地球温暖化が進む中、化石燃料を使用した発電から再生可能エネルギー発電への移行が加速しています。国際エネルギー機関（IEA）によると、世界の再生可能エネルギー発電能力は過去30年間のどの時期よりも急速に拡大しています。同機関は（ibm.com外部へのリンク）、2025年までに再生可能エネルギーが石炭を上回り、世界最大の電力源になると予測しています。また、風力発電と太陽光発電は、それぞれ2025年と2026年に原子力発電を上回ると予測されています。そして2028年までに、68カ国（ibm.com外部へのリンク）が再生可能エネルギーを主な電力源とすることになるでしょう。
クリーンで再生可能なエネルギーによる発電の加速は、温室効果ガスの排出に起因する気候変動を懸念する政策立案者や支持者に歓迎されています。
2023年の国連気候変動会議（COP28）で、各国政府は2030年までに世界の再生可能エネルギー発電能力を3倍にするという目標を掲げました。これについては、脱炭素化の推進、気候変動の緩和、ネットゼロ排出量の達成に役立つだろうとIEAはコメントしています（ibm.com外部へのリンク）。
再生可能エネルギー技術を開発するために、各国政府はさまざまな公共政策措置に目を向けています。欧州連合のグリーンディール産業計画、インドの生産連動インセンティブ（PLI）、米国のインフレ抑制法（IRA）はすべて、持続可能なエネルギーの統合をさらに促進するように設計された政策です。中国では、経済政策による支援により陸上風力発電や太陽光発電のプロジェクトが加速し、国家目標である2030年より前の達成を後押ししています。これは、世界の再生可能エネルギーを3倍にするという目標にとって極めて重要です。なぜなら、中国は世界の再生可能エネルギーの新規容量のほぼ60％を占めており、2028年までにオンライン化されると予想されているからです（ibm.com外部へのリンク）。さらに、世界中で企業の環境、社会、ガバナンス（ESG）イニシアチブに対する規制が進んでおり、民間部門における再生可能エネルギーの需要が高まり、さらなる成長が促進されています。
幅広い政策措置にもかかわらず、政策支援は、問題となっている再生可能エネルギーの種類に応じて異なることがよくあります。いくつかの種類の再生可能エネルギー資源と、各カテゴリーで形成されているトレンドを詳しく見てみましょう。
IEAによると、2023年には太陽光発電エネルギーが世界の再生可能エネルギー容量増加の4分の3を占めることになると予測されています。発電容量の拡大は、公益事業の発電所が半分、消費者による分散型PVシステム（家庭や企業でのオンサイト太陽光発電）が半分、それぞれによるものです（ibm.com外部へのリンク）。
世界各国の政府による継続的な政策支援が、この成長の主な原動力となっています。例えば、政策立案者の中には、電力会社の顧客が余剰電力を電力会社に送り返してクレジットを受け取ることができるネット・メータリング・プログラムを通じて、個人や企業による再生可能電力の発電を奨励している人もいます。太陽光発電の生産と使用を奨励するその他のインセンティブには、固定価格買い取り制度、税額控除、太陽光発電プロバイダーが契約を獲得するためにエネルギー市場価格で入札するオークションなどがあります。
太陽光発電サプライチェーンの拡大により、成長し続ける業界の需要を満たすのに必要な製造が可能になります。米国、インド、EUの製造能力の拡大により太陽光発電サプライチェーンの多様化が進むと期待される一方で、中国が引き続きこの分野を支配しています。中国には、2022年に建設された新しい太陽光発電技術製造施設の95％が所在しています（ibm.com外部へのリンク）。また、太陽光発電技術の進歩により、より軽量、より安価、より効率的なソーラーパネル（ibm.com外部へのリンク）が製造されており、時間の経過とともに発電能力が増加し続けています。
IEAの2050年までのネットゼロ排出シナリオ（NZE）に基づくと、現在の成長率が2030年まで維持されれば、太陽光発電は「順調に進んで」、10年後までに約8,300テラワット時（TWh）の年間発電容量を達成する見込みです（ibm.com外部へのリンク）。さらに、太陽光発電は、低排出水素やグリーン水素の生産における主要なエネルギー源になると期待されています。化石燃料で生産される水素とは対照的に、排出量の少ない水素は、製鉄業からアンモニア生産まで、工業目的で水素が使用されるさまざまな事業において、脱炭素化の取り組みを強化（ibm.com外部へのリンク）する可能性があります。
太陽光発電と同様に、風力エネルギーの拡大を推進するには公共政策が鍵となっていますが、成長予測は地域によって異なります。例えば、中国では2023年に風力発電容量が66％増加し、今後数年間でさらに増加する見込みである一方で、ヨーロッパと北米ではプロジェクトの開発は当初予想されていたよりも遅れています。洋上風力発電プロジェクトの状況はさらに芳しいものではありません。2023年には、米国と英国だけでも、開発者が総容量15ギガワット（GW）の洋上プロジェクトをキャンセルしました（ibm.com外部へのリンク）。
最近の公共政策は、この困難な局面で業界を支援するのに役立つ可能性があります。欧州連合は2023年に、許可、入札プロセス、資金調達へのアクセスを改善するとともに、労働力のトレーニングを拡大する措置を含む風力発電行動計画を発表しました（ibm.com外部へのリンク）。同年、欧州9カ国は、洋上風力発電容量を2030年までに120GW以上、2050年までに300GW以上に増やす計画を発表しました（ibm.com外部へのリンク）。一方、米国では政府が浮体式風力発電所の開発に投資しています。15GWの容量を持つ浮体式風力発電所が、2035年までに導入予定です（ibm.com外部へのリンク）。
風力発電がIEAのNZEの目標を達成するには、2030年までに年間平均成長率が17％に達するかそれを上回る必要があります（ibm.com外部へのリンク）。
IEAは、現在、水力発電は他のすべてのクリーンエネルギー源を合わせたよりも多くの電力を生成しており、2022年には4,300TWhに達し、2030年まで最大のエネルギー源であり続けると予測しています。小規模ながら着実な成長と信頼性は実証済みであるにもかかわらず、ヨーロッパ、中国、ラテンアメリカでの開発の減速により、今後10年間では、新規水力発電容量の増加率は23％減少（ibm.com外部へのリンク）すると予測されています。
過去20年間で、エネルギー業界の焦点は水力発電から移行し、ほとんどの国が太陽光発電と風力発電の拡大に政策とインセンティブを集中させています。現在、新しい水力発電の開発と既存の発電所の改修を支援する政策を打ち出しているのは30カ国未満（ibm.com外部へのリンク）であるのに対し、100か国以上が風力発電と太陽光発電を支援する政策を掲げています。
NZEシナリオを満たすには、水力発電が 少なくとも年間4％の割合で成長する必要があります（ibm.com外部へのリンク）。
ブラジル、インド、インドネシアなどの新興経済国における政府の支援政策のおかげで、世界的にバイオ燃料発電が拡大しています。これらの国々では、需要は主に輸送部門によって推進され、供給はバイオマス原料の利用可能性によって可能になります。ブラジルはバイオ燃料の拡大をリードしており、2028年までに 40％の成長が見込まれています（ibm.com外部へのリンク）。
バイオ燃料の拡大は、コストの高さや電気自動車の人気の高まりなどにより、EU、米国、カナダ、日本では限定的になっています。これらの国々におけるバイオ燃料の主な成長分野は、再生可能ディーゼル燃料とバイオジェット燃料の分野です。全体として、バイオエタノールやバイオディーゼルなどのバイオ燃料は、電気自動車（EV）と組み合わせることで、2028年までに400万バレルの石油相当を相殺する可能性があります。このような達成にもかかわらず、IEAは （ibm.com外部へのリンク）、バイオ燃料の拡大は依然として2030年のNZE目標には達しないと予測しています。
バイオガス：バイオガス産業は1990年代に拡大し始めましたが、天然ガスの代替エネルギーに対する政策支援が増加したのはようやく2年前のことです。現在、世界のバイオガスの約半分はヨーロッパで生産されており、そのうちの20％はドイツのみで生産されています（ibm.com外部へのリンク）。
歴史的に、バイオガスは火力発電所や発電所で使用されてきました。しかし最近では、政府はバイオメタンの産業および輸送用途を奨励しています。バイオメタンは、その名の通り、メタンをかなり多く含むバイオガスのことです。2022年以降、13カ国がバイオガスを支援する強力な新政策を導入しており、IEAは（ibm.com外部へのリンク）バイオガス生産容量は2028年まで速いペースで拡大すると予測しています。
技術の発展により、地熱エネルギーをより多くの場所に導入する機会が生まれています。例えば、強化地熱エネルギーシステムでは、自然に温水源がない地域の地下に流体を注入します。流体は地中で加熱され、その後地表に汲み上げられ、そこで電気を生成します（ibm.com外部へのリンク）。北米、ヨーロッパ、アジアを含む世界中で、さまざまな地熱プロジェクトが計画または進行中です。
こうした進歩にもかかわらず、地熱エネルギーの支持者たちは、その未開発の可能性を活用するための政策が必要だと訴えます。地熱プロジェクトは資本集約型であり、資金調達コストが法外に高額になる可能性があります。規模の経済の発展と継続的な技術進歩はコスト削減につながる可能性はありますが、現時点では、IEAは、地熱エネルギーが2030年までに再生可能エネルギーのポートフォリオに占める割合は約1％にとどまると予測しています。23
再生可能エネルギーがエネルギー・システムに追加されるにつれて、エネルギーの安全保障と電力網の安定性を確保しながらエネルギー供給を継続する上で、テクノロジーが重要な役割を果たすようになります。
再生可能エネルギー源、特に風力と太陽光は環境条件の影響を受けやすいため、安定したレジリエンスのある電力供給を行うには、最適な生産と配給を確保することが不可欠です。再生可能エネルギーの予測は、エネルギー転換において急速に重要なツールになりつつあります。例えば、IBM Environmental Intelligence Suite内のIBM Renewables Forecasting Platformなどのソリューションは、92％の精度で翌日の風力および太陽光を予測します。
より優れたストレージは、電力システムのレジリエンスを高めることにも役立ちます。太陽光、風力、水力発電はすべて、安定したエネルギー供給のためにエネルギー貯蔵システム（ESS）を必要とします。グリッド規模のバッテリー技術が進化するにつれ、電力会社は電力を長期的に貯蔵し、生産量が少ない期間や生産がない期間の負荷をより適切に管理できるようになります。例えば、フロー電池は、現在開発中の低コストでスケーラブルな長期グリッド規模のエネルギー貯蔵形式です。
バッテリーから太陽電池アレイまで、効果的な資産管理はクリーン・エネルギーへの移行をサポートする上で重要な要素です。インテリジェントな資産管理と予測保守により、資産の健全性を監視し、その寿命を延ばすことができます。例えば、電力公社であるNew York Power Authority（NYPA）は、IBM® Maximo Application Suiteを使用して資産管理を合理化しています。目標は、州のエネルギー・インフラをデジタル化し、今後10年間でクリーンかつ信頼性が高く、レジリエンスがあり、手頃な価格のシステムに変革することです。
戦略ロードマップを日常業務に結び付けることで、持続可能性への取り組みを拡大し、エネルギー投資を最大限に活用します。
IBM Environmental Intelligence Suite for Energy and UtilitiesとIBM Maximo Application Suite for Energy and Utilitiesの詳細をご覧ください。