この記事の監修者
田中 健一（エネルギーコンサルタント／元大手電力勤務）
資格：電気主任技術者・エネルギー管理士
法人・個人向けに電気料金削減や再エネ導入を支援。信頼できるエネルギー情報を発信しています。
火力発電の現状と課題を探る持続可能なエネルギーへの道
火力発電は脱炭素社会においても技術革新により進化し、再エネと共存する持続可能な電源として重要な役割を担い続ける。
火力発電は、近代社会の発展を支えてきた最も重要な電源の一つです。しかし、化石燃料を主なエネルギー源とするため、環境負荷や二酸化炭素排出といった課題が常につきまといます。
脱炭素社会への移行が求められる今、火力発電をどのように位置づけ、持続可能なエネルギー体系の中に組み込むかが世界的な課題になっています。本稿では、火力発電の現状や問題点を整理し、再生可能エネルギーとの共存を見据えた未来への道筋を探っていきます。
この記事を最後までお読みいただければ、以下のことが明確になります。
- 世界的に火力発電は依然として基幹電源であり、途上国では石炭依存が続く。
- 二酸化炭素・大気汚染物質の排出が最大の課題で、国際的な削減圧力が高まっている。
- 日本では老朽化設備が多く、高効率化技術（SC・USC）への更新が課題。
- 再エネ普及を支える調整電源として天然ガス火力の役割が重要。
- CCSや水素・アンモニア混焼など技術革新が未来の持続可能性を左右する。
記事の要約
火力発電は今も世界の主要電源であり、日本でも安定供給を担っています。しかし二酸化炭素排出や大気汚染、老朽化設備の問題から脱炭素化に逆行する面があり、大きな課題を抱えています。一方で、再生可能エネルギーの変動を補うバックアップ電源として不可欠であり、天然ガスや高効率設備、CCS（炭素回収・貯留）、水素やアンモニア混焼といった技術革新によって役割を変えながら存続していく見込みです。火力発電は「なくす対象」ではなく、再エネと共存し持続可能な社会を支えるために進化する過程にあると位置づけられます。
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目次
世界のエネルギー供給における火力発電の位置づけ
専門家視点
- 世界電力の6割以上を占める主力電源。
- 途上国は安価・安定性重視で石炭依存。
- 先進国は再エネとの補完電源として役割を再定義。
編集担当（個人向け記事）火力は依然不可欠だが、国ごとに役割が変化。
世界全体で見たとき、火力発電は依然として圧倒的な比率を占めています。特に石炭、石油、天然ガスを燃料とする発電方式は、電力供給の安定性やコスト面での優位性から、多くの国々で基幹電源として位置づけられています。
そのため、再生可能エネルギーが急速に普及している現在においても、火力発電を完全に代替することは難しい状況です。
また、途上国においては経済成長を支えるため、安価で確実な電力源として石炭火力が利用され続けています。しかしながら、この背景には環境対策を十分に整える余裕がないという側面もあり、世界全体での排出削減を遅らせる大きな要因の一つとなっています。
エネルギーの安定供給と環境対応の板挟みは、各国共通の課題です。
一方で、先進国では火力発電の比率を抑制しつつ、再生可能エネルギーや原子力と組み合わせた電源構成が模索されています。特に天然ガス発電は、他の化石燃料と比べて二酸化炭素排出量が少なく、再生可能エネルギーの変動を補うバックアップ電源として注目されています。
こうして、火力発電は依然重要な位置を維持しながらも、その役割や性格は徐々に変化しているのです。
編集担当（個人向け記事）自国のエネルギー構成を把握し、再エネとのバランスを意識しましょう。
二酸化炭素排出と環境負荷がもたらす深刻な課題
専門家視点
- 石炭火力はCO₂排出が最も多い。
- 大気汚染（SOx・NOx・PM2.5）が健康被害を招く。
- CCSなど排出削減技術の実装が急務。
編集担当（個人向け記事）環境負荷軽減なくして火力発電の未来はない。
火力発電の最大の課題は、言うまでもなく二酸化炭素をはじめとする温室効果ガスの排出です。特に石炭火力発電はエネルギー効率が低く、同じ電力量を生み出す際の二酸化炭素排出量が多いことから、地球温暖化への影響が大きいと指摘されています。
気候変動対策の国際的な枠組みの中で、火力発電削減は避けて通れない議題です。
さらに、温室効果ガスだけでなく、大気汚染物質の排出も問題となっています。硫黄酸化物や窒素酸化物は酸性雨の原因となり、周辺地域の環境や人々の健康を脅かします。
また、微細粒子状物質（PM2.5）は呼吸器疾患のリスクを高めるため、特に都市部の大規模火力発電所周辺では社会問題化することがあります。
このような状況を踏まえ、国際的には再生可能エネルギー拡大や省エネ推進に加え、火力発電における炭素回収・貯留（CCS）技術の導入が検討されています。環境負荷を軽減しつつエネルギー供給を維持するには、火力発電の効率改善と排出削減技術の進化が必須となっています。
編集担当（個人向け記事）企業は再エネ比率の高い電源や低排出型契約を選びましょう。
日本における老朽化プラントと設備更新の現状分析
専門家視点
- 多くは1970〜80年代建設で効率低下。
- 震災後に依存度が上昇、延命運転が常態化。
- 高効率化更新は進むが投資規模が課題。
編集担当（個人向け記事）安定供給と脱炭素の両立には計画的更新が不可欠。
日本では、エネルギーの安定供給を支えるために長年火力発電所が活用されてきました。しかし、その多くは1970年代から1980年代に建設されたものであり、老朽化が進行しています。設備の効率低下やメンテナンスコストの増大は、電力会社にとって大きな負担となっています。
特に東日本大震災以降、原子力発電の稼働率が低迷したことで、代替電源として火力発電の比率が急増しました。
その結果、老朽化設備の延命措置や急場しのぎの運用が続けられ、長期的なエネルギー政策との整合性に課題を残しています。電力供給の安定と脱炭素化の両立は、日本にとって難しいバランス調整の問題です。
こうした中、新しい高効率火力発電方式への更新が徐々に進んでいます。超臨界圧（SC）や超々臨界圧（USC）といった技術を導入することで、燃料効率を高め、排出削減を目指す取り組みです。
それでも、設備投資の規模の大きさや採算性の難しさから、全国的な更新のスピードは限定的であるのが現状です。
編集担当（個人向け記事）国や電力会社の設備更新計画に注目し、長期的な価格動向を見極めましょう。
再生可能エネルギー導入との両立を図る政策的アプローチ
専門家視点
- 再エネは出力変動が大きく調整力が必要。
- LNG火力は柔軟性が高く適任。
- スマートグリッド・蓄電池が全体最適化の鍵。
編集担当（個人向け記事）火力を「補完電源」として活かす政策が現実的。
再生可能エネルギーの普及は着実に進んでいますが、その出力は天候や時間帯に依存するため不安定です。この調整役として火力発電が果たす役割は依然として重要です。瞬時に出力を変動させられる天然ガス火力は、再生可能エネルギーのバックアップとして不可欠な存在となっています。
政策的には、火力発電の削減を急ぐだけではなく、再生可能エネルギーとの組み合わせを前提にした電力システム全体の最適化が求められます。そのためには、スマートグリッドの整備や蓄電池の導入促進がカギを握ります。
また、火力発電に対しても厳格な排出規制を課す一方で、高効率設備や低排出技術への投資を支援する政策的枠組みが必要です。
同時に、国際的なエネルギー市場との連携も重要です。例えば、液化天然ガス（LNG）の安定的な調達や、地域間の送電網強化を通じて、より柔軟で強靱な電力システムを構築することが可能となります。
政策の方向性としては、火力発電を完全に切り離すのではなく、持続可能なエネルギーシステムの一部として位置づける戦略が現実的だと考えられます。
編集担当（個人向け記事）企業や自治体は再エネ導入時にバックアップ電源の契約条件も確認を。
脱炭素社会に向けた火力発電の技術革新と将来展望
専門家視点
- CCS、CCUSでCO₂を資源化・貯留。
- 水素・アンモニア混焼で脱炭素型火力へ移行中。
- 将来的に「調整電源」兼「技術実証の場」へ進化。
編集担当（個人向け記事）火力は形を変えて持続可能社会を支える。
脱炭素社会を目指す中で、火力発電そのものも大きな技術変革を迎えようとしています。代表的なものが、二酸化炭素の排出を抑えるカーボンリサイクルや、排出した二酸化炭素を回収・貯留するCCS技術の高度化です。
これらが実用化されれば、火力発電を「排出源」ではなく「エネルギー転換の一環」として活用できる道が開かれます。
また、アンモニアや水素を火力発電に混焼する試みも始まっています。これにより、従来のインフラを活かしながら脱炭素化を進められるため、日本をはじめ多くの国が研究・実証段階に取り組んでいます。
こうした技術が商業的に成立するかどうかはコスト面の課題にかかっていますが、将来的な可能性は大きいと言えます。
最終的には、火力発電の役割が「基幹電源」から「調整電源」、さらには「低炭素技術実証の場」へと変化していくことが見込まれます。持続可能なエネルギー社会の実現において、火力発電は決して完全に不要となるのではなく、新たな姿に進化していく過程にあるのです。
火力発電は、依然として世界と日本のエネルギー供給において重要な役割を果たし続けています。しかし環境問題や老朽化への対応、再生可能エネルギーとの調和といった課題を克服しなければ、持続可能な社会の構築は困難です。
技術革新や政策的支援を通じて火力発電を変革しつつ、再生可能エネルギーと共存できる道を拓くことが次の大きな挑戦です。脱炭素社会を見据えた新たなエネルギーモデルの中で、火力発電は過去の存在ではなく、未来の持続可能性を支える重要な一部となる可能性を秘めています。
編集担当（個人向け記事）最新の技術実証や導入事例を常にフォローしましょう。
