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COLUMN 04
発電のしくみ

小売が注目されがちな「電力自由化」ですが、発電も自由化されています。発電した電気を電力会社に供給する事業者は「独立系発電事業者(IPP:Independent Power Producer)」と呼ばれ、発電を行うIPPは、小売に先がけ1995年の「電気事業法改正」で新規参入が認可されるようになりました。

発電の種類

電気をつくる発電には、よく知られている「火力発電」「水力発電」「原子力発電」のほか、近年注目されている新エネルギーの「太陽光発電」「風力発電」「バイオマス発電」などがあります。それぞれの発電の特徴を見てみましょう。

火力発電

火力発電

2012年時点で日本の発電の80%以上を占めています。2009年頃までは60%台でしたが、東日本大震災をきっかけとした、原子力発電所の運転停止にともなって火力発電が増えてきました。火力発電は、燃料を燃やして蒸気を発生させ、蒸気を動力にしてタービンを回し電力を作るという仕組みです。他の発電方法に比べ発電効率がよく、燃やす量により発電量をコントロールしやすいという利点があります。しかし、石炭や石油、天然ガスなどの燃料を燃やすことが不可欠で、排気ガスが発生するため環境への配慮が欠かせません。現在、火力発電の燃料として日本で一番多く使われているLNG(液化天然ガス)は、二酸化炭素の排出量が少ないこと、他の有害物質が発生しないことから、クリーンエネルギーと呼ばれています。また、化石燃料の中で最も経済性や供給安定性に優れた石炭火力発電は、最新技術によって従来よりも環境に配慮し、低炭素でエネルギー効率に優れた発電が可能となり、重要なベースロード電源として改めて注目されています。

水力発電

水力発電

水車のように水が落ちるときのエネルギーを利用して発電する方法です。水が落ちるというと滝を想像しますが、実際にナイアガラの滝ではその力を利用して、水力発電所が2013年から稼働しています。水は自然のものなので、火力発電のように二酸化炭素を排出することはありません。しかしその反面、貯水池やダムの建設では、環境破壊、村落の崩壊など社会的な問題があります。また、自然に左右されるため安定して継続的に供給をすることが難しく、日本では2012年時点で発電量全体の8%程度にとどまっています。

太陽光発電

太陽光発電

ソーラー発電とも呼ばれる、太陽電池を集めたソーラーパネルで発電する方法です。再生可能エネルギーのひとつとして注目され、個人宅でもできる私たちに身近な発電といえるでしょう。自宅の屋根にソーラーパネルを設置し自宅の電力をまかなって、さらに余った電気を売る「売電」という言葉を聞いたことがある方も多いかと思います。売電は個人の単位で発電しているIPPとも言えるでしょう。
また、近年では出力1MW以上のメガソーラーと呼ばれる大規模な太陽光発電が自治体や企業により全国に建設されています。
雨や曇りなど太陽が出ない日が続くと電気を確保できないなど、不安定な要素は多いですが、身近な発電方法として、これからも注目されていくことでしょう。

風力発電

風力発電

太陽光発電と並び、再生可能エネルギーを代表する発電方法です。古来からの風車を動力にするのと同じ原理で、風の力を利用してブレードとよばれる風車を回しそのエネルギーで発電するのです。
海辺や高原などで、白い羽が回っているのを見たことはありませんか?あれが風力発電です。広い土地としっかりした建設が必要なため、太陽光発電のように個人で設置することは難しいですが、太陽光よりも自然の影響を受けにくく、海上にも設置できるため、今後の発展が期待されています。

バイオマス発電

バイオマス発電は、木くずや植物、燃えるゴミなどを燃やす際の熱エネルギーで発電する方法です。一般的に利用価値の低い廃材や未活用の廃棄物を利用するため、環境に配慮した発電方法として認識されています。また木や植物は、成長する過程で二酸化炭素を吸収するため、燃やしても全体では二酸化炭素の排出量に影響を与えないという「カーボンニュートラル」という考え方も注目されています。

原子力発電

核分裂のエネルギーを利用して熱を発生させ、その熱で生じた蒸気やガスでタービンを回し発電する方法です。少ない資源で安定した電力を大量に供給できるうえ、二酸化炭素の排出はゼロで燃料も再利用できるため、資源の少ない日本では、1966年に東海発電所が初めて運転を開始して以来、東日本大震災をきっかけとした原子力発電所の運転停止まで全国で運転していました。原子力発電には、放射性物質を扱うという危険が伴うため、厳重な管理と運用が必要となってきます。

出典
経済産業省「エネルギー白書2014」(【第214-1-6】)

文責:株式会社ピーエー
このコラムに掲載の情報は2016年2月時点のものです。