車は、工場で使用する電力を再生可能エネルギーで賄うことを目指し、PPAを活用しています。

5.3 株式会社リコー

リコーは、自社ビルに太陽光発電設備を設置し、CO2排出量削減に取り組んでいます。

6. 最新の技術動向

• ペロブスカイト太陽電池: 従来のシリコン太陽電池よりも低コストで高効率な発電が期待される次世代太陽電池。
• 洋上風力発電: 陸上に比べて安定した風力資源を活用できる洋上風力発電の導入が拡大。
• AI・IoT活用: AIやIoTを活用した発電量の予測や設備の効率的な運用。

7. 政府の支援制度

• 固定価格買取制度（FIT）: 再生可能エネルギーで発電した電力を一定価格で電力会社が買い取る制度。
• 補助金: 再生可能エネルギー導入に対する国や地方自治体からの補助金。
• 税制優遇: 再生可能エネルギー導入に対する税制優遇措置。

これらの制度を活用することで、再生可能エネルギー導入の費用負担を軽減することができます。

8. まとめ

再生可能エネルギーの導入は、企業の脱炭素化を推進する上で重要な取り組みです。

本コラムで紹介した情報で紹介した情報や企業事例を参考に、自社の事業規模や経営状況に合わせて、最適な再生可能エネルギーの導入方法を検討していくことが重要です。