公開日：2023年11月21日
寄稿者：Celeste Lagana、Alexandra Jonker
再生可能エネルギーとは、絶えず補充されて枯渇することのない、自然資源から生成されるエネルギーです。クリーン・エネルギーとしても知られる再生可能エネルギー源には、太陽光発電、風力発電、水力発電、地熱エネルギー、バイオマスなどが含まれます。ほとんどの再生可能エネルギー源は、二酸化炭素排出量がゼロで、大気汚染物質も最小限に抑えられています。
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1700年代後半、産業革命を始まりとして、化石燃料を中心とした新しいエネルギー源を利用する技術革新の時代を迎えました。化石燃料（石油、石炭、天然ガス）は有機材料を分解して形成され、燃料として燃焼されます。テクノロジーが進化するにつれて、化石燃料は入手しやすくなり、生産コストも下がり、使用量が増加しました。現在、世界のエネルギーの約80%を供給しています。1
しかし、化石燃料が燃やされると、二酸化炭素（C02）、メタン（CH4）、亜酸化窒素（N20）などの温室効果ガス（GHG）が大気中に放出されます。温室効果ガスが大気中に蓄積すると、太陽の放射線を閉じ込めて宇宙空間に放出するのを妨ぎ、地表を温めます。その結果、化石燃料は今日の気候変動危機とその主な結果である地球温暖化の主要な原因となりました。地球温暖化は、地球の気候と気象パターンに有害で長期的な変化をもたらす可能性があり、その結果、暴風雨が強まったり、夏が暑く乾燥したり、自然の生態系が変化したりします。
対照的に、再生可能エネルギー源は温室効果ガスの排出がほとんどなく、利用しやすく、信頼性に優れています。こうした理由から、再生可能エネルギーや、風力・太陽光などの代替エネルギー技術の利用に向けた移行が急務となっています。米国エネルギー情報局によると、2021年の時点で、世界のエネルギー消費の29%は既に再生可能資源によって賄われています。 2
多くの組織が、炭素会計（通常の操業中に排出される直接・間接の温室効果ガス量を測定・追跡する手法）を利用して、エネルギー転換とネットゼロ排出の達成を目指しています。低炭素排出量またはゼロ炭素排出量の再生可能エネルギー源を導入することで、GHG排出量と環境への影響を削減し、これらの目標を達成することができます。
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最も一般的な再生可能エネルギー源は次のとおりです。
水力
水力発電は最も古い発電形式の1つであり、現在、世界の再生可能エネルギーの中で最大の発電量を誇っています。これには、海洋力や潮力、小川や河川の流れ、貯水池やダムを利用してタービンを動かし、発電することが含まれます。技術の進化に伴い、国際エネルギー機関 (IEA) は、水力発電は2030年までに発電容量が約17％増加すると予測しています。3
太陽光
太陽光を電気エネルギーに変換するには、太陽光発電（PV）と太陽熱発電（CSP）の2つの方法があります。
PVは最も一般的な変換方法で、小規模な用途に使用されます。太陽光は、ソーラー・パネル上の太陽電池を使って集められ、太陽エネルギーに変換されて、バッテリーに蓄えられ、家、車、会社に電力を供給します。
CSPは、液体で満たされた受光器に太陽光を反射させて集めるミラーを使用します。太陽光は流体を高温に加熱し、熱エネルギーを発生させます。このエネルギーは、エンジンへの動力供給やタービンの回転に使用され、その後、電力を生成して、発電所に動力を供給したり、送電網を補ったりします。CSP は主に公共事業や業界規模の用途に使用されます。
太陽光発電の発電量は2022年に26%増加し、2027年には石炭や天然ガスを上回ると予測されています。4
風力
人類は何世紀にもわたって、風の運動能力を利用してエネルギーを生成してきました。今日の風力タービンは、使用するタービンの大きさによって、小規模から大規模まで発電することができます。タービンのサイズが小型（一戸建て用）から実用規模（洋上風力発電所）に大きくなるにつれて、計画、出力、効率、メンテナンスの複雑さも増大します。2021年時点で、風力エネルギーは世界の発電量の24%を占めています。 5
地熱
地熱エネルギー・システムは、地球深くからの蒸気を使用してタービンを動かし、エネルギーを生成します。しかし、生産に必要な地熱貯留層は地表から1～2マイルの深さにあり、広く利用できるわけではありません。2021年現在、27カ国に地熱発電所があります。 6
小規模なものでは、地熱ヒートポンプ（GHP）が、一部の商業ビル、学校、住宅の暖房、冷房、給湯に使用されています。GHPの設置は、大規模なものほどの深さは必要ありませんが、気候、土壌の種類、放水口へのアクセスのしやすさ、土地代や設置費など、さまざまな要因に左右されます。
バイオマス
環境に悪影響を与えるため、必ずしも再生可能とは考えられていませんが、バイオマス・エネルギーは、有機材料と副産物を使用して、電気、バイオ燃料（バイオディーゼルやエタノールなど）、および熱を生成します。バイオエネルギーの使用は、低レベルの温室効果ガスの排出と、森林破壊を含む土地の変化を引き起こします。バイオエネルギーは世界のエネルギー使用量の約11%を占め、世界最大の物理的資源であるにもかかわらず、こうした影響を踏まえて、その再生可能な地位に疑問が投げかけられています。 7
原子力エネルギーは再生可能ですか
原子力発電は低炭素排出量またはゼロ炭素排出量であることから、クリーン・エネルギーとみなされていますが、再生可能ではありません。原子力エネルギーにはウランが必要ですが、ウランは地中から採掘する必要があり、特定の場所に限られた量しか存在しません。とはいえ、原子力発電は世界の電力供給の10％を占めており、水力発電と組み合わせれば、世界の低炭素エネルギー発電全体の4分の3を供給することになります。 8
再生可能エネルギー源には、単に排出量を削減するだけではない利点があります。
さまざまな持続可能なエネルギー源を組み込んだ国家送電網は、より回復力の高いものとなります。再生可能エネルギー源は、故障や変動の傾向が低いだけでなく、供給源が多様であることから、何らかの問題が発生した場合に他の供給源を補うことができ、家庭、企業、輸送システムに安定した電力を供給することができます。
再生可能エネルギーに切り替えると、エネルギー・コストが削減され、安定したコストが維持されます。再生可能エネルギー源は通常、化石燃料よりも安価であり、クリーン・エネルギー市場の変動が少ないため、価格変動はそれほど頻繁でも急激でもありません。このため、コストが安定し、個人レベルでも企業レベルでも予測と予算が立てやすくなります。
世界的な組織や国家がネットゼロ排出に向けて取り組むのと連動して、クリーン・エネルギーへの移行が進めば、世界中で何百万もの再生可能エネルギー関連の雇用が創出される可能性があります。脱炭素化が進めば、化石燃料産業などの労働者は再生可能エネルギー産業に移行することができます。これは、サプライチェーンや関連産業を通じてプラスの経済効果をもたらす可能性を秘めています。
組織が再生可能エネルギーをポートフォリオに統合するには、さまざまな方法があります。
- グリーン電力証明書：これらの証明書は既存の発電所から購入されますが、市場における再生可能インフラの成長を促進するものではありません。
- Corporate Power Purchase Agreements（CPPA）：この契約は、再生可能エネルギー源を特定の太陽光発電所または風力発電所まで追跡できる固定価格供給契約です。
- 再生可能エネルギー資産への投資：組織は発電のためにソーラー・パネルや風力タービンを設置することができます。
さらに、再生可能エネルギーのプロジェクトや設備の導入を奨励および促進する、次のようなクリーン・エネルギー奨励金もあります。
- 炭素税：炭素税は、製造または使用時に化石燃料から炭素を排出する輸出品、製品、サービスに対して課されます。この税金は、クリーン・エネルギーへの移行を促進し、CO2排出量を削減するために引き上げられています。
- 固定価格買取制度（FiT）：FiTは、小規模再生可能エネルギーの生産・提供者（中小企業経営者、農家、住宅所有者を含む）に対し、送電網に供給するエネルギーに対して市場価格を上回る価格を保証します。
いったん自然エネルギーが企業のポートフォリオに組み込まれれば、効果的なエネルギー管理により、消費、GHG排出、廃棄物を削減しながら、プロセスを合理化し、生産量を最大化することで、エネルギー効率を改善できます。
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炭素会計を使用すると、組織は温室効果ガス排出量を定量化し、気候への影響を理解し、排出量を削減する目標を設定できます。
ネットゼロとは、温室効果ガスの排出量と除去量が釣り合うことです。
脱炭素化とは、気候変動を緩和するために大気中からGHGを削減および除去することです。
エネルギー管理は、企業がエネルギー・コストを削減するためにエネルギー消費を監視し、最適化するのに役立ちます。
このレポートは、IBMを世界規模のSaaSおよびクラウド対応の資産集中型EAMアプリケーションのリーダーとして位置づけています。
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脚注
1 Fossil fuels（ibm.com外部へのリンク）、Environmental and Energy Study Institute、2021年7月22日。
2 How much of world energy production and consumption is from renewable energy?（ibm.com外部へのリンク）。US Energy Information Administration、2021年
3 Hydroelectricity（ibm.com外部へのリンク）、国際エネルギー機関、2023年7月11日。
4 Solar PV（ibm.com外部へのリンク）、国際エネルギー機関、2023年7月11日。
5 Top 5 Fastest-Growing Renewable Energy Sources Around the World（ibm.com外部へのリンク）、Earth.org、2021年3月10日
6 Geothermal explained（ibm.com外部へのリンク）、US Energy Information Administration、2023年4月20日。
7 Renewable Energy（ibm.com外部へのリンク）、Center for Climate and Energy Solutions、2023年10月26日にアクセス。
8 Nuclear Power in a Clean Energy System（ibm.com外部へのリンク）、国際エネルギー機関、2019年5月。