火力発電に使われる燃料は? 種類や特徴をわかりやすく解説!

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私たちの生活になくてはならない電気、その電気を作っている場所が、発電所です。発電所には、原子力・水力・火力などの種類があります。

そこで今回は、火力発電所で使われる燃料の種類についてご紹介しましょう。火力というからには火を起こさなければなりません。では、長時間にわたり火力を維持し続けるにはどのような燃料が最適なのでしょうか?

この記事では、燃料と電気代の関係についてご紹介します。興味がある方は、ぜひこの記事を読んでみてくださいね。

  1. 火力発電所の仕組みは?
  2. 日本の火力発電の方法
  3. 電気代と燃料の関係
  4. 火力発電に代わる発電方法はあるの?
  5. 電力を安定して供給するためには?

1.火力発電所の仕組みは?

火力発電所の燃料についてご紹介するために、まずはその仕組みをご紹介しましょう。火力に限らず発電所というのは、何らかのエネルギーを利用して蒸気タービンを回し、その回転力を発電機に伝えます。そうして電気を起こすのです。現代の生活は電気なしには成り立ちません。

ですから、発電機は24時間フル稼働の状態のところも珍しくないのです。つまり、蒸気タービンを長時間安定して回転し続けるためには、エネルギーも長時間安定して提供し続けなければなりません。現在は、太陽光や風力など環境に優しい発電設備もありますが、「安定した電力を長時間提供する」という条件をクリアできる方法は、やはり限られているのです。

2.火力発電所に使われている燃料は?

では、火力発電所に使われている燃料とはどのようなものがあるのでしょうか? この項では、種類と特徴、メリット、デメリットとともにご紹介します。

2-1.天然ガス

天然ガスは、私たちの家庭で使われているガスと同じです。石油や石炭に比べると二酸化炭素の発生する量が少なく、環境に優しい燃料といわれています。日本ではほとんど産出しないので、ほぼ100%輸入に頼っているのです。価格は石油と石炭の中間程度。石油に比べるとか価格変動は少ないですが、それでも世界情勢によって値段は変わっていきます。

2-2.石油

現在、最もエネルギーとして使われている燃料です。こちらも日本ではほとんど産出できませんので、輸入に頼っています。先物取引や世界情勢の影響で価格がころころ変わりやすく、石油が高くなればそれに比例して電気代も高くなりやすいです。また、エネルギーの枯渇も問題になってきています。

2-3.石炭

最も安価な燃料です。日本でも昭和40年代までは、燃料の主力は石炭でした。九州や北海道などでは炭鉱があちこちに掘られていたのです。しかし、現在日本で本格的に稼働しているのは、釧路コールマインの炭鉱ぐらいです。

火力発電所で使う石炭も他国からの輸入に頼っています。石炭は長時間安定した火力を得られるという反面、廃棄物が大量に出るというデメリットがあるのです。

現在、中国の大気汚染が深刻な問題になっていますが、その原因のひとつが燃料として使っている石炭だとか。現在の日本では、石炭を燃やした後に出る廃棄物や煙の中に含まれている大気汚染物質を空中に放出しないように、対策が取られています。しかし、その分設備が大がかりになり、維持費もかかってくるのです。

2-4.廃物利用

現在、試験的に行われているのが廃棄されたプラスチック製品を再利用して、燃料にする方法です。プラスチックの原料は石油ですから、燃料としては申し分ありません。しかし、安定して電気を供給し続けるには、火力を一定時間維持しなければならないのです。現在の廃物を利用した発電は、そこまでの成果は上がっていません。しかし、これから技術が進歩すれば、廃物を利用した発電も主流になってくるのではないでしょうか?

3.日本の火力発電の方法

さて、このように火力発電所では現在のところ三つの燃料を使い分けて発電をしています。しかし、ひとつの発電所で三つの燃料を一度に使う、ということはありません。発電所によって発電に使う燃料はそれぞれ決まっています。

ですから、今日は石炭で発電をして、明日は石油を使って発電をするということはないのです。費用の面だけを見れば、石炭を使えば一番安上がりでしょう。しかし、石炭の環境への影響を考えると燃料の主力にすることはできません。ですから、石油や天然ガスを燃料に使った火力発電が割合としては最も大きくなっています。

4.電気代と燃料の関係

前述したように、日本では発電の燃料をほぼ100%外国からの輸入に頼っています。そして、特に石油は、世界情勢によって値段が変わるのです。そのため、燃料の値段が上がれば電気代も上がる傾向にあります。電気代は定期的に見直されますが、原油の高値が続くと何か月も連続で値上げ、ということになるのです。

5.火力発電に代わる発電方法はあるの?

現在、日本の発電所の中で最も数が多いのが、火力発電所です。ついで水力、原子力と続いていきます。原子力発電所は東日本大震災での福島第一原子力発電所の事故を受け、一時期すべての運転が停止されていました。しかし、それによって火力発電所の負担は増し、電力会社の中にはほぼ活動を停止していた火力発電所を再稼働させた、というところもあります。

原子力発電所は、一度事故が起こると環境や健康へとても大きな影響を与えるでしょう。現在でも、福島第一原子力発電所の周辺は立ち入り禁止になり、復旧工事をする人々以外は入れません。しかし、原子力発電所が停止した分の電力をカバーするのはとても大変なことです。

水力発電や風力発電では、安定した電力を供給し続けるのは難しいでしょう。太陽光発電も同様です。ですから、現在は原子力発電を再稼働させる方向で調整が進んでいます。
安全でクリーンなエネルギーを発電するためには、もう少し技術の進歩が必要、といえるでしょう。

6.電力を安定して供給するためには?

電力を安定して供給するには、燃料もさることながら機材のメンテナンスも重要です。そのため発電所では電気主任技術者を選任し定期的な電気工作物の保安と点検を任せています。

数ある電気関係の資格の中で、電気主任技術者は保安と点検ができる唯一の資格です。ですから、需要も高く資格を取得していれば転職や就職に有利になるでしょう。そのため、毎年たくさんの人が資格取得にチャレンジしますが、合格率は10%程度で決して高くはありません。それでも、何度も挑戦する価値がある資格といえるでしょう。

おわりに

今回は火力発電所で使用する燃料についていろいろとご紹介しました。火力発電はほかの発電方法に比べて、一番いろいろな燃料を使います。だからこそ、安定して電力が供給できるというメリットがあるのです。しかし、外国に燃料を依存していては、いざというときに電力を確保するのは難しいでしょう。

また、石油燃料の枯渇も20年ほど前から危惧されています。それを解決する方法のひとつが、原子力発電所でした。しかし、福島第一原子力発電所の事故で、原子力発電所への信頼は大きく揺らぎ、その信用は今も回復されていません。現在の生活は、電気が無くなればほぼ維持できないでしょう。ですから、次世代のクリーンエネルギーの開発が強く求められてもいるのです。