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水力発電のメリットと、対応すべきデメリットについて


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水量に恵まれた日本は水力の持つエネルギーの恩恵を大きく受けることができ、また、エネルギー変換効率の高さから水力発電は再生可能エネルギーとして大きく期待されています。

水力発電設備の種類も土地の状況に合わせて採用することができ、種類によっては安定した電力を確保することが出来ます。

 

このように、水力発電は魅力的な発電方法と言えますが、同時にデメリットが残されていることも事実です。

そこで今回は、水力発電の持つメリットをあらためてご紹介し、合わせて、デメリットも整理してみたいと思います。

 

 

水力発電の持つ優れたメリット

 

CO2排出量が極めて少ない

水力発電は他の発電方法と比較してCO2排出量が圧倒的に少ないことが知られています。

発電のメリットを見ていくときには環境に優しいことは大きなポイントであるため、水力発電が温室効果ガスをほぼ排出しないのは重要なメリットであると言えます。

一般財団法人中央電力研究所の報告によれば、グラム・CO2/kWhの単位で比較すると、例えば火力が943グラムの排出量となりますが、中小水力の場合は11グラムであり、地球環境に極めて優しいと言えます。
(出典:中央電力研究所報告)

 

日本の地形を有効活用できる

日本列島には山岳や河川が多く、そのため水の落差を有効活用できる場所が比較的多く存在します。

国土の面積のうち4分の3が山地であり、起伏が多い日本の地形は水力発電に向いています。

 

他の再生可能エネルギーより変換効率が高い

水力発電のエネルギー変換効率は約80%であり、他の種類のエネルギーと比較して極めて高いと言えます。

他の再生可能エネルギーの変換効率を確認すると、例えば風力は約25%、太陽光は約10%となっており、水力発電のエネルギー変換効率が突出していることが分かります。

これは、水力発電では水の位置エネルギーと運動エネルギーが電気エネルギーへと変わる際に、エネルギーのロスがかなり抑えられているということです。

 

コストパフォーマンスに優れる

経済産業省・資源エネルギー庁主催の有識者会議である「発電コスト検証ワーキンググループ」の報告内容にコスト比較が掲載されており、小水力のコストはkWh単位で23.3円/kWhとなっています。

 

住宅向け太陽光発電のコストが29.4円/kWh、バイオマス発電のコストが29.7円/kWhとなっており、風力や地熱よりは若干劣るものの、水力発電のコストは再生可能エネルギーの中では優れている部類と言えます。

 

 

水力発電の対応すべきデメリット

 

ダム建設で周辺の自然環境が損ねられる

ダム建設は大規模な事業となり、周辺の自然環境に直接大きな影響を与えてしまいます。そのため、地域住民への説明と理解を得ることが必須となります。

また、住民だけでなく、人間以外の生き物が住み家を失うことにもなり、生態系への影響が出てしまいます。

 

雨量で発電量が変動する

渇水の時期が続いた場合、エネルギー源となる水そのものが減少するため、水の流れを応用することが難しくなり、それに伴い発電量に変動が発生します。

ただ太陽光や風力がいつどのように変化するのかわからないことに比べれば、河川やダムの水の状況が一瞬にして変化するというのは考えにくいため、再生可能エネルギーの中では比較的水力発電は安定している方だと言われています。

 

場所によっては送電ロスが発生する

ダムは険しい山間部へ建設することになりますが、電力需要の多い都市部へ送電する際に送電ロスが発生しやすくなります。

 

ダム建設費・維持費がかかる

新たに水力発電所を作る場合、それに伴ってダムの建設が必要となりますが、ダムの建設には多大な費用がかかります。また、

ダムは長い年月とともに底に土砂が蓄積されていきます。したがって、ダムの機能を維持するため定期的に土砂を撤去するメンテナスが必要となり、その際にコストが発生します。

 

まとめ

今回は、再生可能エネルギーとして期待の大きい水力発電のメリットとデメリットを合わせてご紹介しました。

 

地球環境に優しくコストパフォーマンスに優れるなど、水力発電には多くの利点がある一方で、気候に左右される発電量やダム建設に伴う地域の問題など、解決すべき問題も残されています。

それでも、水力発電以外の再生可能エネルギーと組み合わせることや、地域住民のご理解を得られるよう説明責任を果たすことで、水力発電の持つデメリットを補うことができます。

 

持続可能なエネルギー社会を推進するにあたり、永続的に利用できる水力という自然の力は、今後の私達の生活にとって不可欠なエネルギー源と言えるのではないでしょうか。


(参考)
・一般財団法人中央電力研究所報告 『日本の発電技術のライフサイクルCO2排出量評価』

・関西電力公式ウェブサイト | 水力発電の概要
http://www.kepco.co.jp/
・関西電力公式ウェブサイト | 原子力発電について エネルギー問題と原子力 | 資源・エネルギーをめぐる問題エネルギーのベストミックス
http://www.kepco.co.jp/
・発電コスト検証ワーキンググループ『長期エネルギー需給見通し小委員会に対する発電コスト等の検証に関する報告平成27年 5月』
http://www.enecho.meti.go.jp/

 

2017/01/18