再生可能エネルギーの概説:温暖化抑制に有望な持続可能なエネルギー【自動車用語辞典:再生可能エネルギー編】

■化石燃料に依存せず、枯渇しない太陽光や風力、バイオマス、水力などを活用

●クルマの代替燃料としてバイオマス燃料が注目されるが、課題はコストであり普及は限定的

再生可能エネルギーは、地球温暖化対策に不可欠なエネルギーであり、化石燃料への依存度を下げるために必要なエネルギー源として注目を集めています。

さまざまな再生可能エネルギーの特徴、また有効に活用するためのスマートグリッドについて、解説していきます。

●再生可能エネルギーとは

再生可能エネルギーとは、消費しても自然界の中で再び生産され、使い切る心配のないエネルギーを指します。化石燃料は、限りある資源なので枯渇性エネルギーです。

具体的には、太陽光や風力、バイオマス、地熱、太陽熱などが再生可能エネルギーです。

再生可能エネルギーには、3つのメリットがあります。

・資源が枯渇する心配がない。

・クリーンエネルギーで、基本的にCO2を発生しない。

・再生可能エネルギーは、自然エネルギーなので国内だけで調達できる。

●なぜクルマに再生可能エネルギーが必要か

現在、自動車メーカーは電動化技術に取り組み、特にEVは次世代自動車の本命と位置付けられています。

ただし、EVの動力源である電気をどのようにして製造するかによって、製造過程で発生するCO2が大きく影響されます。再生可能エネルギーを使えば、走行中のCO2だけでなく、エネルギー源の全過程のCO2量を低減できます。

Well to Wheel CO2の構成
Well to Wheel CO2の構成

例えば、原発や再生可能エネルギーで電気を製造する場合は、製造過程~走行までの全過程Well-to-Wheel CO2量は低く、石炭や石油を使った火力発電の場合は高くなります。石炭の火力発電で電気を製造すると、例えEVでもWell-to-Wheel CO2量でみればガソリン車に対するメリットが大きく減少してしまいます。

●開発が進む再生可能エネルギー

再生可能エネルギーの中で普及が進んでいるのは以下の3つです。現時点ではコストパフォーマンスと効率に課題がありますが、将来有望なエネルギー源です。

・太陽電池

太陽電池は、光を当てると起電力が発生する光起電力効果を利用したもので、現在実用化されているのはシリコン(Si)系や化合物系の半導体が使われています。

2017年発売のプリウスPHVは、太陽光で発電した電気をEV走行用に充電するシステムとしては量産車初で採用され、注目されました。

・風力発電

風力発電は、太陽光と同様に自然界に無尽蔵に存在する風の力を利用して風車を回し、その回転力で発電機を回して発電します。風力発電は、陸上風力と洋上風力を合わせると、大きなポテンシャルを持っており、日本でも徐々に増設されています。

・バイオマス燃料

自動車用バイオマス燃料
自動車用バイオマス燃料

バイオマス燃料とは、再生可能エネルギーの中で動植物から生まれた生物由来の燃料です。最大の特徴は、燃焼で発生するCO2が排出量としてカウントされない、「カーボンニュートラル」であることです。

したがって、ガソリンや軽油など、化石燃料に代わる自動車用燃料として、また発電用の燃料として温暖化対策の有力な代替燃料と位置付けられています。ただし、現在はコストが課題であり、普及は限定的です。

バイオマス燃料のエネルギー利用の流れ
バイオマス燃料のエネルギー利用の流れ

●再生エネルギーを活用するためのスマートグリッド

スマートグリッドの概念
スマートグリッドの概念

再生可能エネルギーは、小規模な分散型発電システムなので電力供給が不安定という問題があります。この問題を解決するのがスマートグリッドです。ICT(情報通信技術)の活用によって、再生可能エネルギーを含めた電力ネットワーク全体の電力収支(需要と供給のバランス)を最適化するシステムです。

またEVとPHEVの普及に伴い、車載している大容量のバッテリを走行のためだけでなく、バッテリから電力系統(V2G)や住宅(V2H)へ供給、あるいはその逆で電力系統からEV(G2V)へ電力を供給して有効活用しようとする取組みも始まっています。


本章では、さまざまな再生可能エネルギーとそれに関わるスマートグリッドなどについて、詳細に解説します。

(Mr.ソラン)