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Oct 26, 2023

5 つの主要な再生可能エネルギーとは何ですか?

La consapevolezza del cambiamento climatico sta plasmando il futuro dell’economia globale

気候変動に対する意識は、さまざまな形で世界経済の将来を形作っています。

政府は排出削減方法を計画し、投資家は企業の環境パフォーマンスを精査し、消費者は二酸化炭素排出量を意識するようになってきています。 しかし、利害関係者に関係なく、化石燃料からのエネルギーの生成と消費は、排出量の最大の原因の 1 つです。

したがって、再生可能エネルギー源が今日ほど注目されている時代はありません。

再生可能エネルギー技術は、太陽、風、地球の核からの熱の力を利用し、それを熱、電気、燃料などの利用可能な形態のエネルギーに変換します。

上のインフォグラフィックは、Lazard、Ember、およびその他のソースからのデータを使用して、5 つの主要なタイプの再生可能エネルギーについて知っておくべきことをすべて概説しています。

編集者注: 原子力は持続可能なエネルギー源として定義されることが多いものの、技術的には再生可能ではない（つまり、ウランの量は有限である）ため、ここでは原子力を除外しました。

脚光を浴びることは少ないが、水力発電は最大の再生可能電力源であり、次に風力、太陽光が続く。

5 つの主要な情報源を合わせると、おおよそ次のようになります。28%2021 年の世界の発電量は、風力と太陽光を合わせて初めて 10% のシェアの壁を突破しました。

均等化エネルギー原価 (LCOE) は、新しい実用規模のプラントの生涯コストを総発電量で割ったものです。 太陽光発電と風力発電の LCOE は石炭の LCOE (167 ドル/MWh) のほぼ 5 分の 1 であり、これは、新しい太陽光発電所と風力発電所の建設と運用が、長期的には新しい石炭火力発電所よりもはるかに安価であることを意味します。

これを念頭に置いて、5 種類の再生可能エネルギーとその仕組みを詳しく見てみましょう。

風力タービンは、陸と海の両方の高い高さに取り付けられた大型のローターブレードを使用して、風によって生成される運動エネルギーを捕捉します。

風がブレードを横切って流れると、ブレードの片側の空気圧が減少し、揚力と呼ばれる力でブレードを引き下げます。 両側の気圧の差によりブレードが回転し、ローターが回転します。

ローターはタービン発電機に接続されており、タービン発電機が回転して風の運動エネルギーを電気に変換します。

ソーラー技術は、太陽からの光または電磁放射を捕捉し、それを電気に変換します。

太陽光発電 (PV) 太陽電池には、片面がプラス、もう片面がマイナスの半導体ウェーハが含まれており、電場を形成します。 光がセルに当たると、半導体は太陽光を吸収し、エネルギーを電子の形で伝達します。 これらの電子は、電流の形で電場によって捕獲されます。

太陽光発電システムの発電能力は、熱、汚れ、日陰などの環境条件に加えて、半導体材料によって決まります。

地熱エネルギーは地球の核から直接発生します。核からの熱は、地熱資源として知られる地下の水貯留層を沸騰させます。

地熱発電所は通常、井戸を使用して地熱資源から熱水を汲み上げ、タービン発電機用の蒸気に変換します。 抽出された水と蒸気は再注入できるため、再生可能エネルギー源となります。

風力タービンと同様に、水力発電所はタービン発電機を使用して、流れる水からの運動エネルギーを電気に変換します。

水力発電所は通常、水域の近くに設置され、ダムなどの分流構造を使用して水の流れを変えます。 発電量は流れる水の体積と標高や落差の変化によって決まります。

水の量が多く、揚程が高いほど、より多くのエネルギーと電力が生成され、その逆も同様です。

私たちの祖先が火を起こす方法を学んで以来、人類はおそらくバイオマスまたはバイオエネルギーからのエネルギーを熱として使用してきました。

バイオマス（木材、乾燥葉、農業廃棄物などの有機物質）は通常は燃やされますが、再成長または補充できるため、再生可能であると考えられています。 バイオマスをボイラーで燃焼させると高圧蒸気が発生し、タービン発電機を回転させて電気を生成します。

バイオマスは、輸送のために液体または気体燃料にも変換されます。 ただし、バイオマスからの排出量は燃焼される物質によって異なり、多くの場合、他のクリーンソースよりも高くなります。

最近の再生可能エネルギーの増加にもかかわらず、化石燃料は依然として世界のエネルギーミックスの大半を占めています。

ほとんどの国はエネルギー転換の初期段階にあり、電力の大部分をクリーンな電源から得ている国はほんの一握りです。 しかし、今後 10 年間は、記録を更新した最近の数年間よりもさらに大きな成長が見られる可能性があります。

IEA は、2026 年までに世界の再生可能電力容量が 2026 年までに増加すると予測しています。60% 2020 年のレベルから 4,800 ギガワット以上にまで増加します。これは、化石燃料と原子力を合わせた現在の出力に相当します。 したがって、再生可能エネルギーがいつ普及するかに関係なく、世界のエネルギー経済は変化し続けることは明らかです。

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この図は、2023 年に稼働予定の米国の新しい再生可能エネルギー設備を州ごとに銘板容量とともに説明しています。

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