序
第1章 再生可能エネルギーと持続可能なエネルギー 概説
1-1 再生可能エネルギー 概説
[1] 概況
[2] 概要
[3] 発電
[4] 暖房/太陽熱温水器
[5] その他代替エネルギー
1-2 持続可能なエネルギー 概説
[1] 定義と背景
[2] 環境問題
[3] エネルギーの貧困
[4] 省エネルギー
[5] エネルギー源
[6] エネルギーシステムの変革
[7] 非再生可能エネルギー
[8] 指標
1-3 政策動向
[1] 概況・近況
[2] 開発途上国の状況
1-4 カーボンニュートラルとの関連性
[1] 概説
[2] 地球環境のサブシステムとして見た経済および開発
[3] 持続可能なエネルギーと再生可能エネルギー
[4] 直接排出と間接排出
[5] 基準と定義の簡素化
[6] 固定価格買取制度
① 主要な条項
② 補償
③ 電気料金への影響
④ グリッドパリティ
⑤ 政策の代替と補完
1-5 カーボンプライシング/排出権取引との関連性
[1] 概要・経過
[2] 炭素税との関連性
1-6 カーボンオフセットとの関連性
[1] 概説
[2] 特徴
[3] オフセットプロジェクトの1つとしての再生可能エネルギー
1-7 障壁/課題
[1] 障壁
[2] 課題
① 資源・土地資源
② 世界的に熱源交換のコストが上昇するリスク
③ 商品価格上昇の連鎖反応のリスク
④ 脱炭素化による第3次オイルショック喚起のリスク
1-8 教育活動
1-9 有力企業・団体動向
[1] 日立製作所
[2] 野村ホールディングス(株)
[3] 双日(株)
第2章 再生可能エネルギーのサプライチェーン
2-1 再生可能エネルギーのエネルギー・サプライチェーン全体にわたる統合
2-2 主要再生可能エネルギーのサプライチェーン
[1] バイオマス資源のエネルギーサプライチェーン
[2] 風力資源のエネルギーサプライチェーン
[3] 太陽資源のエネルギーサプライチェーン。
[4] 地熱資源のエネルギー・サプライ・チェーン
2-3 再生可能エネルギー・サプライ・チェーンの発展のための主要な方策
[1] エネルギー分野の自由化
[2] 従来型エネルギーに対する補助金の廃止
[3] 官民パートナーシップ
[4] 財務的インセンティブへのアクセス
[5] 行政手続きを容易にする措置
2-4 再生可能エネルギーのサプライチェーン開発のための具体的な重要施策
[1] バイオマスのサプライチェーン開発のための提言
[2] 風力エネルギーのサプライチェーンにおけるベストプラクティス
[3] その他の自然エネルギーのサプライチェーンの発展に関する提言
2-5 サプライチェーン・イノベーションのための再生可能エネルギーの活用
[1] 投資の価値
[2] サプライチェーンの価値向上
[3] ボトムライン
2-6 有力企業・団体動向
[1] アップル 「サプライチェーンにおける再生可能エネルギーの推進」
第3章 ソーラーエネルギー/太陽光発電・太陽別発電[1]
3-1 概説
3-2 基礎原理
[1] 太陽光
[2] 太陽エネルギーの変換
[3] 太陽熱エネルギー(STE)
3-3 国別の太陽光・太陽熱発電
[1] 米国
[2] カナダ
[3] 欧州連合
[4] スペイン
[5] ドイツ
[6] イタリア
[7] 中国
[8] 日本
[9] オーストラリア
[10] インド
[11] イスラエル
[12] その他
3-4 市場と業界の動向
[1] 概況
[2] 投資
[3] 将来の予測
3-5 課題・問題点
3-6 主な関連技術
[1] 太陽電池
[2] システムコンポーネント
[3] 集光型太陽電池
[4] ハイブリッドシステム
[5] CPV/CSPシステム
3-7 開発と展開
[1] 現在の状況
[2] 経過
[3] エネルギーシステムへの統合
[4] 電気エネルギー貯蔵
3-8 経済性/インセンティブ
[1] 地域別生産性
[2] 電力平準化コスト
[3] グリッドパリティ
[4] 自己消費
[5] エネルギー価格とインセンティブ
[6] リベート
[7] ネットメータリング
[8] 固定価格買取制度(FIT)
[9] 太陽電池再生可能エネルギー証書(SRECs)
[10] グリッドインテグレーション
3-9 発電システムのエネルギー・ペイバック・タイム(EPBT)
3-10 太陽光発電所
3-11 標準化
[1] 国土交通省・経済産業省・環境省 「公共施設への太陽光発電設置標準化」
第4章 ソーラーエネルギー/太陽光発電・太陽別発電[2]
4-1 太陽電池
[1] 概説
[2] 太陽電池の効率
[3] 太陽電池モジュールの性能
[4] 太陽電池の製造
[5] 製造時の環境コスト
[6] EPBTの改善
4-2 経済性
[1] 効率
[2] ハードウェアコスト
[3] 平準化電気料金
[4] 補助金・融資・証券化
[5] その他
4-3 システム実装/アプリケーション
[1] スタンドアローンシステム
[2] 屋上やビルに設置するシステム
[3] 光起電性熱ハイブリッドソーラーコレクター
4-4 発電所
4-5 システム展開
[1] 太陽光発電と農業の融合(アグリボルタニクス)/農村電化
[2] 輸送
[3] 電気通信・信号処理
4-6 高度応用
[1] 屋内太陽光発電(IPV)
[2] フォトセンサー
[3] 宇宙工学等、特殊なパワーシステム
4-7 メリット/デメリット
[1] メリット
[2] デメリット
① 生産時の汚染とエネルギー
② 電力網への影響
③ 電気代管理とエネルギー投資への影響
第5章 ソーラーエネルギー/太陽光発電・太陽別発電[3]
5-1 概況
5-2 太陽エネルギーの貯蔵
[1] グリッドエネルギー貯蔵
[2] 熱エネルギー貯蔵
[3] 熱質量
[4] 季節熱エネルギー貯蔵
[5] 相変化材料
5-3 ソーラーエネルギーと建物・施設を構成する要素
[1] 照明
[2] プロセス熱
[3] 太陽熱調理
[4] 太陽熱消毒
[5] 太陽電池式脱塩
[6] 太陽熱温水器
5-4 太陽電池駆動の交通機関
5-5 太陽エネルギーの新技術
[1] 色素増感太陽電池(DSSC)
[2] 太陽熱上昇気流塔
[3] 浮遊式太陽電池アレイ
[4] 太陽熱を利用したヒートポンプ
[5] 人工光合成
[6] 集光型太陽光発電(CPV)システム
[7] ソーラー航空機
[8] 二軸ソーラートラッカー上のCPVモジュール
[9] フロート型太陽電池
[10] ソーラーアップドラフトタワー
[11] ペロブスカイト太陽電池
[12] 太陽光で発電する道路
[13] 可視光透過型ソーラーパネルによる「発電する窓」
[14] 貼り付けて発電するフィルム型太陽電池
5-6 太陽エネルギーの応用/今後の展開
[1] 農業
[2] 家電製品としての実装
[3] 宇宙での太陽光発電
5-7 太陽エネルギー関連団体
5-8 太陽光発電関連企業
[1] 過去のランキング
[2] 太陽電池メーカー上位10社
[3] 薄膜ランキング
5-9 スタートアップ動向
[1] テスラ、米太陽光発電スタートアップ「ソーラーシティ」の買収に合意
[2] 他
5-10 有力企業・団体動向
[1] 住友電気工業(株) 「集光型太陽光発電(CPV)システム」
[2] (株)セブン&アイ・ホールディングス 「太陽光パネルとオリジナル蓄電池による100%再生可能エネルギーの店舗運営」
[3] 日揮(株) 「高効率の火力発電と再生可能エネルギー電源の開発」
[4] 大阪ガス 「複数の10万～20万kW級太陽光発電所を共同開発」
[5] オムロン(株) 太陽光発電の管理サービス「エネサプリ」
第6章 人工光合成
6-1 概説
6-2 技術体系
[1] 人工光合成・化学品製造のプロセス
[2] 人工光合成・化学品製造プロセスの実用化
6-3 人工光合成技術における日本の技術的優位性
[1] 概説
[2] 東芝、人工光合成の世界記録更新を発表
[3] NEDO/人工光合成化学プロセス技術研究組合(ARPChem) 「二酸化炭素から基幹化学品を製造するプロセス技術の開発」(人工光合成プロジェクト)
6-4 関連技術/先端技術
[1] NEDO 「人工光合成による100m2規模のソーラー水素製造の実証に世界で初めて成功」
[2] 日本の産学連携グループ 「世界初の「人工光合成によるクリーンな水素」の製造実験に成功」
[3] NEDO/人工光合成化学プロセス技術研究組合 「人工光合成システムを社会実装、世界初の光触媒パネル反応システムを開発・実証に成功」
[4] 昭和シェル石油 「ガス状のCO2を削減できる人工光合成技術」
6-5 有力企業・団体動向
[1] (株)三菱ケミカルホールディングス 「人工光合成の実用化」
[2] 新日本製鐵(株) 「人工光合成によるゼロエミッション型水素製造技術」
[3] 出光興産(株) 「人工光合成(CO2固定化の開発)」
[4] 国際石油開発帝石(株) 「人工光合成技術」
[5] ホシデン 「ペロブスカイト型太陽電池事業に参入」
第7章 地熱エネルギー利用/地熱発電
7-1 概説
[1] 概要
[2] 基礎原理
[3] 地中熱利用のメリット・デメリット
[4] 環境省専門家会合 「国立・国定公園における開発に関する運用の見直し/掘削許可等の判断基準の見直し」
7-2 タイプ別バリエーション
[1] 強化型地熱システム(EGS)
[2] 低温地熱
[3] CO2地熱発電
7-3 地熱エネルギーの開発
7-4 地域別動向
[1] 日本
[2] 米国
[3] ニュージーランド
[4] フィリピン
[5] ケニア
7-5 世界に広がる地熱発電のビジネスチャンス
7-6 参入企業動向
[1] 三菱ガス化学(株) 「地熱発電の推進」
[2] 三菱マテリアル(株) 「地熱発電事業」
[3] 新日本空調(株) 「地中熱 低コスト集熱技術」
[4] 東芝エネルギーシステムズ 「1000キロワットから発電できる小型地熱発電の商品化」
[5] 三菱重工 「13カ国にタービンを納入実績」
[6] 豊田通商 「世界最大規模のケニア・オルカリア地熱発電所を受注」
[7] オリックス 「国内最大規模の大型地熱発電所を稼働」
[8] 出光興産
[9] 三菱重工業
[10] 豊田通商
[11] 大林組
[12] レノバ/大和エナジー・インフラ
[13] 伊藤忠商事/九州電力
第8章 風力発電/風力エネルギー
8-1 概説
[1] 概要・経過
[2] 風力発電所の構成
[3] 風力エネルギーの源泉
風力エネルギー
[4] 世界の設備
[5] 風力発電の構成要素
8-2 推進動向・成長の傾向
[1] 概況・近況
[2] 推進動向
[3]
[4] 環境への影響
[5] 風力発電産業
[6] 世論・意識調査
[7] コミュニティ
[8] 地政学
8-3 風力発電設備の普及における課題
8-4 風力発電の容量と生産量のマネジメント
[1] 効率
[2] 容量係数
[3] 変動性
[4] 予測可能性
[5] エネルギー貯蔵
[6] 容量クレジット、燃料節約、エネルギーペイバック
[7] 経済性
[8] コストとトレンド
[9] インセンティブとコミュニティの利益
8-5 運用
[1] メンテナンス
[2] リパワリング
[3] 解体とリサイクル
8-6 タイプ別特性・トレンド
[1] 小規模な風力発電
[2] 大型風力発電
[3] 洋上風力発電
8-7 風力発電機の最新傾向
[1] 概況・近況
[2] 発電機の特性と安定性向上策
[3] 最近の技術開発
8-8 地域別の風力発電
8-9 タイプ別の風力発電車両
[1] 風力で運行する船舶
[2] 風力発電車両
[3] 風力発電車両の推進システム
8-10 風力エネルギー関連団体
[1] World Wind Energy Association (WWEA)
[2] Global Wind Energy Council(世界風力エネルギー会議)
[3] AWEIA(Airborne Wind Energy Industry Association)
[4] Citizen Partnerships for Offshore Wind(洋上風力発電のための市民パートナーシップ)
[5] European Wind Energy Association (EWEA)
[6] BlueEnergy
[7] Makani Power
8-11 有力企業・団体動向
[1] (株)商船三井 「風力発電による温室効果ガス削減/ウインドチャレンジャープロジェクト」
[2] 山陽特殊製鋼(株) 「CO?排出ゼロを実現する風力発電用長寿命軸受鋼の開発」
第9章 洋上風力発電/洋上風力エネルギー
9-1 概説
[1] 概要
[2] 洋上風力発電を主軸とした脱炭素化の方向性
[3] 洋上風力発電に適した立地
9-2 概況
[1] 中国の洋上風力発電の急拡大
[2] 日本でも洋上風力発電の開発が本格化 大手企業の参入が相次ぐ
[3] 大規模な生産が容易な洋上風力発電を本格導入
9-3 洋上風力発電のイノベーション動向
[1] 浮体式洋上風力発電のポテンシャル
[2] 関西電力/RWEリニューアブルズ 大規模な浮体式洋上風力発電の取り組み
9-4 実証実験
[1] ユンリン(台湾)における洋上風力発電プロジェクト
[2] 戸田建設 「海底の高圧直流送電網を利用した浮体式洋上風力発電」
9-5 投資動向
[1] 日本の大手メーカーが相次いで洋上風力発電に投資
[2] 他
9-6 有力企業・団体動向
[1] 住友商事(株) 「洋上風力発電事業のグローバル展開」
[2] 清水建設、ヘレマ・マリン・コントラクターズ社(オランダ)と洋上風力発電建設で協業
[3] 戸田建設(株)「浮体式洋上風力発電システム」
[4] 双日(株)「台湾最大級の洋上風力発電プロジェクトへの参画」
[5] ENEOSホールディングス(株) 「台湾洋上風力発電事業への参画」
第10章 波力エネルギー/波力発電/海流発電/潮力発電
10-1 概説
10-2 基礎原理
10-3 環境への影響
10-4 ポテンシャル
10-5 課題
10-6 波力エネルギーの最新技術/波力発電システム
[1] 概説
[2] サーフェスアッテネーター
[3] 振動波サージコンバータ
[4] 振動水柱
[5] オーバートッピング装置
[6] 液中差圧式コンバーター
[7] 浮体式空気中変換器
10-7 波力発電プロジェクト(国内)
[1] IHI
[2] 九電みらいエナジー
[3] 中部電力/川崎汽船
10-7 波力発電プロジェクト(海外)
[1] イギリス
[2] アメリカ
[3] オーストラリア
[4] ポルトガル
10-8 特許情報
第11章 海洋温度差発電
11-1 概説
[1] 概要
[2] 原理
[3] 熱電効果の応用
[4] 現在稼働中の海洋温度差発電所
[5] 政治的懸念
11-2 パワーサイクルの種類
[1] クローズドサイクル
[2] オープンサイクル
[3] ハイブリッドサイクル
11-3 コストと経済性
[1] 概説
[2] 熱力学的効率
[3] 排気圧縮機の寄生電力消費量
11-4 提案されているプロジェクト
[1] 米国
[2] 中国
[3] 日本
[4] 韓国
11-5 関連する活動
[1] 脱塩
[2] 空調設備
[3] 気候制御
[4] 冷やし土の農業
[5] 水産養殖
[6] 鉱物抽出
11-6 技術的課題
[1] 溶存ガス
[2] 微生物によるファウリング
[3] シーリング
第12章 水力発電
12-1 概説
[1] 概要
[2] 発電方法
[3] 世界の水力発電容量
[4] 特性・利点
[5] CO2排出量の削減効果
[6]将来の可能性
12-2 水力発電施設の規模、種類、容量
[1] 大型施設
[2] 小水力発電
[3] マイクロ
[4] ピコ・ハイドロ
[5] 地下発電所
12-3 他の発電方法との比較・相互作用
[1] 原子力発電との比較・相互作用
[2] 風力発電との比較・相互作用
第13章 バイオエネルギー/バイオマス
13-1 概説
13-2 主要なエネルギー資源と応用技術
[1] バイオマス
[2] バイオエタノール
13-3 バイオ燃料の開発
[1] 概説
[2] バイオマス混合燃料
13-4 木質バイオマス
[1] 木質バイオマス発電
[2] 木質バイオマスのカスケード利用
13-5 バイオマス熱分解システム
13-6 植物性残渣・汚泥のバイオガス化技術
13-7 製品ガス中の木質タール
13-8 バイオマス由来・廃棄物の高機能素材としての活用
13-9 バイオ炭
[1] 概説
[2] バイオ炭の生産方法
[3] バイオ炭の特性
[4] バイオ炭の用途
[5] バイオ炭の集中型、分散型、移動型システム
[6] エネルギー生産:バイオオイルと合成ガス
[7] 直接的・間接的なメリット
[8] ビジネスチャンス
13-10 炭素回収・貯留付きバイオエネルギー
[1] 概説
[2] ネガティブエミッション
① 概説
② バイオマス・フィードストック
[3] 応用技術
① エタノール製造
② バイオガス製造
③ 風力発電所
④ 熱発電所
⑤ パルプ・製紙工場
[4] 課題
① 環境への配慮
② 技術的課題
③ 潜在的な解決策
④ 都市固形廃棄物
⑤ 石炭とバイオマスの混焼
[5] プロジェクト動向
13-11 藻類バイオ燃料/藻類によるカーボンリサイクル
[1] 海洋性微細藻類によるカーボンリサイクル燃料の可能性と課題
[2] 藻類由来のBDF
13-12 地域別・主要国動向
[1] 米国
[2] 東南アジア
13-13 有力企業・団体動向
[1] 清水建設(株) 「次世代型バイオディーゼル燃料」
[2] 大王製紙(株) 「バイオマス燃料の利用促進」
[3] 積水化学工業(株) 「廃棄物をエタノールに変換する革新的な製造技術」
[4] コニカミノルタ(株) 「バイオマス由来の資源や廃棄物を活用した材料技術」
[5] 九州電力 「新バイオマス混合燃料
[6] (株)鉄建 「バイオマスガス化発電」
[7] ヴェオリア・ジャパン(株)「バイオマス事業の推進による地産地消型エネルギーの循環促進」
[8] 不二製油グループ本社 「植物性残渣・汚泥のバイオガス化」
[9] 電源開発(株) 「海洋性微細藻類を用いた炭素循環型燃料・化学品製造技術」
[10] ヒューリック(株) 「食品廃棄物を利用した小型バイオマス発電システム/木質バイオマスの活用」
[11] 三機工業(株) 「木質バイオマスガス化発電 による地産地消の取り組み」
[12] 日揮ホールディングス(株)「廃棄物等を利用した二酸化炭素の炭酸化技術」
[13] 東レ(株) 「膜利用バイオプロセスの研究・技術開発」
[14] (株)フジタ 「木質バイオマスのカスケード利用による分散型炭素貯蔵技術」
[15] 三井物産
第14章 バイオセクトレーション(生物学的隔離)
14-1 概説
[1] 概要
[2] 植物による二酸化炭素の貯留
[3] 光合成の促進
14-2 バイオセキュレーション、農法などの応用
[1] バイオ炭
[2] 不耕起農法
[3] スイッチグラス
第15章 バリュープライシングパイロット(VPP)/需給調整市場
15-1 電力の需給バランスの変化への対応/電力需給調整市場
[1] 概説
[2] 日本版バーチャルパワープラント(VPP)の現状と課題
[3] 日本のVPPをビジネスモデル別に整理
[4] VPPによる再生可能エネルギーの導入と低コストでの電力系統安定化の両立
15-2 関連技術/関連サービス
[1] VPPサービスにおける電池の活用
[2] スマートパーキングのVPP
15-3 有力企業・団体動向
[1] 東京電力と関西電力がVPP市場に参入
[2] 日本電気(株)「AI/IoTを活用した分散型電力事業者(VPP)のデマンドレスポンス(DR)」
[3] 中国電力(株 「EV駆動用バッテリー技術を用いたVPP実証プロジェクト」
[4] 東北電力 「VPPの事業化」
[5] 出光興産(株) 「経済産業省「VPP構築実証事業」
[6] 横河電機(株) 「バーチャルパワープラント構築」
[7] ENECHANGE(エネチェンジ) 「電力消費者のVPP構築・市場取引支援」
[8] (株)椿本チエイン 「VPP資源として利用できるV2X充放電装置」
第16章 電力の100%を再生可能エネルギーで賄うためのイニシアチブ/証書/クレジット
16-1 国際環境イニシアチブ 「RE100」/EV100/EP100
[1] 概説
[2] RE100の実績・成果
[3] 3つの手段の具体的な内容
[4] アップルがRE100への参加を表明
[5] 旭化成ホームズ ZEH-Mの普及を加速 2025年に「RE100」を達成
16-2 グリーン電力証書
[1] 概説
16-3 J-credit(再生可能エネルギークレジット)
16-4 非化石証書
16-5 有力企業・団体動向
[1] (株)高島屋 「RE100 の達成を推進」
第17章 再生可能エネルギーとエネルギーハーベスティング
17-1 概説
17-2 運営
17-3 エネルギーの蓄積
[1] 電力の利用
[2] 電力の貯蔵
17-4 エネルギー源
17-5 今後の展開
第18章 再生可能エネルギーに関連する先端技術
18-1 赤外線(IRセンサー)を経由させた次世代空調制御
[1] 概況・これまでの経過
[2] パナソニック 超解像画像処理技術を使った空調制御システム
18-2 温室効果でCO2の300倍の効果がある「亜酸化窒素」
18-3 ラミネート型高耐熱リチウムイオンキャパシター
18-4 P2G(再生可能エネルギー電気を水素に変換・貯蔵する技術)
[1] 再生可能エネルギーの電気を水素に変換・貯蔵する「P2G」技術
18-5 炭化水素を合成する植物プランクトン
[1] 海洋研究開発機構(JAMSTEC)/豊橋技術科学大学/生理学研究所 「石油に相当する炭化水素を合成する植物プランクトンを発見」
18-6 CO2を工業的に有用な一酸化炭素(CO)に変換する技術
[1] 東芝 2025年に合成燃料の量産化を目指す
18-7 スマートセンシング・エッジAIデバイスによる超低消費電力
[1] ソニーグループ(株) 「超低消費電力エッジAI/組込み機器向けエッジAI技術」
18-8 ディープラーニングによる高度なAI処理の消費電力効率を向上
[1] 沖電気工業(株) 「ディープラーニングによる高度なAI処理の消費電力効率を向上させる軽量化技術」
18-9 有力企業・団体動向
[1] ジェイテクト 「ラミネート型高耐熱リチウムイオンキャパシター(高耐熱キャパシター)」
第19章 再生可能エネルギー関連特許動向
19-1 概況・近況
19-2 有力プレイヤー動向
19-3 CCUSに関連する特許
第20章 スタートアップ/ベンチャー企業動向
20-1 ヒラソル・エナジー
20-2 他
