※このウェブページは中学校理科2年の学習内容です。<2年p.188>
SDGsを意識して脱炭素社会へ 日本の電源
私たちの生活に電気は欠かせません。その電気は主に大規模な発電所でつくっています。発電の方法にはいくつかあり，現在の日本の発電量では火力発電が7割以上をしめています。
火力発電では，化石燃料を燃焼させて大量の二酸化炭素を排出します。そのため，地球温暖化の問題を考えると大きな短所です。
また，資源の量に限りがある天然ガスなどに対して，使ってもなくならないエネルギー資源(水，太陽光，風，地熱などの再生可能エネルギー) が注目を集めていますが，それぞれの発電方法には長所と短所があります。
長所，短所，安全性などを考慮したバランスのよい電力供給をどのように実現するかが，私たちの重要な課題となっています。
グラフは，2009年の赤線を境に基づいている資料が異なる。2011年3月に発生した東北地方太平洋沖地震の影響による原子力発電所の長期停止により，2011年度以降は，火力発電の発電電力量が増加した。
図20 日本のエネルギー資源別発電電力量の移り変わり❶
発電方法：石炭，石油，天然ガスなどの燃焼による熱で，高温・高圧の水蒸気を発生させ，その力で発電機を回す。
長所：石炭，石油，天然ガスなどの地下資源を燃焼させるだけで，大量の熱を発生させて発電機を回すことに利用できる。
短所：地下資源の量には限りがあり，いつまでも利用し続けることはできない。しかも，これらを燃焼させると，地球温暖化の主な原因とされている二酸化炭素や，大気汚染の原因となる窒素酸化物や硫黄酸化物などのガスが生じる。
発電方法：原子炉の中でウラン（放射性物質）から発生する熱で高温・高圧の水蒸気を発生させ，その力で発電機を回す。
長所：石油などの燃焼よりもずっと少ない量で大量のエネルギーを出す。また，発電の過程で二酸化炭素や有害なガスが出ない。
短所：原子炉の中で放射線が発生しており，慎重で万全の管理が必要である。長期にわたって放射線を出す廃棄物が生じるなど，解決しなければならない問題がある。
発電方法：ダムにたくわえた水を管の中に流して，その力で発電機を回す。
長所：川の水をダムにためて使うので，ダムの上流に十分な雨が降る限り発電を続けることができ，有害な廃棄物が生じない。
短所：ダムの建設に適した地形のある場所には限りがあるため，今後も増やし続けることはできない。
発電方法：光が当たると電圧が発生する光電池を使って発電を行う。
長所：発電中に廃棄物や排出ガスが出ない。資源を輸入する必要がなく，ほぼ無尽蔵にある。
短所：まとまった発電には広大な土地が必要である。天気や昼夜によって発電量が左右され，これだけでは常に一定の電力が確保できないため，ほかのしくみの発電方法と組み合わせて使う必要がある。
図21 主な発電の種類
❶ 出典：経済産業省 資源エネルギー庁資料「エネルギー白書2022」