電気はどのように発電されている？- 発电の种类で電力会社は選べる？
私たちの生活に欠かせない电気ですが、最近では购入する电気の発电方法を选択することも可能に。ここでは様々な発电方法を取り上げ、その内容やメリット?デメリットをまとめました。环境にもっと优しいエコな発电方法を选ぶための参考にしてくださいね。
発电の种类とメリット?デメリット
最初に、各発电方法のメリット?デメリットを下记にまとめてみました。
| 発电の种类 | メリット | デメリット |
|---|---|---|
| 火力発电（石炭） |
|
|
| 火力発电（石油） |
|
|
| 火力発电（天然ガス） |
|
|
| 风力発电 |
|
|
| 水力発电 |
|
|
| 地热発电 |
|
|
| 太阳光発电 |
|
|
| 原子力発电 |
|
|
| 廃弃物発电 |
|
|
| バイオマス発电 |
|
|
では、それぞれの発电方法の仕组みについて具体的に考えてみましょう。
石炭火力発电
石炭火力発电とは、その名の通り石炭を燃料にした火力発電のことです。
石炭火力発电の仕組み
石炭火力発电所では、石炭を燃やしてボイラーの水を沸騰させ、そのときに発生する蒸気の圧力で発電機のタービンを回転させて電気をつくっています。 イメージとしては、やかんでお湯を沸かした時に立ち上る湯気の力で風車を回すような仕組みです。
ちなみに、タービンを回し终えた后の蒸気は復水器で液体の水に戻り、再びボイラーに入って利用されます。
石炭火力発电の特徴
発电方法として世界的にメジャー
火力発电の主要な燃料には石炭の他に液化天然ガスと石油があり、これら3种类の燃料による火力発电は现在の日本における电源比率において80％近く程度を占めています。
石炭火力発电単体の電源比率は日本では3割ほどですが、中国やインドでは8割近く、米国では6割、そして世界全体の電気では4割を占めています。つまり石炭火力発电は、私たちの現代生活を支えるために欠かすことができない発電方法なのです。
低コストで供给も安定している
火力発电の他の主要な燃料である液化天然ガスや石油に比べると、石炭は低コストで安定供给が见込めるため、长年にわたって世界各国で広く活用されています。
二酸化炭素の排出量が多い
様々な発電方法の中で、二酸化炭素の排出量が最も多いのが石炭火力発电です。
そのため、地球温暖化対策のために二酸化炭素ゼロを目指す近年の流れにおいて、日本でも石炭火力発电におけるCO2排出量削減の技術開発が推し進められています。
颁翱2削减の技术は向上している
日本は、世界でも有数の発电効率向上技术を持っています。発电効率が高まると、电力量1碍奥丑あたりの二酸化炭素排出量が减り、大気汚染物质も大幅に减ります。
また、石炭と一绪に利用できるカーボンニュートラル（二酸化炭素の吸収量と排出量が同量となるため结果として空気を汚さないという考え）な资源を燃料に加工する技术も开発されています。バイオマス（生物资源）である林地残材や下水汚泥などがこれに当たります。
2016年4月には経済産業省および環境省により、温暖化ガスの排出量が多い石炭火力発电所の建設や発電効率に基準が設けられるなど、新たな規制もスタートしています。
石油火力発电
火力発电の中でも、石油を燃料として発电する方法です。
石油火力発电の仕組み
石油を燃やして蒸気を発生させ、蒸気タービンを回転させることによってエネルギーを生み出す仕组みとなっています。
石油は液体なので、石炭よりも输送や贮蔵に适していることから、长らく石油が火力発电の主役でした。ただ近年では、中东情势のリスクによるコスト高腾、环境に及ぼす影响などから石油の利用は少なくなり、石油による発电量は电源全体の1割にも満たなくなっています。
しかし、夏季冬季の冷暖房による電気消費ピーク時に備えなければならない日本において、調達の柔軟性に優れた石油火力発电は依然として重要な役割を担っています。
石油火力発电の特徴
运搬?调达がしやすい
石油（原油）は液体なので、タンカーに积载して运搬するのが容易という特徴があります。石油は调达がしやすいので、特に电気消费量が大きいシーズンにはジョーカー的に使えて便利というわけです。
燃料が割高
原油価格は石炭や尝狈骋よりも高いため、発电の燃料としてすでに主役の座は譲っています。また、石油は将来的に枯渇すると予想されており、主な生产地域である中东は情势が不安定なことから、価格高腾リスクが付きまとうのもマイナスイメージとなっています。
天然ガス火力発电
天然ガスを燃焼させてエネルギーを発生させる発电方法です。日本では、メタンを主成分とする液化天然ガスが使用されています。
天然ガス火力発电の特徴
天然ガスは発电の主役
现在日本では、液化天然ガスが発电量全体の4割弱を占めており、电源别で堂々の1位となっています。天然ガスは、他の燃料に比べてメリットのほうがデメリットより大きいため、これも当然の结果といえます。
供给が安定している
天然ガスは世界中から调达できるため、安定供给が可能です。政治情势に左右されやすい石油より天然ガスのほうがメインなのもうなずけますね。
空気をあまり汚さない
天然ガスによる発电は石油?石炭に比べて、二酸化炭素やその他の公害物质の発生が少ないというのもポイントです。天然ガスによって発电された电気を购入することで、自然环境に一役买うことができますね。
天然ガス火力発电を積極的に利用している新电力
大手ガス会社の东京ガスと大阪ガスは、电源构成における天然ガス火力発电の割合が平均よりも高くなっています。
天然ガスは都市ガスの原料としても利用されるため、大手ガス会社は都市ガス用と合わせて大量に输入しているのも特徴です。それは、同じ电力エリアの东京电力や、関西电力の従量电灯プランと比べて安価なプランを提供できている一因とも言えるでしょう。
|
东京ガス （2017年度実绩値） |
大阪ガス （2019年度计画値） |
|---|---|
| 80% | 78% |
风力発电
风力発电はその名のとおり風の力を利用して発電する方法です。风力発电は再生可能なエネルギーとして近年注目を集めています。
风力発电の仕組み
风力発电では、風の力を利用して風車を回し、風車の回転運動を発電機に伝えることで電気を起こしています。
风力発电機の羽の部分に風が当たると羽が回転し、その回転が増速機に伝わります。増速機はギアを使って回転数を増やし、回転速度を速めるという役割があります。そして、その速められた回転を発電機で電気に変換することで効率的に発電しているのです。
风力発电機は風の強さや向きを計測し、羽根の角度や風車の向きを自動的に調整することで効率的に発電します。また、風速が大きくなって風車の回転速度が上がりすぎる場合は、安全のため回転を一時停止させます。
风力発电機は、羽の形状や回転軸の向きでいろいろな種類が存在します。羽の形状ですと、プロペラ型やタリウス型などがあり、回転軸は水平型と垂直型があります。また、プロペラ型でも羽が1枚の1枚翼、2枚の2枚翼、3枚の3枚翼などのバリエーションがあります。
风力発电の特徴
国内でも増加倾向
日本における风力発电は、2000年以降特に増加が見られます。2016年末までに2,200基に達し、风力発电の累積設備容量は約330万kWとなっています。
また、陸上だと设置场所が限定されるため、海上での着床式?浮体式の风力発电設備の開発が進められています。
资源は无尽蔵にある
石炭や石油?天然ガスなどいつか尽きてしまう资源に対して、风は无くなることはありません。地球にも优しい発电といえますね。
新电力でも风力発电をしている
新电力の一つであるミツウロコグリーンエネルギーでは、2016年6月時点で全国5か所に风力発电所を有しており、风力発电事業に注力しています。
水力発电
日本には山が多くまた川もたくさんあるので、昔から水力発电が行われています。水の流れという自然の力を利用して発電する方法なので、二酸化炭素などの温暖化ガスを排出することなく発電することができ、再生可能エネルギーとして注目が集まっています。
水力発电の発電方式
水力発电は、水が高いところから低いところに落ちる力で水車を回して発電します。水力発电には、下記のようにいくつか異なる方式があります。
|
流れ込み式 （自然式） |
河川を流れる水を贮めることなく、そのまま発电に使用する方式です。河川の流れをそのまま利用するので规模の大きな発电所は作りにくいですが、环境をほとんど损なわずに発电することが可能です。 
|
|---|---|
| 调整池式 |
夜间などの电力消费の少ない时に発电を控えて、河川の流れをせき止めた调整池に河川水を贮め込みます。そして、电力消费が大きい时间帯に消费量の増加に合わせて水量を调整しながら発电します。 
|
| 贮水池式 |
水量が豊富で电力の消费量が比较的少ない春?秋などに、贮水池に河川水を贮め込みます。そして电力が多く消费される夏?冬に、この水量を利用して発电します。规模の大きい贮水池を造るために、周辺环境を破壊することになるのが欠点です。 
|
| 扬水式 | 発電所をはさんで河川の上部と下部にダムを造って貯水します。電力の消費量が多い昼間に、上部ダムの水を下部ダムに落として発電します。電力消費量が少ない夜間には、火力?原子力発电所の余剰電力を利用して下部ダムから上部ダムまで水を汲み上げます。 |
こうして、再び昼间の発电に备える形で継続的に発电していきます。夜间に火力や原子力を利用して発电するため、必ずしも环境に优しい発电方法とはいえないとも指摘されています。
水力発电の構造物の違い
水力発电する設備には、下記のようにいくつか異なる構造物があります。
| 水路式 | 川の上流に导水路をつくって水を取り入れ、长い水路で适当な落差が得られるところまで水を导き、そこから元の川に水を落とすことにより発电する方法です。 |
|---|---|
| ダム式 | 川幅が狭く両岸の岩が高く切りたったような所にダムを筑き、水をせき止めて人造湖を造り、ダムの水面と水底の落差を利用して発电する方法です。 |
| ダム水路式 | ダム式と水路式を组み合わせた方式で、ダムで贮めた水を水路に取り入れ、适当な落差が得られるところまで水を导き、そこから元の川に水を落とすことにより発电する方法です。 |
水力発电の特徴
ダム建设时は环境破壊が生じるものの発电方法は环境に优しい
水力発电に付きものといえるダムですが、建設時は周辺の自然環境を破壊してしまいます。そのため、特に地元住民による反対運動など社会問題を引き起こしたこともありました。
ただし、一度造ったあとの発电方法は自然にとても优しいので、长い目で见ると环境保护につながるともいえます。
エネルギー変换効率が高い
水力発电は、電力に変換する効率が約80％と非常に高いのが特徴です。火力発電は40％程度、风力発电は25％程度、太阳光発电だと20％以下なので、いかに効率が良いか分かりますね。
新电力でも扱いがある
大手电力会社に加え、新电力でも丸紅新电力などは水力発电を含む再生可能エネルギーで発電を行っています。電気選びの際に、環境に優しい水力発电を選択することも一つの手でといえるでしょう。
地热発电
日本は言わずと知れた火山大国です。活火山が多いということは、日本には地熱エネルギーがたくさんあるということを意味します。この活火山の持つエネルギーを上手に活用して発電するのが地热発电です。
地热発电の仕組み
地热発电のエネルギー源は、火山のマグマの熱で高温になった地下深部（地下1,000～3,000m 程度）に存在します。そして、雨や雪が地下深部まで浸透し、高温の流体（地熱流体）となります。これが溜まっているところを地熱貯留槽といいます。
地热発电は、地熱貯留層より地熱流体を取り出し、タービンを回転させて電気を起こしています。地热発电には主にドライスチーム発电、フラッシュ発电、バイナリー発电の3種類あります。
地热発电の種類
| ドライスチーム発电 |
地熱流体が天然の乾燥蒸気であれば、その蒸気で直接タービンを回し発電することができます。これがドライスチーム発电というもので、発電方法は以下のとおりです。
|
|---|---|
| フラッシュ発电 |
フラッシュ発电は、主に200℃以上の高温地熱流体での発電に適しており、地熱流体中の蒸気で直接タービンを回します。フラッシュ発电の発電方法は以下のとおりです。
|
| バイナリー発电 |
バイナリー発电は、地熱流体から蒸気を取り出すのではなく、地熱流体で水よりも沸点の低い二次媒体の蒸気を用いてタービンを回すので、より低温の地熱流体での発電に適しています。
|
太阳光発电
太阳光発电は、その名のとおり太陽の光の力を利用して発電をすることです。太阳光発电は、発電にかかるコストが下がってきており、再生可能エネルギーにより発電された電力として、電気料金選びの有力候補になっています。
太阳光発电の仕組み
太阳光発电は、その他の风力発电や地热発电などの再生可能エネルギーでの発電方法と違い、光エネルギーから直接電気を作る発電方法です。
风力発电や地热発电などでは、タービンをまわすことで発電しますが、太阳光発电では太陽の光により太陽電池を構成している半導体の電子が動き発電されます。
太阳电池は、电池という名前が付くものの电気を蓄えることはできず、太阳の光エネルギーを直接电力に変换する発电机としての役割を担っています。
ソーラーパネルと太阳电池は何が违うの？ 太陽電池をたくさんつなげたものをソーラーパネルといいます。つまり、太阳光発电に利用されているソーラーパネルは、たくさんの太陽電池の集合体というわけです。
太阳光発电の現在
2000年代に入ってから、太陽光パネルの値段が一般家庭に手の届く程度に下がったこと、また発電の性能が大幅に上昇したことで、太阳光発电の導入件数が急激に増加しました。
2011年の太阳光発电の設置費用は46.8万円/1kWだったのが、2018年には安いもので23万円/1kWまで下がっています。一般家庭でも、太阳光発电を導入するための敷居が低くなったといえますね。
住宅用太阳光発电と卒贵滨罢问题
住宅用太阳光発电による余剰電力は、贵滨罢制度によって高値での买取が行われてきましたが。しかし2019年11月で制度开始から10年が経过し、高値での买取期间が顺次満了し、各大手电力会社への売电の场合、今后はこれまでの価格の3分の１程度まで下落すると言われています。これが、いわゆる卒贵滨罢问题です。
こういった状况の中で、少しでも高い価格で売电したいというニーズに応えるため、新电力を中心に卒贵滨罢后の余剰电力の高価买取を打ち出す会社が続々と出てきています。
太阳光発电を行う新电力
新电力の中には、再生可能エネルギーの活用に積極的な会社が少なくありません。特に大規模な太阳光発电施設（ソーラーパーク）を運用するような新电力もあります。
たとえば、通信大手のソフトバンクグループの厂叠パワーは全国に30箇所を超えるソーラーパークを设置?运営しています。そのため、ソフトバンクでんきの电気料金プラン「自然でんき」は电源构成の80.9％が再生可能エネルギーとなっています。
他にも関东?関西?中部エリアで利用できる贰狈贰翱厂でんきの運営会社JXTGエネルギーは、全国18箇所にメガソーラー発電所と呼ばれる、大規模な太阳光発电施設を有しています。
原子力発电
原子力発电の仕組みは基本的に火力発電と同じで、水を沸かした時の蒸気によってタービンを回転させ電気を作ります。
ただし、火力発電と原子力発电が違うのはそのエネルギー源です。火力なら、石炭?石油?天然ガス（LNG）が原料となりますが、原子力発电の場合はウランがエネルギー源となっています。
原子力発电の仕組み
原子力発电は、核分裂で熱を起こしています。実際には、ウランを核分裂（ウランの原子核に中性子を当てて核分裂させる）させたときの熱を利用します。
ウランは核分裂したときに大量の热を出すため使用されています。ウランにはいくつか种类がありますが、中でもウラン238に中性子を当てるとプルトニウムが生まれます。このプルトニウムも核分裂し热を発生させます。つまり、実际はウランとプラトニウムが原子炉の中で热を作り出しているわけです。
少しの燃料でたくさん热エネルギーを出すことができるのが、ウラン核分裂の最大のメリットです。ウラン1グラムで石炭3トン分、石油2000リットルと同等の热エネルギーを生み出すことができます。1グラムと3トンを比べると、いかにウランのエネルギー効率が优れているか分かりますね。
ただし、放射性廃棄物がいったん排出されると普通のゴミのように処理できず、健康被害を及ぼす可能性もあるので、多くの人が原子力発电に不安を持つのも当然です。
らくらく窓口なら电気代平均6％削减、最短5分で最适プランが见つかります。
&苍产蝉辫;电话で相谈する（050-3668-6851）
?らくらく窓口の営业时间?ご利用方法についてはこちら
福島原子力発电所の事故の原因は？
なぜ福島原子力発电の問題があったのか改めて復習してみましょう。地震によって停電が起きてしまい、冷却水を送るポンプを動かせなくなったのが、そもそもの原因です。
しかもバックアップの电源も最悪なことに作动せず、结果として原子炉を冷やせなかったのです。そして、十分に冷却できなかった原子炉内の水蒸気圧力が异常に高まり爆発を避けるために、水蒸気を外部に放出、そして放射性物质が外部に漏れてしまったわけです。
原子力発电は、少ない量で効率よく発電できて、二酸化炭素の排出がないため環境にも優しいという無視できないメリットがあります。ただ、事故が起きた時のリスクは甚大になり得ることが福島で実証されてしまいました。
廃弃物発电
廃弃物発电は、一般家庭から排出された廃棄物（ゴミ）を利用した発電方法です。一時は太阳光発电や风力発电など再生可能エネルギー人気の陰に隠れていたものの、エコな発電方法として昨今再び注目を集めています。
廃弃物発电の仕組み
廃弃物発电は、廃棄物（ゴミ）焼却処理施設でゴミを焼却する際に発生する大量の熱でボイラーを温め、その蒸気でタービンを回して発電します。
さらに廃弃物発电では、発電後の排熱も有効活用して、温水プールや周辺施設の冷?暖房に充てる廃棄物熱利用を行うこともできます。廃弃物発电で余った電気は、電力会社へ売却されます。
环境省の発表によると、2015年度の国内の廃弃物焼却施设は全1,141施设で、そのうち余热を利用している施设は764施设です。その中でも、発电设备を有する施设は348施设で、全体の3割に当たります。
お住いの地域にも、すでに廃弃物発电を行っているゴミ焼却所があるかもしれませんね。
廃弃物発电の特徴
地球に优しい発电方法
一般家庭から排出されるゴミを燃料として活用することができる廃弃物発电は、太阳光発电などと共に今後が注目されているエコな発電方法です。
メリットが沢山ある
- 焼却コストの削减
- 温水プールや冷暖房などへ排热の再利用
- 有害物质ダイオキシンの抑制
など、廃弃物発电にはメリットが多いため、発電設備を要する廃棄物焼却施設が徐々に増加しています。これらの施設の余剰電力は電力会社によって買い取られ、わたしたちの家庭にも届けられています。
ゴミの分别には注意が必要
廃弃物発电では、燃料となる廃棄物の中に生ゴミや過剰に塩分の高いものが含まれていた場合、焼却炉を痛める塩素の発生や爆発事故を引き起こす恐れもあります。そのため、不特定多数の家庭から集められるゴミの質をいかにコントロールするかが大きな課題となっています。
また、廃弃物焼却所周辺の地域住民による理解、ゴミ分别などのサポートも欠かせません。
バイオマス発电
バイオマス発电は、既存の自然資源を利用して発電をする上に、地球温暖化対策もできるという自然にやさしい再生可能な発電方法です。
バイオマスとは？
バイオマスとは、动植物などから生まれた生物资源の総称です。バイオマスは以下の表のように分类できます。
资源エネルギー庁贬笔より転载
バイオマスには建設廃材や家畜の排泄物、糖やでんぷんまで、自然界に存在する様々な資源が含まれることが分かりますね。バイオマス発电では、これらを直接燃焼したりガス化したりすることにより発電しています。
バイオマス発电は、今まで利用価値に気づかれていなかった既存の資源を利用して発電をする上に、地球温暖化対策もできるというすぐれた発電方法です。
バイオマス発电の発電方法
バイオマス発电は燃料とその燃焼方法によって、直接燃焼方式、热分解ガス化方式、生物化学的ガス化方式の3つの種類に分けることが可能です。
| 直接燃焼方式 | 木くずや间伐材（森林の育成のために间引いた木材）、可燃性ごみ、精製した廃油などを燃料として直接燃焼し、タービンを回すことにより発电する発电方法です。 |
|---|---|
| 热分解ガス化方式 | 木くずや间伐材、可燃性ゴミなどを燃料として使う点で直接燃焼方式と似ていますが、直接燃焼ではなく加热することによってガスを発生させ、タービンを回すことにより発电する発电方法です。 |
| 生物化学的ガス化方式 | 家畜の粪尿や生ごみ、下水汚泥などを発酵させることでメタン等バイオガスを発生させて、タービンを回すことにより発电する発电方法です。 |
らくらく窓口なら电気代平均6％削减、最短5分で最适プランが见つかります。
&苍产蝉辫;电话で相谈する（050-3668-6851）
?らくらく窓口の営业时间?ご利用方法についてはこちら
电源构成によって电力会社を选ぶ
2016年4月の电力自由化に伴って、様々な特徴を考虑に入れて电力会社を选べるようになりました。当然、発电方法の违い（电源构成）によって电力会社を选ぶことも可能です。
电源构成は、たとえば火力発電が70%、风力発电が20%、太陽光が10％というように、総発電電力量における発電方法が占める割合を指します。
なお、この电源构成を开示することは义务化されておらず、各电力会社が判断することになっています。自分が纳得できる発电方法を选びたいのなら、电源构成を开示している电力会社に申し込むのもいいでしょう。
![京都の電気契約におすすめの電力会社?一人暮らし?ガスセット?オール電化【[current-date:jp_year_month]の料金比較ランキング】](/sites/selectra.jp/files/styles/article_card__xs__1x/public/images/kyoto-osusume-202508.png.jpeg?itok=R7NyyNk-)
![【[current-date:jp_year]最新】和歌山県で電気契約におすすめの電力会社はここ！電気代が安いランキングも掲載](/sites/selectra.jp/files/styles/article_card__xs__1x/public/images/wakayama-osusume-202508.png.jpeg?itok=R99WMv67)
![滋賀県で電気契約におすすめの電力会社?一人暮らし?ガスセット?オール電化【[current-date:jp_year_month]の料金比較ランキング】](/sites/selectra.jp/files/styles/article_card__xs__1x/public/images/shiga-osusume-202508.png.jpeg?itok=1lc5L0NT)