電化とは
電化とは、化石燃料などの非電気エネルギー源に依存するデバイス、システム、またはプロセスを、電力を使用するものに置換することです。電化の主な利点には、エネルギーコストの削減、エネルギー効率の向上、クリーンな再生可能エネルギーへの移行のサポートが含まれます。
農業、建設、製造、運輸などの主要産業で電化が進んでいます。こうした産業やその他の産業での電化を可能にする主要な技術には、電気自動車（EV）、電気ヒートポンプ、ボイラー、給湯器などがあります。
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19世紀には、電磁気学の発見、発電機の発明、電気モーターの発明など、電気に関する主要な科学的発展が見られました。電力はこれにより、石炭、天然ガス、石油などの他のエネルギー源に取って代われるほど、商業利用が可能なエネルギー源になりました。
発電所の建設は、電力の普及をさらに促進しました。1882年、アメリカの発明家トーマス・エジソンは、ニューヨーク市で最初の中央発電所を開設しました。電化の初期の例として、大都市でガス式の街灯を電気式に交換し、製造設備が工程の蒸気機関を電気モーターに切り替えたことが挙げられます。
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電化にはいくつかのメリットがあります。
エネルギー効率
エネルギーコストの削減
電化によるエネルギー効率の向上は光熱費や燃料費の削減につながり、エネルギー使用が電気である場合は、輸送から給湯にいたるまで、あらゆるもののコストが削減されることがわかっています。2020年の調査によると、（化石燃料を動力源とする電気製品ではない）電気製品をより多く使用することを選択し、住民が電気自動車を運転する世帯は、年間2,500米ドル以上のエネルギーコストを節約できることがわかりました。1
脱炭素化
大気質の改善
輸送や工業生産に起因する大気汚染物質は屋外に存在する一方で、家庭生活で化石燃料を利用することにより、大気汚染物質が屋内に循環する可能性があります。
世界人口の40％以上が、調理、暖房、照明のために石炭やバイオマス燃料（木材など）を燃やしています。2このような固形燃料を燃やすと、大気汚染物質の中でも特に粒子状物質や一酸化炭素が放出されます。クリーンエネルギー源からの電力に切り替えると、屋内と屋外の両方で汚染物質の濃度を削減できます。
電力システムの柔軟性
電化の恩恵を受けている主要産業は、農業、建築、製造、運輸の各分野です。3
電気トラクター、太陽エネルギーを利用した農業用噴霧器、給湯器、蓄熱システムなど、新しい機器やシステムが農業分野の電化に貢献しています。電化によるコスト削減と脱炭素化に加えて、農家は騒音公害の軽減とより安全な労働環境の恩恵を受けています。
建設分野の電化に一般的に使用される技術には、給湯器、ヒートポンプ、IH調理器、その他の電気器具が含まれます。このようなテクノロジーは、新しい建物に設置することも、古い建物に組み込むこともできます。電化は建物所有者のエネルギーコストの削減につながるため、天然ガスの漏洩やガスコンロの直火など、化石燃料を使用する家電製品や調理方法に関連する安全上のリスクを軽減するのにも役立ちます。
メーカーが採用する新しい電気技術には、ボイラー、フォークリフト、炉、ヒートポンプ、岩石破砕機などがあります。農業と同様、製造施設で使用されている電気機器は、化石燃料を使用していた以前の機器よりも安全であると考えられています。高度な電気機器は、より合理的な製造プロセスも可能にするため、企業の人件費を節約できます。
電動セダンとSUVは、輸送の電化の最も顕著な形態です。しかし、その他の電化技術には、電動小型車（小型ピックアップトラックなど）、電動商用車（配送車やセミトレーラトラックなど）、電動公共バス・電車、電動航空機などがあります。
電気自動車が大気汚染や温室効果ガス排出を削減するメリットはよく知られていますが、農業用電気機器と同様、電気輸送も騒音公害の削減に役立ちます。電気自動車のバッテリーは、将来的には電力網のエネルギー貯蔵の一形態として採用される可能性があります。
電化は将来的にはコスト削減につながりますが、電化テクノロジーへのアップグレードにかかる初期費用は、消費者や事業主にとって法外なものになる可能性があります。オンサイト発電のためのソーラーパネルの設置は、住宅の25,000米ドルから大規模な商業ビルの100万米ドル以上までさまざまです。
これらの障壁に対応して、世界中の政策立案者は、電化のさらなる普及とクリーンな電力の利用を奨励するインセンティブを創設しました。
- 米国では2023年時点で、屋上へのソーラーパネル設置や電気ヒートポンプ購入に税制優遇措置が設けられています。さらに、2022年のインフレ抑制法には、各種電気自動車の購入に対する新たな税額控除が盛り込まれました。
- フィンランドは2022年に、重工業の電化を支援するための助成基金を立ち上げました。
- ニュージーランドは2021年に、よりクリーンな代替手段を産業界に奨励するために、新しい石炭ボイラーの設置を禁止しました。
- 中国は2022年に、長期にわたる電気自動車購入補助金プログラムを廃止しましたが、2024年時点でもEV購入者に対する税制優遇を維持しています。