太陽光発電が引き起こす環境問題とは?太陽光発電と環境への影響を解説

太陽光発電は、太陽の光をエネルギーに変え、CO2を排出せずに電気を作ることができるため、環境に優しい発電方法とされています。近年はクリーンエネルギーとして、多くの家庭でも使われるようになってきています。

その一方で、メガソーラーによる環境破壊や、太陽光パネルによる土壌汚染問題なども危惧されていて、環境に悪いエコじゃない発電方法では?と噂されることもあります。そこで今回は、太陽光発電が本当にエコな発電方法なのかを分析していきます。

目次

太陽光発電とは?ソーラーパネルが電気を生み出す仕組みや、ソーラーパネルの種類を解説!

太陽光発電とは、太陽の光を半導体で作られたソーラーパネルに当てることで、直接電気に変換する発電方法のことです。詳しい原理は、下記の画像をご覧ください。

画像参照:中部電力 太陽光発電のしくみ

ソーラーパネルには、「シリコン系」「化合物系」「有機物系」の3種類が存在しています。シリコン系は最も多く使われているソーラーパネルで、発電効率が優れているという特徴があります。化合物系は高温に耐えることができ天候に左右されにくいという特徴があり、人工衛星のソーラーパネルにも使われています。有機物系はまだ研究段階ですが、折り曲げたり形状を変化させることが可能で、有機物しか使っていないためエコソーラーです。

2022年度の調査では、国内発電量の9.3%を太陽光発電が占めています。これは、再生可能エネルギーの中では最も高い割合です。

2022年度のエネルギー種類別発電割合

太陽光発電は主に、家庭の屋根に設置して家庭用の電力として使われる場合と、企業が売電目的で大規模な土地を使って発電する場合があります。後者のような出力が1000kWを超える太陽光発電をメガソーラーと呼びます。

太陽光発電が引き起こす環境問題とは?太陽光発電の環境への影響や問題点を3つ解説

太陽光発電はCO2を排出しない発電方法のため、エコでクリーンな発電方法だと考えられていますが、実は太陽光発電が引き起こす環境への悪影響も指摘されています。ここからは、太陽光発電による環境問題を3つ解説していきます。

①:メガソーラー設置のための森林伐採問題

太陽光発電による環境問題の1つ目は、山の開発や森林伐採問題です。

現在、政府は再生可能エネルギーを推進するため、太陽光発電の設置に補助金の拠出や税金の優遇などを行っています。そのため、営利目的で太陽光発電事業に参画する企業が増加しています。

営利事業として太陽光発電で利益を出すためには、広大な土地を使って大量の電力を生み出す必要がありますが、都会に安く借りることができる広い土地はありません。そのため、山岳部や森林地帯などの土地代が安い土地を買い、木々を伐採したり斜面を整地することで太陽光発電に最適な土地を作り、そこにメガソーラーを設置します。

ここで問題となるのが、メガソーラー設営のために森林の伐採が行われることです。過剰な森林の伐採は、景観の破壊だけではなく、そこに住む動植物の生態系の破壊土砂崩れ・地滑りなどの自然破壊に繋がります。

メガソーラー設置による森林伐採問題が発生している山梨県北杜市では、森林伐採による水質低下やフクロウの生息数減少などが発生しています。また北杜市では、発電所の設置前に住民に太陽光発電の周囲への影響の説明がなかったことから、地元住民とのトラブルが発生しています。

山梨県北杜町の山の様子。現在2000件以上の太陽光発電事業者が市内で太陽光発電を行っている。

埼玉県嵐山町では、2020年10月に数日間の大雨によるメガソーラー地帯の土砂崩れが発生しました。このソーラーパネルは、森林を切り開いた斜面に作られていて、木々の保水機能が失われたことが土砂崩れの原因だと推測されています。

宮城県仙台市でも、山の斜面に作られたソーラーパネルが大雨によって崩れる事態が発生しています。

画像参照:共同通信 ソーラーパネル崩壊 仙台市太白区で土砂崩れ

このように、メガソーラーは森林・山岳地帯に作られることが多いため、森林伐採による環境への影響が発生してしまいます。

②:太陽光パネルの廃棄問題

太陽光発電による環境問題の2つ目は、太陽光パネルの廃棄問題です。

太陽光パネルの寿命は、約25年~30年とされています。日本では2011年の東日本大震災・原発事故以降に太陽光発電への注目が高まり、家庭用・商業での太陽光パネルの使用が増えてきました。そのため、2035年頃には年間50万~80万トンの太陽光パネルが寿命を迎え廃棄となる見込みですが、問題はその廃棄方法です。

現在使われているシリコン系太陽光パネルには鉛が、化合物系太陽光パネルにはヒ素・カドミウム・セレンが含まれています。これらは猛毒で発がん性もある有害物質のため、適切な最終処分場に廃棄する必要があります。しかし、最終処分場の容量はひっ迫しており、なおかつ廃棄費用もかかるため、不法投棄する業者が存在しています。(環境省 太陽光発電設備のリサイクル等の促進に向けたガイドライン

2018年時点の調査では、将来的な廃棄を想定して廃棄・リサイクル費用の確保をしている業者は、低圧電力で26%・高圧電力で41%に留まっています。廃棄・リサイクル費用を払えない業者が、森や空き地にソーラーパネルを不法投棄することで、土地や自然が有害物質に汚染されてしまう可能性があります。

画像参照:経済産業省資源エネルギー庁

ソーラーパネルの大量廃棄時代が押し寄せる前に、リサイクルやリユース・アップサイクルの方法を確立することが、環境破壊を防ぐ手立てとなります。また、有害物質が含まれない有機物系太陽光パネルの開発も待たれます。

③:太陽光パネルに含まれる有害物質による、土壌汚染や水質汚染問題

太陽光発電による環境問題の3つ目は、太陽光パネルに含まれる有害物質による、土壌汚染や水質汚染問題です。

上記でもお伝えした通り、太陽光パネルには猛毒となる有害物質が含まれています。これらの有害物質は、以下のような症状を引き起こします。

  • 鉛:長期間の摂取で鉛中毒を引き起こす
  • カドミウム:イタイイタイ病の原因となる物質、発がん性がある(ただし、日本にはカドミウムが入った太陽光パネルはほぼ流通していません)
  • セレン:過剰摂取で下痢や嘔吐などの中毒症状を引き起こす
  • ヒ素:長期間の微量摂取や短時間での大量摂取で、意識障害やけいれん、下痢や嘔吐などの中毒症状を引き起こす

太陽光パネルが破損すると、これらの有害物質が溶出する可能性が僅かながら存在します。特に日本は災害が多いため、安全性に気を付けていても台風によってパネルが飛ばされ破損したり、地震によってパネルが倒壊したり、津波によってパネルが海上へ流出する可能性もあります。

太陽光パネルからこれらの環境に悪い物質が流出する可能性は極めて低いとされていますが、環境への影響や健康被害を与える危険性は存在しています。

ソーラーパネルは製造時にCO2を排出する?太陽光発電は本当にエコな発電方法か計算してみる

太陽光発電は、太陽光を電気に変換するため、CO2を排出しないクリーンな発電方法だと言われています。その一方で、ソーラーパネル製造時に排出されるCO2が計算されておらず、実際はエコじゃないのでは?と疑う声もあります。

そこでここからは、CO2PTという計算指標を用いて、太陽光発電が本当に環境に優しい発電方法なのか計算していきたいと思います。

ソーラーパネルは製造時に、どの程度のCO2を排出する?

ソーラーパネルの製造時には、以下のような場面でCO2が排出されます。

  • 鉱物や原料採掘・生成時の電力
  • 工場でのソーラーパネル製造時の電力
  • 運送時の車の排出ガス

これらを合算した、太陽光パネル製造時のCO2排出量は、ソーラーパネル1m²あたり433kgとされています。(キャノングローバル研究所

ここで大事なのが、「製造されたCO2排出量を太陽光発電でどれだけ削減できるか」という点です。火力発電では発電を行う毎にCO2を排出しますが、太陽光発電では発電時にはCO2を排出しません。この差分をCO2削減量と規定し、「何年で製造時のCO2排出量を削減できるのか」を示す指標が、後述のCO2PTです。

太陽光発電は本当にエコ発電なのか?CO2PTによる指標で計算!

CO2PT(CO2 Payback Time)とは、製造時に排出されたCO2量を何年で回収できるか、という指標です。例えば、100gのCO2を用いて発電機を作成し、年間10gの電力削減が行われた場合、CO2PTは10年となります。

太陽光発電のCO2PTは1年~3年とされています。これは、ソーラーパネルの製造に使われたCO2が、1~3年で回収できるということです。つまり、3年目以降はCO2排出量を削減し続ける状態となります。

火力発電や原子力発電などの、発電のために燃料を必要とする発電方法は、ペイバックをしません。また、再生可能エネルギーの中では、太陽光発電のCO2PTは並程度となっています。CO2PTが早い再生可能エネルギーは「風力発電」「水力発電」「地熱発電」の順となっています。

画像参照:産総研 太陽光発電のエネルギー収支

太陽光発電のメリットを3つ解説!環境に優しいだけでなく、災害時の非常電力にも

ここまで、太陽光発電がもたらす環境への悪影響を解説してきました。しかし、太陽光発電にはデメリットだけでなく、多くのメリットが存在しています。太陽光発電を利用するかどうか、メリット・デメリットを踏まえた上で検討することが大切です。

ここからは、太陽光発電がもたらすメリットを3つ解説していきます。

①:ほぼ無尽蔵なクリーンエネルギーを利用できる

太陽光発電は、太陽光というCO2を排出しないクリーンなエネルギーを発電源とします。そのため、石炭発電・天然ガス発電などのCO2を排出する発電方法よりも、地球温暖化防止に役立ちます。また、太陽にはあと約50億年の寿命があるとされているため、エネルギー源もほぼ無尽蔵です。風力発電・地熱発電も無尽蔵なエコ発電を行うことができますが、水力発電は渇水や気候変動で使えなくなるという課題点があります。

さらに、太陽光パネルは遮熱板のような役割を持つため、屋根の断熱効果を高めることができます。これにより、夏は熱が入ってきづらくなり、冬は建物内の熱が外に逃げづらくなります。そのため、暖房や冷房の使用量を抑えることができ、電力消費量を削減することが可能です。

②:災害時の電力源として使える

東日本大震災では、原発事故や火力発電所の運転休止・電線の倒壊などが相次ぎ、東北地方では電気の供給が大きく途絶えることがありました。そんな際に、自宅に太陽光発電設備があれば、災害時でも電力を確保できます。

災害時に電気が通っていれば、テレビやスマホで情報を収集する事ができますし、冷蔵庫も使えます。また、厳冬期に災害が発生した場合でも、暖房を使う事ができるため、寒さで命を落とす可能性を減らすことができます。

また、多くの家庭はソーラーパネルと蓄電池の両方を併用しているため、日常生活で溜めた電力を非常時に使用することも可能です。

③:売電収入が得られる・電気代が安い時間に電気を買う事ができる

太陽光発電を使って得た電力のうち、家庭で使いきれなかった電力は電力会社に売ることができます。東京電力によると、平均的な家庭では発電量の68.8%が売電され、年間売電収入は約6万6880円とされています。このように、自宅の電気代をゼロにできるだけでなく、生産した電気を売る事で収益を出すことも可能です。

また、電気代は時間帯によって上下します。昼間の電気代は1kWhあたり約22.95円ですが、電気代が安い深夜帯では1kWhあたり約11.18円まで下がります。そのため、ソーラーパネルと一緒に蓄電池を備えている家庭では、電気代が安い夜間に電気を購入して蓄電し、電気代の高い日中に溜めた電力を使うことが可能です。これは特に電力消費量が多い家庭で有効で、太陽光発電では補いきれない電力量を、安い金額で利用することができます。

太陽光発電の環境問題に、国が行っている取り組み

上記で説明した通り、太陽光発電が原因となる環境問題は現在進行形で発生しています。そのため、政府は太陽光発電がもたらす環境被害を減らすために、様々な取り組みを行っています。

ここからは、太陽光発電による環境問題を減らすために、国が行っている取り組みを2つ解説していきます。

①:太陽光発電設備の廃棄費用の積み立てを義務化

これまで、太陽光発電設備の廃棄・リサイクル費用の確保をしている業者は、低圧電力で26%・高圧電力で41%に留まっていました。このままでは、業者が廃棄費用を捻出できず、有毒物質を含んだソーラーパネルが不適切な方法で廃棄され自然破壊につながる恐れがあります。

そこで政府は、2022年7月に「太陽光発電設備の廃棄費用等積立制度について」という法律を施行しました。この法律では、10kW以上の太陽光発電を行っている事業者に対し、毎月廃棄費用を積み立てることを義務化しています。10kW未満の発電事業者や、ご家庭で太陽光発電を行っている方は本制度の対象外となります。

この法律によって、自然の中に作られたメガソーラーが廃棄されずに放置される事例が無くなることを目指しています。

②:環境影響評価法の対象に、太陽光発電事業を追加

「開発内容が環境にどのような影響を及ぼすか事前調査を行い、環境に配慮した開発を行おう」という考えを、環境アセスメントと言います。

1960~70年代に4大公害による健康被害を経験した政府は、開発による環境被害を未然に防ぐため、環境影響評価法(環境アセスメント法)を1997年に成立させました。この法律の対象となる事業者(※1)は、開発の前に環境保全の観点を踏まえた調査・予測・評価資料を作成し、以下のことを行うことが義務付けられました。

  • 関係都道府県知事および市町村長に資料を送付すること
  • 資料を最低1か月間、一般公示すること
  • 意見書で述べられた意見を纏め、関係都道府県知事および市町村長に送付すること

※1. 環境影響評価法の対象となる事業

  • 道路
  • 河川
  • 鉄道
  • 飛行場
  • 発電所
  • 廃棄物最終処分場
  • 土地区画整理事業
  • 新住宅市街地開発事業
  • 工業団地造成事業
  • 新都市基盤整備事業
  • 流通業務団地造成事業
  • 宅地の造成事業

しかし、この「発電所」の区分内に太陽光発電事業は対象とされていなかったため、2000~2010年代に環境保全を無視したソーラーパネルの設置が相次ぎました。

そこで政府は、2020年4月に太陽光発電事業者を環境影響評価法の対象に追加しました。これにより、発電能力が3万kW以上の太陽光発電事業を行う場合、開発の前に国・都道府県・市町村との相談や、地元住民への安全性の説明が義務付けられました。環境破壊を行う太陽光発電施設の設置や、北杜市で発生した「地元住民に太陽光発電の周囲への影響を説明しなかったことによるトラブル」などを、未然に防げるようになりました。

ただ、嘘の報告をした場合や環境アセスメントに従わなかった場合の罰則がないことが、この法律の課題点となっています。

環境に配慮した太陽光発電と、それを行っている企業を紹介!

太陽光発電による環境への悪影響について話してきましたが、環境に良い太陽光発電事業を行っている企業も存在しています。また、上記で説明した太陽光発電の問題点に対する解決策を導入している企業もあります。私たち消費者が積極的に、環境に優しい太陽光発電事業者を選ぶことで、地球に優しい行動を行うことができます。

ここからは、環境に配慮した太陽光発電の取り組みと、それを行っている企業を紹介していきます。

①:農作物と太陽光を分け合い、農業と太陽光発電の両方を行う「ソーラーシェアリング」

ソーラーシェアリング(Agri Voltaic)とは、農地の上にソーラーパネルを配置することで、農業と太陽光発電の両方を行う手法のことです。

「農作物の上にソーラーパネルを置いて生育が阻害されないか?」と心配される方も多いですが、きちんと作物に合わせた日照量を確保できるように、ソーラーパネルを配置します。

画像参照:株式会社Agritreeが手がけるブルーベリー農家のソーラーシェアリング

ソーラーシェアリングは、以下のような農業に対して大きなメリットがあります。

  • 温度管理に多くの電力を用いる温室栽培
  • 水量や水流の調整に多くの電力を用いる水耕栽培
  • 利益が出ずらいシシトウ・スイカなどの農作物の栽培に、売電収入を用いることで黒字化させる

また、耕作放棄地をソーラーシェアリングの農地にすることで、農業の安定化と再生エネルギーの拡大の両方を行う取り組みも増えています。ソーラーシェアリングが、耕作放棄地問題の解決策となるかもしれません。

株式会社Agritree

株式会社Agritreeは、ソーラーシェアリングを専業で手がけている企業です。長崎県松浦市や環境省・資源エネルギー庁・JICAなどの公的機関とも業務提携をしています。

Agritreeの特徴は、農業経営の専門資格を持ったスタッフがいることです。ソーラーシェアリングによって、農作物にどれくらいの影響があるのか、売上がどの程度出るのか、資金調達に必要な事業計画書はどう書けば良いかなどを、スタッフがサポートしてくれます。

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②:使用済みのソーラーパネルのリユース・アップサイクル

2017年時点では、使用済みのソーラーパネルの約77%がリユース・リサイクル・アップサイクルされています。

まず、処分予定のパネルを検品し、再度使えるものを中古パネルとして販売(リユース)します。検品時にもう使えないと判断されたソーラーパネルは、金属やガラスなどの素材ごとに分離し、各素材として再利用(リサイクル)されます。これにより、最終処分場に廃棄される廃棄物の量を削減することができます。

また、丸紅と宮城県の農業法人は、使用済み太陽光パネルのガラスと貝殻を混ぜて焼き固めることで、苺栽培の肥料にアップサイクルしています。この肥料を用いることで、土の保湿性と通気性が良くなり、苺の生育性が高まるそうです。

画像参照:NHK 使用済み太陽光パネルを苺栽培の肥料にアップサイクルする取り組み

株式会社HAMADA

株式会社HAMADAは、「日本一の環境ソリューション企業になる」をミッションに掲げている企業です。HAMADAでは2018年時点で、31783枚の太陽光パネルのリユースと、14900枚の太陽光パネルのリサイクルを手がけています。

HAMADAの特徴は、独自の太陽光パネルリサイクル技術を確立している点です。太陽光パネルの製造や検査を手がける株式会社エヌ・ピー・シーとの共同研究により、太陽光パネルを素材ごとに分解する技術を確立し、素材の96.9%のリサイクル効率を実現しています。

画像参照:株式会社HAMADAのリサイクル手法
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③:太陽光発電の売上の一部を寄付

太陽光発電事業者の中には、売上の一部を環境保護活動を行う非営利団体に寄付している所もあります。これにより、エコな発電を行いながら、自然環境を守ることができます。

寄付されたお金は、海洋汚染の改善や気候変動対策、動植物の保護、砂漠での植林活動などに使われます。また、更なるクリーンエネルギーの普及のため、環境啓発活動やクリーンな発電所の増設に用いられる場合もあります。

ハチドリソーラー株式会社

ハチドリソーラー株式会社は、社会課題解決の事業しか行わない「ボーダレス・ジャパン」のグループ企業です。ハチドリソーラーは「自然エネルギーが主電源の未来を創る」ことをミッションとしています。

ハチドリソーラーには、以下の5つの特徴があります。

  • 家庭での太陽光パネル導入の初期費用が0円
  • 純国産の太陽光パネルを使用
  • 契約満了後は、太陽光パネル一式を無償譲渡
  • 発電した電気は使い放題
  • 売上の一部で学校を発電所に

ハチドリソーラーエネルギー基金では、売上の一部を基金に拠出し、そのお金で学校に太陽光パネルを設置しています。環境に優しいエネルギーの普及と学校の電気料金負担の削減、さらに子ども達への環境教育に繋がっています。

ハチドリ電力
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まとめ:太陽光発電による環境問題について、知識を深めておく事が大事

今回は、太陽光発電が引き起こす環境問題や危険性と、太陽光発電による環境問題を防ぐための取り組みについて解説してきました。

私たちが「エコなもの」「環境に優しいもの」「社会に良いもの」と思っている物でも、詳しく調べてみると問題があることもあります。表面上良いとされていることを盲目的に受け入れるのではなく、正しい知識をしっかりと身に付け嘘を見分けられるようにすることが大切です。ソーシャルグッドな生活を心がけるために、社会や環境に対する知識をしっかりと身に付けておきましょう。

ソーシャルエッグでは、環境問題に関する記事を他にも多数掲載しています。興味がありましたら、そちらもぜひ読んでみてもらえればと思います。

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この記事の編集者

下谷 航希のアバター 下谷 航希 編集長

現在25歳。大学3年生の頃に子ども食堂の運営に携わり、社会貢献をしている人たちが大変な思いをしながら社会貢献活動をしていることを知る。その後、地方創生ツアーやメンタルケアアプリ制作などを行い、2023年に社会課題解決に尽力する人たちの課題を解決するメディア「ソーシャルエッグ」を立ち上げ。現在はソーシャルエッグのインタビューやメディア運営、学生へのソーシャルビジネス講座などを行っている。

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