【発電効率悪すぎ！？】風力発電について調べてみた

皆様、こんにちは。前回の太陽光発電に続いて今回は風力発電について調べてみたいと思います。個人的に、あまり風力発電は発電効率が良くないのではないか？というイメージですがそのあたりも見てみたいと思います。
前回の記事についてはこちら⬇

kuborichan.hatenablog.com

概要

風力発電は強風を受けて、風車の回転運動を電気に変換する発電方法です。風力発電には「手」型のプロペラが3本あるのが一般的ですが、その「手」をブレードといいます。ブレードが多いほうが多く発電できそうですが、ブレードの数が少ないほど回転が速くなる特徴があります。

少し前のデータですが、2017年度の日本の風力発電設備の導入量は、設備容量約350万kW、設置基数2,253基となっています。
ただ、風力発電が全体にしめる割合はまだごくわずかであることが現状です。

石炭やLNG、石油など火力発電が75％弱を占めていますが、再生可能エネルギーはそれ以外の25％、そしてその中でも0.9％しか風力発電は占めていません。まだまだ普及していないのが現状です。

メリット

1.温室効果ガスの低減効果

これは太陽光発電を始めとした再生可能エネルギー全体に言えるますが、風力を電気エネルギーに変換しているだけなので化石燃料を必要とせず、二酸化炭素などの温室効果ガスを生みません。まだ再エネは25％ですが、これから比率をもっと上げて低減効果をより発揮させていきたいですね。

2.一日中発電できる

これは太陽光発電では実現できないことですが、朝から夜まで風が吹いている時間があれば風力発電が行われることです。太陽は日の出から日の入りまでですが、風力は夜でも活用できることが最大の利点かもしれません。
原子力のように人も必要としないので風まかせという具合になります。

3.設置が簡単

風力発電は他の発電方法に比べると比較的簡単に風力発電を導入できます。1基作るだけでも3ヶ月ほどで建てられてしまい、100基ほどでも1年ほどの工期で済んでしまう。火力発電、原子力発電の施設を建てたりする工期と比べて明らかに短いと思う。

構成する部品自体もブレード3つ、ブレードの中心の可変ピッチ、機械の中の増速機、発電機、方位制御機構と支柱ぐらいなので、個々の設備が比較的小規模で個人でも運用可能であるというのも利点の一つである。

デメリット

1.発電環境に左右される

再エネに共通していますが、発電環境に左右されるので安定的に電力が供給されないという点です。風力発電においては、全く風が吹かない無風状態になれば1ワットも発電されません。また微風であってもブレードが回転しなければ電気が発生しないので発電されません。

なのである程度場所は限られてきます。海沿いの風がよく吹くところや、山の頂上などを中心に設置されています。

2.風力発電の破壊

風力発電は無風や微風では発電されませんが、台風並みの強風であれば良いかというとそういうわけでもなく、強風が吹けばブレードが遠心力に耐えきれなくなったりしてもげてしまい壊れてしまうのです。また支柱も折れてしまったりと周辺環境にも影響を及ぼします。

以前までは個人的に、沖縄地方の台風がよく接近する位置に風力発電を設置すればよいのではと思っていましたが、強風すぎれば壊れてしまうのですね。何事も「中庸」ですね（笑）

3.生態系への影響

風力発電でブレードがブンブン回っているところに鳥が激突したり、巻き込まれて死んでしまうという事故が発生しているようです。反対側の景色が透けて見えているため鳥からすると気づかずに突っ込んでしまうようです。
人間が作った構造物により鳥が死んでしまっているのですから生態系に悪影響であることは否めません。

また、騒音も太陽光発電とは違って多少発生するようです。周辺住民からすると常に騒音がするのは迷惑かもしれませんね。そして海沿いや山の頂上に風力発電機を設置すると景観が損なわれるという苦情もあるようです。
たしかにきれいなビーチや、山容を眺めたいのに風力発電が大きく目立っていれば邪魔だと思ってしまうかもしれませんね。

洋上風力発電

さて、次は風力発電の中でも最近注目されているのが洋上風力発電です。
洋上風力発電はその名の通り、海洋上に建てられた風力発電形態のことです。海洋上であれば障害物もなく、乱気流も少ないのでより効率的に風力が得られるという特徴があります。

洋上風力発電は陸地の風力発電と同様に海底面に支柱を固定してブレードで風を受けます。ただ、そうすると大陸棚のように海底面に達する事ができる位置に限られます。しかし水深50メートル以上の海には浮体式洋上風力発電という方法が用いられます。

浮体する巨大な浮き輪のようなものの上に風力発電を設置しており、浮き輪の下から海底にかけて送電網を含めたケーブルが繋がれています。海底には重りを置いているので強風でも流されることはなく係留されているので地球上の海に今後広がっていくことが期待されています。浮体式洋上風力発電が発明されたことで場所を選ばず設置できるようになったことは大きなことです。

またさきほどのデメリットの部分にもある、騒音の問題も解決できます。海底ケーブルが実は世界には張り巡らされているので、それに沿って陸上に送電をすれば良いので設置が簡単というメリットも維持できます。