再生可能エネルギー

太陽光、風力、波力・潮汐力、水流・潮汐、地熱、バイオマス等、自然の力で定常的（もしくは反復的）に補充されるエネルギー資源より導かれFact Sheet 1, IRENA, May 2011、発電などが行われる。

電力系統はスマートグリッドが主流となりつつある。

他に、給湯、冷暖房、輸送、燃料等、エネルギー需要形態全般にわたって用いられるLearning about Renewable Energy(NREL)。

有限な地下資源・枯渇性資源の欠乏・価格高騰や地球温暖化への対策の目的だけでなく、「新たな利点を有するエネルギー源等」として近年利用が増加しておりREN21, Renewables Global Status Report 2010IEA, Renewables Information、2024年時点では世界の新設発電所の9割以上を占める。

年間投資額は2110億ドルに達している（右図及び#利用状況と見通しを参照）。

スマートグリッド事業が呼び水となっている。

定義再生可能エネルギーとは本来、「絶えず資源が補充されて枯渇することのないエネルギー」、「利用する以上の速度で自然に再生するエネルギー」という意味の用語であり、日本の法令で定義されている新エネルギーは、再生可能エネルギーの「一部」である。具体例としては、太陽光、太陽熱、風力、地熱、波力、温度差、バイオマスなどが挙げられる。ただし、詳細な定義や、法規や統計にどのようなものを含めるかについては、個別の資料・団体・法規などにより下記のように差異が見られる。欧州連合のように、性能次第で範疇に含めるかどうかを分ける例もある。なお、石油などの化石燃料は定義を満たさない。なお、水力発電には注意が必要である。水力発電のうち、大型のダムを用いるものについては環境破壊の少ないマイクロ水力発電と区別され、統計上再生可能エネルギーとは別扱いされることがある（例えばREN21では、出力10 MWを境に区別している (Table1)）。また揚水発電は発電ではなく、発電調整のための蓄電・放電である。

IPCCの再生可能エネルギーと気候変動に関する特別報告書 (SRREN) では、「太陽・地球物理学的・生物学的な源に由来し、自然界によって利用する以上の速度で補充されるエネルギー全般」と定義される。

国際エネルギー機関の発行する統計「Renewables Information」では、「絶えず補充される自然の過程に由来し、様々な形態のうち、太陽から直接供給される光や地球内部で発生する熱、太陽や風や海洋や水力やバイオマスや地熱資源から発生した熱や電力、そして再生可能資源に由来するバイオ燃料と水素」と定義している。「REInfo」によるとヒートポンプによる熱（地中熱、大気熱等）は別記しているRenewables Information 2010, IEA, P.11。

欧州連合の2009年5月の指令では「廃熱利用、水熱利用、空気熱利用」を定義に含むDIRECTIVE 2009/28/EC OF THE EUROPEAN PARLIAMENT AND OF THE COUNCIL of 23 April 2009(PDF), P.27。ヒートポンプについては「出力が投入したエネルギーより大きいもののみ統計に含めるべき」としているDIRECTIVE 2009/28/EC OF THE EUROPEAN PARLIAMENT AND OF THE COUNCIL of 23 April 2009 p19 (31)。2022年に欧州委員会は、バイオマスに対して方針を転換し、森林破壊や大気汚染などの環境負荷の大きさを考慮して、再生可能エネルギーの枠組みから除外するという新たな指針を勧告したEU Parliament’s Environment Committee urges scale back of biomass burning Campaigners hail ‘historic breakthrough’ on revised EU biomass rules EURACTIV.com Is Biomass Dead? 。

日本の法令上は、「再生可能エネルギー源」について、端的に「永続的に利用することができると認められるエネルギー源」株式会社日本政策金融公庫法施行令12条4号。と定義する例や、「太陽光、風力その他非化石エネルギー源のうち、エネルギー源として永続的に利用することができると認められるものとして政令で定めるもの」エネルギー供給事業者による非化石エネルギー源の利用及び化石エネルギー原料の有効な利用の促進に関する法律（エネルギー供給構造高度化法）2条3項。とした上で、同施行令により「太陽光」「風力」「水力」「地熱」「太陽熱」「大気中の熱その他の自然界に存する熱「前二号に掲げるものを除く。」として、「地熱」と「太陽熱」以外の自然熱である。」「バイオマス（動植物に由来する有機物であってエネルギー源として利用することができるものをいう「法第2条第2項に規定する化石燃料を除く。」として、「化石燃料（原油、石油ガス、可燃性天然ガス及び石炭並びにこれらから製造される燃料（その製造に伴い副次的に得られるものであって燃焼の用に供されるものを含む）」を除いている。。）」と列挙定義される例があるなお、電気事業者による再生可能エネルギー電気の調達に関する特別措置法2条4項各号のように、「太陽光」「風力」「水力」「地熱」「バイオマス（動植物に由来する有機物であってエネルギー源として利用することができるもの《原油、石油ガス、可燃性天然ガス及び石炭並びにこれらから製造される製品を除く》をいう）」「前各号に掲げるもののほか、原油、石油ガス、可燃性天然ガス及び石炭並びにこれらから製造される製品以外のエネルギー源のうち、電気のエネルギー源として永続的に利用することができると認められるものとして政令で定めるもの」として、政策的な理由から、限定的に列挙定義する例もある。。

同義語・類義語・対義語以下の同義語・類義語がある。自然エネルギー日本語において簡便な言い回しとして用いられるが、学術的にはほとんど利用されない。自然界に存在するものは全てその属性としてエネルギーを有していて、この言葉と対となるべき「人工エネルギー」はあり得ないので、特に自然科学の研究者はこの言葉遣いをしない。英単語を並べて直訳すると"Natural Energy”であるが、天然ガス（"Natural Gas"）や天然資源（"Natural Resource"）から考えれば地下資源も含むことになってしまう。グリーン・パワーアメリカ合衆国環境保護庁は大規模水力以外の再生可能エネルギーによって発電された電力を「グリーン・パワー」と定義する。新エネルギー日本の法令における「新エネルギー」とは、その利用について、「非化石エネルギーを製造し、若しくは発生させ、又は利用すること及び電気を変換して得られる動力を利用することのうち、経済性の面における制約から普及が十分でないものであって、その促進を図ることが非化石エネルギーの導入を図るため特に必要なもの」と定義され（新エネルギー利用等の促進に関する特別措置法2条）、政令で10種類の「新エネルギー利用」が列挙されている（同施行令1条）新エネルギー利用等の促進に関する特別措置法施行令新エネルギー政策の解説、新エネルギー財団。列挙される10種は、バイオマス、太陽熱、雪又は氷、地熱、風力、小規模水力、太陽電池の利用などである。

代替エネルギー日本国外では主に再生可能エネルギー、特に「新再生エネルギー」を指す。日本国内では「石油代替エネルギー」を指し、石炭ガス化・天然ガス・原子力等の枯渇性エネルギーを含む旧石油代替エネルギーの開発及び導入の促進に関する法律2条。。

対義語は枯渇性エネルギーで、化石燃料（石炭、石油、天然ガス、オイルサンド、シェールガス、メタンハイドレート等）やウラン等の地下資源を利用するもの（原子力発電等）。

再生可能エネルギーは、自然の力で定常的に補充されるエネルギー資源で、利用する以上の速度で再生するものを利用する再生可能エネルギーとは？、産業技術総合研究所。その源は太陽・地熱・潮汐等で、デ・ファクトここでいう「事実上」とは、地球が、生物（特に現生人類型の生物）が生存できる環境を保っている期間のことを指す。地球上から生物が生存できる環境が失われてしまうということは、エネルギーを利用する主体が消滅することと同義であり、そもそもエネルギー利用を云々すること自体が無意味になってしまうからである。こうした期間を正確に算定することは不可能であるが、10億年から数十億年程度であると考えられている。この期間は、太陽が現行のような形とエネルギーの放出を保っていられる期間と関連する枯渇しないGreen Power Defined, EPA。

下記のようなエネルギー資源が利用される（詳細は#利用形態の節を参照）。

エネルギー源概要直接利用間接利用太陽（核融合反応）太陽の残り寿命は約50億年あると見られる。照明発電暖房加熱調理熱循環経由：水力、風力、海流、放射冷却、海洋温度差発電、氷室、（水流の）渦、（雨の落下による）振動、浸透圧（による水流）、波力、空気熱、地中熱、雷（になる前の低電圧静電気）生物経由：薪、バイオ燃料、馬力、人力等地球経由：地熱の一部（現在の地熱の45 %以上は地中にある放射性物質の崩壊熱に由来する）地熱（放射性崩壊）地球内部の熱を利用する。地球内部から高熱が発せられる期間は、今後10億年から数十億年あると見られる。発電暖房冷却源蓄熱・蓄冷源温泉潮汐地球の自転速度と月の公転速度の差等に由来する。地球の自転速度と月の公転速度は、約140億年後まで一致しない計算である。潮汐力：月や太陽との位置関係の変化に伴う海水の移動。主に河口における潮の干満。海流：海洋における海水の流れ。大気潮汐：成層圏等の高度上空における天体間の重力バランスの変化に起因する潮汐同様の大気の移動。現状では未利用である。気圧と温度が低いため重力の影響を大きく受ける。逆に気圧や温度が高い地表近くの対流圏での風力（一般的な風）での重力の影響は極僅かである。風力・海流の一部：地球の自転に伴うコリオリの力によって発生する赤道付近で西向き、南極沿岸で東向きの環流や風（極東風、貿易風）。波力：風力の一部：風による海面の上下移動。

再生可能エネルギーの利用形態は多彩である。政策的に含まれるヒートポンプによる自然熱の利用については性能等の要件を満たすもののみ含む（欧州におけるヒートポンプの要件等）。

光・電磁波採光（光 → 光）太陽光を直接窓などから入れる方法の他、反射材や光ダクト等の採光装置で室内に取り込み、照明として利用する。太陽光発電（光 → 電力）太陽電池を利用し、太陽光を直接的に電力に変換する。日光の当たる場所ならばどこでも発電できる一方、天候に影響を受け、夜間は発電できない。携行できるものも多く、僻地や人工衛星などでも使われる。散乱光でも利用できる21世紀のクリーンな発電として太陽電池（原理から応用まで）、谷辰夫編、パワー社、ISBN 978-4827722109、P.5ほか、温度特性上は気温が低い地域の方が有利である太陽電池#種類参照。価格低減が課題であったが、中国製の低価格の太陽電池が増加する。米国でのグリッドパリティ達成が近いとする見解もあるPV status and Pathways, Deutsche Bank Securities。温室（光 → 熱）太陽熱を取り込み逃がさないことで保温を行う。ガラスやビニール製のものを地上に設置する場合が多いが、地面に穴を掘って採光部以外を地下に設置することで土の断熱材や地中熱による保温効果を得たり、蓄熱壁 (trombe wall) で囲うことにより保温性を大幅に高めた太陽温室（日光温室）太陽温室内部の様子がある。ソーラーハウスと共通する方法である。太陽水殺菌（光 → 熱、光）太陽光エネルギーを利用しバクテリア、ウイルス、原虫、ワームなどによって生物学的に汚染された水を安全に飲めるようにする。太陽熱温水器（光 → 熱）黒いパネルで集熱し水を温める。と高い。比較的安価である。太陽炉（光 → 熱）反射板やレンズによる集光で高熱を得る。小型のものはソーラーオーブン（太陽炉）と呼ばれ、数百度程度の熱を得て調理に用いる。周囲が非常に眩しくなり視力障害を防ぐためサングラスが必要。天候に左右され、快晴でないと十分な熱量が得にくい。太陽熱発電（光 → 熱）反射板等による集光により蒸気を発生させ、タービンを回して発電する汽力発電である。溶融塩等を用いた蓄熱により24時間発電可能。直射日光が多く、平均気温が高く、大面積の土地が確保できる条件に向く。条件が良ければ太陽光発電よりも安価。ソーラー・アップドラフト・タワー（光 → 熱）膜の下で暖めた空気を煙突に導いて上昇気流を起こし、煙突内部の風力発電機を回す。煙突が高いほど上空との気圧差が高まり大きな風力を得られる。太陽熱と風力のハイブリッド型発電。太陽帆（光 → 運動）宇宙船の推進力

熱温泉（熱→熱）地熱により暖められた温水を直接間接的に利用。入浴や治療のほか調理や暖房にも利用できる。地熱（熱→熱）地熱を直接給湯や暖房や調理等に利用。地熱発電（熱→電力）地熱で蒸気を発生させ発電。水熱（熱→熱）大気と水との温度差を利用し食品の冷却や解凍に利用。雪氷熱利用（熱→熱）冬場地下施設、コンテナや、排雪場に蓄えた雪氷を夏場のマンションや宿泊施設、データセンターの冷房に利用。冬場に農作物の目的とした雪室は断熱効果による保温効果も持つ。氷の保存を目的にした氷室は目的は異なるものの近い形態である。。地中熱（熱→熱、熱+電力+気化現象→熱）熱伝導や地中熱ヒートポンプを用いて浅い地下と外気との温度差を利用し給湯・暖房等に用いる地中熱利用促進協会、地中熱利用とは？。空気熱（熱+電力+気化現象→熱、熱+電力+化学エネルギー→熱）空気熱ヒートポンプを用いて空気熱を移動させ給湯や冷暖房に用いる。欧州連合では性能等の要件を満たしたものを統計に含める。日本では経済産業省が再生可能エネルギーに分類しているものの統計に含まれていない「空気熱、地中熱、水を熱源とする熱の利用平成22年度新エネルギー等導入促進基礎調査、経産省事業内容」に関する統計手法の確立に努めている。放射冷却（熱→熱）地表と宇宙空間との温度差による夜間快晴時の放射冷却を利用して低温環境を作り出す。電力を用いない非電化製品http://www.hidenka.net/hidenkaseihin/frig/frig.htm#非電化冷蔵庫の構造と原理が実用化されている。風窓（風力+気化現象→熱）各部屋から屋上に伸びた煙突の上に風受け（バッド・ギア）を設置し海風を屋内に取り込み冷房効果を得る。。海洋温度差発電（熱→電力、熱+電力→電力）海の表層と深層の温度差を利用して発電し、作動流体ポンプが必要な方式と不要な方式があるhttp://www.ioes.saga-u.ac.jp/jp/about_oetc_02.html。コストと性能に課題がありDOE, Energy Savers, Ocean Thermal Energy Conversion、研究段階である。

バイオマス薪木材・竹・ヤシガラなど植物を燃やし熱を得る。炭木材・竹・ヤシガラなどを不完全燃焼により炭化させた炭素の塊である。木炭が多く、比較的軽く燃えやすい。バイオコークス植物性バイオマスを高密度に固形化したもの可能性あり！バイオコークス導入、北海道経済産業局。炭化させないため、燃料化の際に減量が殆ど起きない。石炭代替燃料等に利用される廃棄物高温ガス化直接溶融炉で石炭コークス18.9%代替に成功、2011年5月27日。糞燃料動物の糞を太陽熱で乾燥させ燃料として利用。牛糞が多く、よく燃える。燃料以外の用途として壁材にも利用される。バイオガス糞尿や汚泥等を発酵させ発生したメタンを燃やしたり化学製品の原料として利用我が国初のＮＭＲ分光器。バイオエタノール穀物・果実・植物繊維等に含まれるブドウ糖や炭水化物を発酵または化学反応させたエタノールとして利用。バイオディーゼル軽油の代替燃料。菜種油・パーム油・アブラギリ（ヤトロファ等）・ミドリムシ等の油脂を精製した軽油に近い性質の燃料を利用。バイオ重油重油の代替燃料。オーランチオキトリウム・ボトリオコッカス等から採れる重油に近い油脂を利用。バイオマス燃料薪やバガスなどが存在したキューバやインドネシア等の製糖工場ではバガスを燃料として使用していた。。木炭自動車木炭を不完全燃焼させた際に発生する一酸化炭素と水素を主成分とする可燃性ガスにより内燃機関を作動させる。ガスの発生までに時間がかかり、出力も低い。

運動水流大規模水力発電、貯水式水力、ダム式水力（重力ポテンシャル → 運動 → 電力）ダムなどに貯水した水でタービンを回し発電する。再生可能エネルギー発電の中では最大で、同エネルギー全体の90 %以上、発電全体でも18 %程度を占める（「発電」項目参照）。ダム建設による環境への影響が大きい。小水力発電（重力ポテンシャル → 運動 → 電力）小規模な流水を利用。貯水設備の設置による環境破壊が小さい。高低差の大きい地形に多い沢などのほか上下水道や用水路など設置可能場所が多い。海流発電（動力 → 電力）海流を羽に受け原動機を回して発電。沿岸や浅い海では漁業との共存が課題である。波力発電（動力 → 電力）海面の上下動により装置内部に気流を起こしタービンを回し発電するものと、効率を上げるため内部に抵抗の大きい液体を満たし水流を発生させタービンで発電するもののほか上下動をジャイロで回転に変換するものがある。灯浮標や海洋気象ブイなど海上無人機器の独立電源に広く利用。英国では大型の発電設備が開発されつつある。潮力発電（重力ポテンシャル → 動力 → 電力）潮汐による海水の定期的な移動である潮流を利用して水車を回し発電する。河口にダムを設置するものと海水の潮汐流を利用するものがある。

気流風車（動力→動力）農業揚水の動力（風車）。帆（動力→動力）船の推進力。風力発電（動力 → 電力）風を羽に受け原動機で発電。年間を通じて安定的に吹く風のある地域で有利。風況さえ良ければ利用でき、比較的安価。バードストライクや生態の変化といった問題があり、建設には生活環境や生態系に配慮が必要である。自然保護区への設置が制限される場合もある。水力以外の再生可能エネルギーによる発電では全体の約75%、再生可能エネルギー全体では約6%程度を占めている。

化学ポテンシャル浸透圧発電（化学エネルギー+浸透膜→重力ポテンシャル→水流→動力→電力）実証試験段階であるStatkraft社の浸透圧発電の紹介ページ。海水と真水の塩分濃度差を利用して浸透圧による水流を利用してタービンを回し発電する。

再生可能エネルギーに含まれるかどうか不明なもの下記の代替エネルギーは、原料である水素の製造などエネルギーの創出努力を伴うため、全体ではカーボンオフセットにあたるのかという議論が継続的に行われている。

水素（化石燃料+熱+電力→水素）石油精製・製鉄等の副産物として発生するほか、天然ガスを水蒸気改質して大量生産する。燃料電池（化石燃料+マイクロヒーター+触媒→水・熱・電力）触媒を用いて水素と酸素を反応させ水と熱と電力を作り出す。家庭用燃料電池の作動には外部からの都市ガス・電力・水の供給が必要である家庭用燃料電池の設置についての条件について。廃棄物発電（ゴミ発電）（化石燃料→熱→電力）バイオマス発電所以外の一般的なゴミ焼却炉で発電する場合には化石燃料由来の再生可能でないゴミが含まれる。統計上も一部だけが計上されたり、別記される等の例が見られる。気化現象（風力+気化現象→熱）水などが蒸発時に付近のものを冷却する現象。この場合の熱は何かをするためエネルギー源というよりも廃棄物であり、熱を移動させること自体が目的である。人力発電腕の動きによりバネを自動で巻き発電する腕時計（自動巻腕時計）のほか、手回し発電により充電池に充電して作動させる懐中電灯・ラジオ・ノートパソコン（■右列に画像あり）が存在するほか、エアロバイクで発電してスポーツジムの電力の25%を担っている例https://gigazine.net/news/20080829_green_gym/がある。振動発電圧電素子を用いて振動を電力に変換する。リモコンや発電床等が試作されている。振動源が人力の場合人力発電である。熱電発電研究段階である。熱電素子を用いて物質の表と裏の温度差による電子の移動を電力として取り出す。原理の発見は古いものの高温に耐える材料がなく実用化は原子炉の熱を有効利用する目的で宇宙開発に限定されていた。近年適した材料が開発されマグマ発電が研究されるほか、自動車等の廃熱を利用する方法が研究されているhttp://eetimes.jp/article/22875。温度差が生じると起電力が発生する（ゼーベック効果）ため、継続して発電するには温度差を維持しなければならない。水渦振動発電 (vortex power) 構想段階である。川や海の緩やかな流れの場所にバネのついた横方向の円柱を設置し、水の抵抗でできた渦の力によって起きる円柱の上下動を利用して発電する。ミシガン大学がVIVACEと呼ばれる時速3.2km以下で作動する装置を開発http://daily-ondanka.com/news/2008/20081216_1.htmlしている。

特徴再生可能エネルギーの多くに共通する特徴としては、下記のようなものがある。What Are the Benefits of Green Power?(EPA)エイモリー・B・ロビンス「スモール・イズ・プロフィタブル（Small is profitable）」ISBN 4-87973-294-X （日本語での紹介例：）飯田 (2005)NEDO技術解説「マイクログリッドって何だろう」IEA, Deploying Renewables -- Principles for Effective Policies, September 2008

長所人為的な補充の必要がなく半永久的な利用が可能。運用時に二酸化炭素などの温室効果ガスの排出量が少ないものが多い。設備の耐用年数内に得られるエネルギーに対する温室効果ガスの排出が化石燃料を用いた場合に比べ非常に少なく済むものが含まれる。エネルギーを需要地近辺で調達できる（エネルギー自給率の向上、燃料等の調達コストの削減、送電・輸送にかかるエネルギー消費量の縮減）。焼却灰や放射性廃棄物等の有害物質の排出を抑制できる。放射性廃棄物を出さない。汽水発電ではコージェネレーションによる熱の有効利用によって全体的なエネルギー効率を高めコストを削減できる。小規模設備は移設・転売・修理・廃棄・リサイクルなどが容易である。小規模設備ほど工期が短くなり、需要量の予測のずれによるリスクを低減できる。設備が比較的単純な仕組みのため、修理等が比較的安価で容易であり稼働可能率機器が稼働できる状態の割合。実際に稼動する状態の割合を示す設備稼働率とは異なる。が高くなる。多数設置する場合一部が使用不能になっても影響が小さく、全体的な信頼性が高くなる。災害などの有事においても影響（供給停止の範囲や期間）が抑制できる。化石燃料に代わる新たなエネルギーや製造産業になる。

短所、課題エネルギー資源が偏在し適地も偏在するため事前の調査が必要。既に利用されている用途との競合による価格高騰や紛争の発生。バイオマスエタノールへの転用による穀物や果実の高騰。地熱発電に温泉の熱を利用することによる観光業との競合。潮力発電・波力発電・海流発電と漁業権の競合。資源調達のための森林環境の破壊（木質燃料（木質バイオマス））。生産規模が小さいことによる環境負荷の増大や価格競争力の弱さ。製造工場が小さいために排出される二酸化炭素などの処理が不十分になりがちで量産効果が出せず石油に比べ高価になる（バイオエタノール）環境基準による設置制限国立公園内における開発の制限（地熱発電、水力発電）販売方法や情報開示による販売不振、正しい知識もしくは間違った知識の浸透による販売不振など。販売価格への政府自治体の補助基準の影響（太陽光発電）問題のある販売方法による行政処分に伴う類似製品全般への社会的イメージ悪化（太陽熱温水器）水素の原料を明らかにしない宣伝広告（燃料電池）時間帯や季節、天候による出力変動や資源分布地域の偏在によるエネルギー需給ギャップ（風力発電、太陽光発電などの例がある）。エネルギー密度が低いことによる物理的な制限。エネルギー収支比の低さは輸送コストを増大させる。風力発電所のバードストライク問題

実用性に関する議論

再生可能エネルギーは温室効果ガスを排出せずにエネルギーが得られるものが多く、新しいエネルギー源として、また地球温暖化への対策としても有効とされる。

設備の製造・稼動・管理・修理・廃棄や燃料の運搬などにはエネルギー（電力、燃料等）を投入する必要があり、その過程で温室効果ガスもある程度排出されるが、それら全てを考慮した上で

設備が寿命を迎えるまでに生み出すエネルギーの方がどれだけ大きいか（エネルギー収支またはエネルギー収支比）化石燃料等に比して、生み出すエネルギー量あたりの温室効果ガスの排出量がどれだけ少なくなるか

という点が性能を論ずる時に評価対象となり、その有効性を認められている。

利用に当たっては、枯渇性エネルギー源とも比較して価格入手性安全性信頼性稼働率保守性

再生可能エネルギー

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