風力発電のメリットとデメリット

2010.08.20

経営・マネジメント

風力発電のメリットとデメリット

ITmedia ビジネスオンライン
“ニュースを考える、ビジネスモデルを知る” ITmedia 編集部

再生可能エネルギーの主力として注目されている風力発電。陸地だけではなく海上でも建設が行われているが、さまざまな問題が浮き彫りになってきている。 [松田雅央,Business Media 誠]

アルファ・ベントスの風車
風車直径:126メートル
塔の高さ:92メートル
定格出力:5メガワット
総重量:700~1000トン
羽の回転速度:6.9~12.1回転/分
発電機の回転速度:670~1170回転/分
風車の回転に必要な最低風速:3.5メートル/秒
定格風速:13メートル/秒
風車を停止する風速:30メートル/秒以上
風車先端の最高回転速度:80メートル/秒(12.1回転/分の場合)

 アルファ・ベントスの風車は世界最大級である。陸上ならば小型から大型までさまざまな選択肢があるが、洋上の風車建設は基礎工事に多額の費用を要するため、できうる限り大型のものが選択される。例えば2.5メガワットの風車を2基建てるより5メガワットの風車を1基建てる方が、発電出力当りの建設費は安上がりになる。大型化により建設費が割安になる理屈は陸上の風車も同じだが、洋上の方がメリットが大きい。

 発電された電力はまず洋上変電施設で110万Vに昇圧され、直径18センチ・長さ60キロの海底ケーブルにより送電される。陸地に近い部分のケーブルは船の航行を妨げないよう海底地中に埋められている。

 最も注意を要する技術上の問題は氷だ。流氷の衝突に対して十分な強度を持つことはもちろん、風車に付着する氷の対策も必要になる。氷の付着により風車の回転に影響が出るようであれば、回転は自動的に停止するようになっている。

塔の構造(出典:Deutsche Offshore-Testfeld und Infrastruktur GmbH & Co. KG)

CO2削減効果


 さて、実際にアルファ・ベントスで発電される電力とCO2排出削減効果はどれほどのものなのだろう。

 合計出力60メガワットは最も理想的な風が吹いた場合の定格出力であり、当然、365日を通してこの出力を出せるわけではない。考え方としては、風の弱い日、風の強い日、あるいは風が強すぎて風車の回転を止めなければならない日など1年を通して平均化し、計算上「定格出力換算で何時間稼働するか」となる。

 陸上の場合はこれが3000時間以下となるが、洋上は風の条件がいいため3800時間程度を達成できる。従って発電量は以下の通り。

60メガワット×3800時間=22万8000メガワット時

 家庭の電気消費量は1人当り年間約1メガワット時なので、アルファ・ベントスだけで22万8000人が家庭で使う電力を供給できる規模だ。

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