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火力発電のメリット・デメリットは?

火力発電のメリット・デメリットは?
火力発電のメリット・デメリットは?

化石燃料を燃やして発電する火力発電所。日本の電力消費を支える安定した電源の一つですが、環境面ではCO2などの温室効果ガスを大量に排出するという問題も指摘されています。メリット・デメリット、国の戦略などをもとに火力発電を将来どうするのかを考え、火力発電を減らすために個人でできることを紹介します。

火力発電とは

電気をつくるには、いくつかの方法があり、そのひとつに火力発電があります。火力発電は、日本の発電量全体では圧倒的に多い7割以上を占めており、全国に460箇所(2020年3月現在)の発電所があります。

火力発電では、燃料をボイラーで燃やして水を沸騰させ、蒸気の力で発電機のタービンを回して電気を作ります。タービンを回した蒸気は冷やして水に戻され、繰り返し利用されます。蒸気を水に戻すのにも、冷やすための大量の水が必要なため、火力発電所の多くは海に近い場所に造られています。

火力発電のしくみ
出典:資源エネルギー庁 「マンガでわかる 電気はあってあたりまえ?」

火力発電の燃料には、主に液化天然ガス(LNG)と石炭、石油が使用されています。LNGは燃やした時のCO2排出量が比較的少ないものの、超低温で凝縮するなど貯蔵に手間がかかるのが難点です。石炭は価格は安いものの、硫黄分や窒素分が多く、燃焼時に環境への負荷が大きいのが欠点です。石油は調達しやすく貯蔵も容易ですが、価格はLNGや石炭よりも割高です。どの燃料を使うかは発電所ごとに異なります。発電所は、ふだんは安い石炭を使い、消費電力のピーク時には調達しやすい石油を増やすなど、燃料の利点を最大限生かせるように稼働しています。

火力発電のメリット

日本の発電量の多くを支えている火力発電ですが、どのようなメリットがあるのでしょうか。

メリット 安定性

火力発電は、燃料さえあれば安定して発電を続けることができます太陽光や風力などの再生可能エネルギー(再エネ)のように発電量が天候に左右されることもありませんし、貯水量によって発電が抑えられる水力発電のようなこともありません。

メリット 出力調整がしやすい

燃料の量を変えることで出力の増減を調節しやすいこともメリットの一つです。季節や時間帯などによって大きく変動する電力消費に応じて出力を素早くコントロールでき、需要と供給のバランスをとることができます。

火力発電のデメリット

反対に、火力発電のデメリットはどんなことでしょうか。

デメリット 燃料の確保に課題

資源の乏しい日本では、天然ガスや石油などの多くは輸入に頼らざるをえません。原油の多くを頼る中東地域で紛争などが起きると輸入が止まったり価格が高騰したりと、海外の情勢によって安定的な確保が困難となる恐れが常にあります。

また、かつては「20世紀中に石油は枯渇する」と言われるなど化石燃料の埋蔵量には限りがあります。採掘技術の向上などですぐに枯渇する心配はないでしょう。しかし、中国やインドなどの新興国でも需要が急増する中、化石燃料を将来も安定して確保していくのは難しい課題です。

デメリット CO2を排出

火力発電は、発電に伴って地球温暖化の原因となる大量のCO2を排出します。CO2の排出削減は日本だけでなく、世界共通の重要課題です。

2015年に合意されたパリ協定では、2050年までに地球の気温上昇を2度以内に抑えることを目標にしています。この協定には最大排出国の中国、アメリカを含め約200か国が参加し、各国がCO2の排出削減に努めることになりました。日本もこの協定に参加し、CO2の排出削減を迫られています。日本国内で排出されるCO2の約4割は発電によるものといわれ、目標達成には火力発電からのCO2排出削減が大きなポイントとなっています。

日本のエネルギー政策と火力発電

火力発電は電力需要の増減に対応しやすい安定した電源として、2011年の福島第一原発事故以降、停止が相次いだ原発の発電量を埋める形で再稼働や新設が相次いできました。しかし、温暖化対策の必要から日本のエネルギー政策は転換を迫られています。火力発電の今後はどう考えられているのでしょうか。

必要最小限の稼働

2050年CO2排出実質ゼロ」を達成するために作成された「グリーン成長戦略」の中での火力発電の位置づけを見てみましょう。

グリーン成長戦略において、「電力部門の脱炭素化は大前提」とされ、再生可能エネルギーの最大限の導入をはかることが示されています。これに伴い、洋上風力発電を増やすため規則の整理や、水素を燃料にした新たな発電システムの開発が計画されています。

一方、CO2を排出する火力発電は縮小を目指すとされています。ただし、火力発電を完全になくすことは難しいため、「必要最小限」での利用を目指して、排出したCO2を回収する技術や、燃やしてもCO2を出さないアンモニアを石炭火力に混ぜて燃やす技術の開発が計画されています。

2030年度までにおよそ100基が休止・廃止

また、新技術の開発とともに既存の火力発電所の効率化も進められます。国は、CO2の排出量が多い旧式の石炭火力発電所114基のうち、2030年度までに100基程度を段階的に休止・廃止する方針を打ち出しています。

北海度や沖縄などの遠隔地で旧式を残し、発電効率の高い新型は今の26基を維持・拡大するとしていますが、国内の石炭火力発電所は今の140基から、2030年度には半数以下に大幅に減ることになります。

火力発電を減らすために私たちにできることは?

火力発電を減らすために、私たちが個人でできることは何でしょうか。

家庭から出るCO2の約半分は電気を使うことによるものといわれます。電気の多くが火力発電によってつくられているためです。したがって、まずは電気の使用方法を見直してみましょう。日常生活で電気をこまめに消したり、効率の高い省エネ家電を使うことで電力消費量を減らし、少しでも火力発電を使わないよう努力することが重要です。

また、最近では太陽光や風力などでつくられた再生可能エネルギーを積極的に利用する電力会社も増えてきています。家庭で使う電気をこれらの再エネ電気に代えれば、電気を使うことによって排出されるCO2の量を減らすことができます。

電気の切り替えは簡単な手続きで行うことができますから、環境負担を減らしたいと考えている方は、この機会に検討してみてはいかがでしょうか。

火力発電のメリット・デメリット:まとめ

火力発電は、日本の発電量の7割以上を占める主要な電源です。

火力発電のメリットとしては、天候などに発電量が左右される再エネと違い、燃料さえあれば安定して発電を続けることができる点があります。燃料の量を変えれば出力を調節しやすく、季節や時間帯などによって大きく変動する電力消費に応じた需要と供給のバランスをとりやすいのも利点です。

火力発電のデメリットは、燃料を輸入に頼っているため安定した確保が保証されていないこと、限りある資源なので永久に使うことができないことがあります。さらに大きなデメリットは、火力発電所が発電に伴って地球温暖化の原因となる大量のCO2を排出することです。

国は、CO2排出実質ゼロを目標に、今後、旧式の火力発電所の休止・廃止などが予定されています。最終的には再エネを基幹電源とすることを目指しており、火力発電は縮小を続けていくこととなります。

地球温暖化は世界規模で喫緊の課題です。私たち個人でも、電気の使用を減らしたり、再エネの多い電気を選んだりという努力を行っていくことが大切だと言えます。

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