自然エネルギーという言葉は英語には存在しません（少なくとも私の知る限り）。Natural energyと言っても多分通じず、Renewable energyの方が一般的です。
Renewable energyの方は日本にも再生可能エネルギーという言葉がありますが、舌を噛みそうになるせいか、自然エネルギーの方が日本では広く使われているそうです。
「自然」エネルギーというと石油だってウランだって自然から取り出したものだと言う人もいるのですが、「再生可能」なエネルギーというのは物理学の第1法則のエネルギー保存の法則に違反しますし、使ってしまったエネルギーをどこかで回収してまた使おうとすると今度は第2法則のエントロピー増大の法則に違反します。
つまり「再生可能」なエネルギーなどこの世の中には存在せず、太陽光や風のように使い減りのまったくしない太陽エネルギーを使えば、いつまでたってもなくならないという意味として使っているわけです。
再生可能、使い減りしないという言葉には、タダ同然、いや文字通りタダのエネルギーという意味合いが込められています。実際、自然エネルギーを使うことで電気はタダでいくらでも作れると思っている人も沢山います。
しかし、自然エネルギーはタダではありませんし、そして多分あんまりエコでもありません。もしそうなら原発の代替エネルギーどころか、とっくの昔にエネルギーの主役になっていたはずです（確かに化石燃料の大量消費が始まる前は自然エネルギーだけが人類の使えるエネルギーでした）。現実はそうではありません。なぜなのでしょうか。
地熱発電のようなものを除けば、自然エネルギーと呼ばれるものは、太陽光そのものだけでなく、風力、波、バイオ燃料など全て太陽のエネルギーが元になっています。
地球に降り注ぐ太陽のエネルギーは莫大で、全体では人類の消費エネルギーの1万倍にもなります。そのうち太陽光発電に利用可能なものは0.5％以下と言われていますが、それでも人類の必要なエネルギー量の50倍以上に達します。
量的には無尽蔵と言って良い自然エネルギーなのですが、エネルギー密度という点では極めて希薄です。火力や原子力は非常に高い温度を作り出して効率的に電気を取り出しますが、太陽光はそのままでは布団を乾かすことくらいにしか使えません。
自然エネルギーを利用するために希薄なエネルギーを掻き集めて高密度にする必要があります。自然エネルギーが元手いらずでエネルギーが手に入るはずなのに、いつまでたっても高コストと言われる最大の理由は、低密度エネルギーを高密度エネルギーに変える手間が大変だからと言えます。
エネルギーを低密度のまま利用できないわけではありません。布団を乾かすのはともかく、植物の光合成のように希薄な太陽エネルギーを効率的に化学エネルギーに変換することができれば、わざわざエネルギーを高密度にする必要はなくなります。
化石燃料は長い時間をかけて植物が光合成で集めたエネルギーを一気に使ってしまう手段です＊＊。 バイオ燃料（と気取らなくても薪ストーブでも）も植物に低密度エネルギー掻き集める作業をさせていますが、太陽光発電や風力発電のように人間が同じ作業をしようとすると、元がタダだからタダとはなかなかいかないのです。
＊＊ これには異説があり、石油や天然ガスは生物由来でなく、地質内で生成されたという「石油自然発生説」を唱える科学者もいます。
低密度のエネルギーを集めるには、とにかく広い面積が必要となります。原子力は10万平方メートルあれば100万ｋWの発電所を作ることができますが、その5百分の1の発電量の風力発電のための風車は1基で5万平方メートルを必要とします。
100万ｋWの発電量を得るためには5百万平方メートルの設置場所はいることになります。しかも風力発電の場合は一定以上の風が年間を通して吹いてくれることが経済性を確保する決定的な条件となります。どこにでも設置して良いわけではありません。
おまけにこれは風力発電の稼働率が100％としての話です。実際には立地条件のかなり良い場所でも20％がやっと。100万ｋWの電力を得るためには100平方キロ以上、山手線の5割増しくらいの面積が必要になるでしょう。
設置面積が必要なのは太陽光発電も同様です。地図で見るとサハラ砂漠の点のような小さなところに太陽光発電のパネルを敷き詰めれば、ヨーロッパ中に電気をまかなえるという計算もありますが、砂漠でもない平地を大量に利用すればコストは高くなります。
もっとも広い土地が必要と言っても、日本中の原発全てを風力発電で置き換えるのに必要な面積は千葉県に匹敵する5,000平方キロくらい、日本全土の1.5％ほどです。設置が不可能とは必ずしも言えません。
しかし、実際に設置するとなると風の安定性や人家から離れていることなど、条件は厳しくなります。山のすそ野に設置することもありますが、保守を考えれば（稼働部分の多い風車は保守は送電線などと比べずっと頻繁にしなくてはいけません）、あまり人里離れた所にバラバラに設置することは効率的ではありません。
陸がだめなら洋上にと考えても、保守は一層難しくなる上に、海面も漁業権があり、風がよければどこでも勝手に設置できるわけではありません。少なくともそんなに簡単に設置場所を確保はできないということは理解しておくべきです。
Renewable energyの方は日本にも再生可能エネルギーという言葉がありますが、舌を噛みそうになるせいか、自然エネルギーの方が日本では広く使われているそうです。
「自然」エネルギーというと石油だってウランだって自然から取り出したものだと言う人もいるのですが、「再生可能」なエネルギーというのは物理学の第1法則のエネルギー保存の法則に違反しますし、使ってしまったエネルギーをどこかで回収してまた使おうとすると今度は第2法則のエントロピー増大の法則に違反します。
つまり「再生可能」なエネルギーなどこの世の中には存在せず、太陽光や風のように使い減りのまったくしない太陽エネルギーを使えば、いつまでたってもなくならないという意味として使っているわけです。
再生可能、使い減りしないという言葉には、タダ同然、いや文字通りタダのエネルギーという意味合いが込められています。実際、自然エネルギーを使うことで電気はタダでいくらでも作れると思っている人も沢山います。
しかし、自然エネルギーはタダではありませんし、そして多分あんまりエコでもありません。もしそうなら原発の代替エネルギーどころか、とっくの昔にエネルギーの主役になっていたはずです（確かに化石燃料の大量消費が始まる前は自然エネルギーだけが人類の使えるエネルギーでした）。現実はそうではありません。なぜなのでしょうか。
自然エネルギーは低密度
地熱発電のようなものを除けば、自然エネルギーと呼ばれるものは、太陽光そのものだけでなく、風力、波、バイオ燃料など全て太陽のエネルギーが元になっています。
地球に降り注ぐ太陽のエネルギーは莫大で、全体では人類の消費エネルギーの1万倍にもなります。そのうち太陽光発電に利用可能なものは0.5％以下と言われていますが、それでも人類の必要なエネルギー量の50倍以上に達します。
量的には無尽蔵と言って良い自然エネルギーなのですが、エネルギー密度という点では極めて希薄です。火力や原子力は非常に高い温度を作り出して効率的に電気を取り出しますが、太陽光はそのままでは布団を乾かすことくらいにしか使えません。
自然エネルギーを利用するために希薄なエネルギーを掻き集めて高密度にする必要があります。自然エネルギーが元手いらずでエネルギーが手に入るはずなのに、いつまでたっても高コストと言われる最大の理由は、低密度エネルギーを高密度エネルギーに変える手間が大変だからと言えます。
エネルギーを低密度のまま利用できないわけではありません。布団を乾かすのはともかく、植物の光合成のように希薄な太陽エネルギーを効率的に化学エネルギーに変換することができれば、わざわざエネルギーを高密度にする必要はなくなります。
化石燃料は長い時間をかけて植物が光合成で集めたエネルギーを一気に使ってしまう手段です＊＊。 バイオ燃料（と気取らなくても薪ストーブでも）も植物に低密度エネルギー掻き集める作業をさせていますが、太陽光発電や風力発電のように人間が同じ作業をしようとすると、元がタダだからタダとはなかなかいかないのです。
＊＊ これには異説があり、石油や天然ガスは生物由来でなく、地質内で生成されたという「石油自然発生説」を唱える科学者もいます。
広大な面積を必要とする
低密度のエネルギーを集めるには、とにかく広い面積が必要となります。原子力は10万平方メートルあれば100万ｋWの発電所を作ることができますが、その5百分の1の発電量の風力発電のための風車は1基で5万平方メートルを必要とします。
100万ｋWの発電量を得るためには5百万平方メートルの設置場所はいることになります。しかも風力発電の場合は一定以上の風が年間を通して吹いてくれることが経済性を確保する決定的な条件となります。どこにでも設置して良いわけではありません。
おまけにこれは風力発電の稼働率が100％としての話です。実際には立地条件のかなり良い場所でも20％がやっと。100万ｋWの電力を得るためには100平方キロ以上、山手線の5割増しくらいの面積が必要になるでしょう。
設置面積が必要なのは太陽光発電も同様です。地図で見るとサハラ砂漠の点のような小さなところに太陽光発電のパネルを敷き詰めれば、ヨーロッパ中に電気をまかなえるという計算もありますが、砂漠でもない平地を大量に利用すればコストは高くなります。
もっとも広い土地が必要と言っても、日本中の原発全てを風力発電で置き換えるのに必要な面積は千葉県に匹敵する5,000平方キロくらい、日本全土の1.5％ほどです。設置が不可能とは必ずしも言えません。
しかし、実際に設置するとなると風の安定性や人家から離れていることなど、条件は厳しくなります。山のすそ野に設置することもありますが、保守を考えれば（稼働部分の多い風車は保守は送電線などと比べずっと頻繁にしなくてはいけません）、あまり人里離れた所にバラバラに設置することは効率的ではありません。
陸がだめなら洋上にと考えても、保守は一層難しくなる上に、海面も漁業権があり、風がよければどこでも勝手に設置できるわけではありません。少なくともそんなに簡単に設置場所を確保はできないということは理解しておくべきです。
