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風力発電

風力発電ふうりょくはつでんとは

かぜちから風車ふうしゃまわし、その回転かいてんやく20%~40%のかぜエネルギーを電気でんきエネルギーに変換へんかんできる。
おも風車ふうしゃかたちはプロペラがたこまかく分類ぶんるいすると10種類以上しゅるいいじょうかたちがある。 発電風車はつでんふうしゃ風力ふうりょくタービン)のほかに、機械的動力きかいてきどうりょく粉挽こなひ風車ふうしゃ(ウインドミル)、 あげみず灌漑かんがいには揚水風車ようすいふうしゃ風力ふうりょくポンプ)、ふねなど。

日本にほんでは、安定あんていした風力ふうりょく平均風速へいきんふうそく6m/秒以上びょういじょう)をられる北海道ほっかいどう東北とうほく海岸部かいがんぶ九州きゅうしゅう中心ちゅうしんに、現在げんざい やく2,000稼働かどうしており、1基当きあたたりの発電能力はつでんのうりょくは2,000kWの設備せつび年間約ねんかんやく350まんkWh。 一般家庭いっぱんかてい年間電力使用量ねんかんでんりょくしようりょう:3,656kWh)やく950世帯分せたいぶん年間使用量ねんかんしようりょうになる。

グラフ

風力発電(ふうりょくはつでん)のメリット

  • 燃料等ねんりょうとう不要ふようなためメンテナンス以外いがい費用ひようがかからない。
  • しんエネルギーのなかでもっとも発電はつでんコストがすくない(9~12えん/kWh)
  • 変換効率へんかんこうりつい(風車ふうしゃたかさやブレードのおおきさにより変動へんどう
  • かぜけば24時間発電じかんはつでんできる
  • 温室効果おんしつこうかガスを排出はいしゅつしない

風力発電(ふうりょくはつでん)のデメリット

  • 風速ふうそくによって発電量はつでんりょう影響えいきょうがでる。
  • 騒音そうおん低周波振動ていしゅうはしんどう健康被害けんこうひがい影響えいきょうがある
  • 風車ふうしゃのブレードに鳥類ちょうるいまれてしまうことがある(バードストライク)
  • 落雷らくらいによる故障こしょうのリスクがある
  • 地震じしん発電停止はつでんていしすることがある

おおきさ

地上風力発電用ちじょうふうりょくはつでんよう建設けんせつされている場合ばあいたかいものでは100m以上いじょう洋上風力発電用ようじょうふうりょくはつでんようは、さらにおおきく180mを超える発電機もある。

発電はつでん仕組しく

風力発電機ふうりょくはつでんき上部じょうぶにあるはね部分ぶぶん(ブレード)にかぜたると、ブレードが回転かいてん動力伝達軸どうりょくでんたつじくつうじて「ナセル」につたわる。 ナセルないでは「増速機ぞうそくき」(ギアボックス)を使つかって回転速度かいてんそくどげ、 回転かいてん発電機はつでんき電気でんき変換へんかんしている。 発電はつでんされた電気でんきはタワー内部ないぶ変電設備へんでんせつびとお変電所へんでんじょはこばれる。

仕組しくみの工夫くふう

発電はつでん効率こうりつよくおこなううために「ヨー制御せいぎょ」と「ピッチ制御せいぎょ」というシステムがもうけられている。

ヨー制御せいぎょ効率こうりつよくかぜけるために、風車全体ふうしゃぜんたいきを風向かざむききにわせるもの。
ピッチ制御せいぎょ発電出力はつでんしゅつりょく調節ちょうせつするためにブレードの角度かくど変化へんかさせて風速ふうそくわせてかぜけるりょう調節ちょうせつできるもの。
台風たいふうなどの強風時きょうふうじにはピッチの角度かくど風向かざむきと平行へいこうにし、かぜがすことで停止ていしする安全あんぜん制動装置せいどうそうち機能きのうそなわっている。

帯電たいでんシステム

落雷らくらいさいはブレードとナセル内部ないぶ高精度こうせいど避雷針ひらいしんそなわっているため、被害ひがい減少げんしょうできる。

洋上風力発電ようじょうふうりょくはつでん

洋上風力発電ようじょうふうりょくはつでんには、「着床式ちゃくしょうしき」と「浮体式ふたいしき」がある。
日本にほん近海きんかい水深すいしん50mをえる海域かいいきひろがっており、発電設備はつでんせつび海底かいてい固定こていする 「着床式ちゃくしょうしき」は水深すいしん50m以内いないかぎられるため、設備せつびかせる「浮体式ふたいしき」に注目ちゅうもくあつまっている。
福島県沖合ふくしまけんおきあいでは2MWの「浮体式ふたいしき大型発電設備おおがたはつでんせつび稼働かどうしており、海洋生物かいようせいぶつ漁業ぎょぎょう影響えいきょうがあるか実証実験じっしょうじっけんすすめている。

風力発電ふうりょくはつでん固定価格買取制度こていかかくかいとりせいど比較表ひかくひょう

2015年度2011年度
風力20kW以上20kW未満※洋上風力20kW以上20kW未満
買取価格22円+税55円+税36円+税22円+税55円+税
調達期間20年20年20年20年20年

※建設及び運転保守のいずれの場合にも船舶等によるアクセスを必要とするもの。

人体じんたい海洋生物かいようせいぶつへの影響えいきょう

おと空気中くうきちゅうよりみずなかのほうがつたわりやすい性質せいしつをもつため、 海洋生物かいようせいぶつ鳥類ちょうるいへの影響えいきょう心配しんぱいしたオランダのIMARES研究所けんきゅうじょチームは、 洋上ようじょうウィンドファームを研究対象けんきゅうたいしょうとし近辺きんぺん海底生息動植物かいていせいそくどうしょくぶつ魚類ぎょるい鳥類ちょうるい海洋哺乳類かいようほにゅうるいへの影響えいきょうを2ねんにわたり調査ちょうさした。
ほか調査ちょうさとあわせると、影響えいきょう立地場所りっちばしょ水深すいしんなどによってことなるが 一部いちぶ鳥類ちょうるいのぞいて風力発電ふうりょくはつでん悪影響あくえいきょうはないと公表こうひょうしている。(2008ねん
日本にほんでも原発事故以前げんぱつじこいぜんから、環境省かんきょうしょうが「浮体式ふたいしき」を長崎県五島市沖ながさきけんごとうしおき経済産業省けいざいさんぎょうしょうが「着床式ちゃくしょうしき」を千葉県銚子沖ちばけんちょうしおき福岡県北九州沖ふくおかけんきたきゅうしゅうおき建設けんせつし、海洋生物かいようせいぶつ鳥類ちょうるい漁場ぎょじょうへの影響えいきょうがないか調査ちょうさする実証試験じっしょうしけんつづけられている。

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