洋上風力発電はまだそれほど普及はしていませんが、これから幅広く活用されるようなポテンシャルを秘めています。
その名の示す通り、風の力で電気を作り出す仕組みとなっており、近年では環境負荷の少ない発電方法として注目されています。
既にヨーロッパの方では様々な国で導入されていて、今も増え続けているのですが、日本ではまだまだ数は多くはありません。
それでも、風力発電機の設置数は増えていることから、太陽光に続く再生エネルギーとなるのではないかと期待されています。
洋上風力発電の具体的な発電方法
実際にどのように発電するのかを見てみると、風力発電機と呼ばれる大きな風車を風の力で回転させて、その回転の力を動力として発電する仕組みです。
風車の羽の部分はブレードと呼び、ブレードが風の力によって回転してその回転の動力が発電機によって電気に変換され、変圧器で昇圧された後に送電線や配電線を通ってそれぞれの場所へと供給されます。
風の力を利用しているわけですから、常に一定の状態を保てるわけではありません。
しかし、増速機によってブレードの回転速度を速めたり、反対にブレーキ装置によって台風の時等に危険な回転を防いだりできますので、これらの補助的な役割を持つ機能を活用して安定した電力を得ることができます。
歴史的な観点から見ると、その始まりは紀元前30～36世紀前からとされています。
エジプトの灌漑に使用されていたのですが、12世紀ごろに入ると世界各地に伝えられました。
初期の風車は製粉や揚水のために利用されており、19世紀以降になると空気力学の発展や風車の羽に用いられる新素材の開発、風のエネルギーを電力に変換する技術が進歩したことで風力タービンへと進化しました。
世界初の風力発電は、1887年にイギリス・グラスゴーのJ.ブライスが垂直風車により3kWの発電を開始したこととされていて、日本では1949年に札幌で株式会社山田風力電設工業所が設立され、風車の本格的な製造が開始されたのが始まりです。
現在では風力発電は環境負荷の福内再生可能エネルギーを使用した発電方法として世界的に注目されており、日本でも更に多くのシーンで活用できる方法が模索されています。
風力発電の種類
風力発電には洋上と陸上とに分けられ、陸上の方は名前からも分かりますが陸上に風力発電機を作る方法です。
一定以上の風速の風が安定して吹いている広い土地があれば、きちんと発電できる環境にありますので設置できます。
日本国内では北海道や東北、九州地方に多く設置されており、北海道には大規模なウインドファームがあることで有名です。
それに対し洋上風力発電は海洋上に風力発電設備を作り、発電する方法のことをいいます。
陸上よりも向いているとされるのは、大きな風力を安定的に得られるからです。
その上、海洋上なら騒音の心配がありませんし、万が一の場合でも人的被害のリスクを避けられます。
洋上風力発電と聞くと海上を思い浮かべますが、それ以外にも湖やフィヨルド、港湾等に設置されるものがあります。
島国である日本は海岸線が長い場所があったり、遠浅な海上を上手く利用できるため、比較的設置しやすい環境であることは確かです。
洋上風力発電のメリット
環境的負荷が少ない
メリットを確認すると、もっとも大きなものとして挙げられるのが環境的負荷が少ないことです。
二酸化炭素や有害物質を排出しませんので、たくさんの電力が必要になった場合でも環境への影響を気にせず利用できます。
また、風は永久に吹き続けるものであり、ほかの資源のように枯渇する心配がありません。
変換効率が高い
変換効率が高いこともメリットの一つです。
太陽光発電や木質バイオマス発電では約20%とされていて、地熱発電は10～20%ですが、風力発電なら20〜40%と非常に効率的です。
現在行われている方法の中でもっとも変換効率が良いのは水力発電であり、約80%となっています。
以前は太陽光発電も広く注目されましたが、太陽が出ている間しか発電できないのがネックです。
日中しか電力を生み出さないため、設置しても空白の時間ができてしまいます。
しかし、風力発電なら夜間でも風が吹けば電力を作り出すことが可能です。
時間帯を選ばないことで、利用の幅も広がります。
まとめ
自然の風の力を利用するわけですから、風力が弱いと発電量は落ちてしまいます。
ですから、事前にしっかりとリサーチしてある程度の風力が見込めることを確認してから設置することが大切です。
調査を行う時には、1年を通して一定以上の風が吹く場所であることを確認します。
ヨーロッパではメジャーな発電方法として既に大きな比率を占めていますが、日本ではまだそれほど普及していません。
ネックとなっているのがコスト面であり、新型風車の開発や運営を担えるメーカーを育成できれば、ある程度は解決できます。
同時にメンテナンスの効率化や保守運用を行う人材の育成を進める必要があり、これらの問題を解決することが今後の鍵を握っています。
出典元：Influx 星野敦
最終更新日 2025年6月18日 by preserving