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風車の種類は大きく2種類!? 風力発電入門講座

風力発電とは文字通り、風の力で発電する仕組みです。その構造はいたってシンプル。風を受けて回った風車の運動エネルギーが、発電機に伝わり電気エネルギーに転換。電気に変わるのは運動エネルギーの40%程度。

風力発電の種類は大きく分けて2種類

天候によって発電量が大きく左右されるという弱点は太陽光と同様ですが、風況が良ければ夜間も発電が可能である点は太陽光にはない強みです。技術開発の余地もまだ残されており、一層の大型化により稼働率はさらに向上する見込みです。

風車の種類は2種類。水平軸風車と垂直軸風車です。風車が地面に対して垂直にまわるのが水平軸風車で、地面に対して並行横に回転するのが垂直軸風車です。垂直軸風車は風向きに左右されず騒音をあまり出さないというメリットがありますが、大規模化には向いていません。そのため、経済性の追求は困難で、公園などで小型のものが回っているのを見かけるくらいです。

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■日本における風力発電導入量の推移
出典:NEDO(2014年3月末)

商業用の風力発電機として導入されているのは専ら、水平軸風車です。その代表にプロペラ型とオランダ型がありますが、普及しているのはプロペラ型の方。飛行機のプロペラに形状が似ており、高速で回転することができるのが特長です。発電効率がよく、設備の大規模化にも向いています。一方、騒音や振動が大きいという欠点もあります。羽根の枚数は1〜5枚と様々ですが、主流なのは安定した出力が得られる3枚のものです。
国内の風力発電全体の2013年度までの累計の設備容量は271万kW。右肩上がりで増えてきましたが、ここ数年は伸びが鈍化しています。導入量拡大の切り札として期待されているのが、沖合に設置する洋上風力です。海底に固定する着床式システムと海中に浮かべる浮体式システムの2種類があり、いずれも実証実験が進められています。間もなく商業化される見通しです。

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> 連載1回目「風力発電の課題と可能性」
> 連載3回目「風力発電普及への課題、解決なるか」


イラスト/イケウチリリー  解説/木舟辰平
※フリーマガジン版『SOLAR JOURNAL』vol.13 より転載

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