世界的に使用電力の増加から環境に与える負荷が大きくなっていることが問題視されるようになり、近年は環境負荷を減らす発電方法として再生可能エネルギーが注目されています。
日本国内では再生可能エネルギーといえば太陽光発電などが有名ですが、ヨーロッパを中心として様々な国が導入数を増やしている発電方法の一つが風力発電となります。
風力発電は日本でも発電機の設置が増加傾向にあり、太陽光に続く再生可能エネルギーとして認識が高まってきています。
ただ風力発電の仕組みであったり、設置場所の違い、導入することによって得られるメリットやデメリットの知識が十分ではないという方が大半のため、今後環境負荷を減らす対策として積極的に導入していくためにも、電気を使用している国民一人一人正しい知識を身につけることが大切になっていきます。
風力発電とは
まず風力発電とは風の力を利用して電気を作り出す発電方法であり、ブレードと呼ばれる大きな羽の部分が風の力によって回転しその回転の動力が発電機によって電気に変換されることで、変圧器で昇圧後送電線と配電線を通り各場所に届けられる仕組みとなります。
風量発電機には台風の時に危険な回転を防ぐことが可能なブレーキ装置や、ブレードの回転速度を速めることが可能な増幅機といった補助的な設備も内蔵されている特徴を持っています。
現在世界的に利用されている風力発電機の設置場所には、大きく分けて陸上と洋上の2種類に分類されます。
一般的に利用される機会が多い陸上風力発電は、一定以上の風速の風を安定して吹いている広い土地があれば設置に向いているとされ、日本国内では北海道から東北、九州地方に多く設置されている特徴があり、北海道の苫前町には大規模なウインドファームがあることが特徴です。
※Influx洋上風力発電も参考
イギリスでは主に洋上風力発電を積極的に導入
ヨーロッパ諸国をはじめ、世界的にも風力発電の導入を積極的に行っているイギリスでは主に洋上風力発電を積極的に導入している特徴があり、これはイギリスが海に囲まれている島国であることや、海岸線が長く比較的浅い海域が周りに広がっていることで発電機を設置しやすいことが挙げられます。
世界的にも人口密度が高く、陸上風力発電に必要な広い土地が確保出来ない点からして、この洋上風力発電は理想的な発電方法として王室も関わり一つの事業として取り入れるようになっています。
イギリス同様に周りを海で囲まれている日本は、陸上風力発電機を設置できる場所が限定されてしまうことや、海岸線が長いといった島国としての同じ特徴を持っているため、洋上風力発電はまさに安定した電力発電を行うためにも非常に注目されています。
ただイギリスと日本の大きな違いの一つに、イギリスを囲む海域は水深50m未満の比較的浅い海底に気を作ることで会場に風車を建てる着床式を採用していることから、水深が深い日本の海域では利用することが出来ないデメリットがありました。
浮体式の基礎を用いる浮体式洋上風力発電所
そこで日本に向いている洋上風力発電方法として導入されているのが、浮体式の基礎を用いる浮体式洋上風力発電所を設置する方法です。
浮体式は主に船舶のような浮体構造物を建設した上で、海底にアンカーを固定した上で発電装置を繋ぎ止めます。
水深50メートルよりも深いところで使用することによって、技術的・経済的にも有利とされ、従来の着床式と比較してもタービンの設置にかかる費用を抑えることが可能となるため、日本で研究が積極的に進められている状況です。
現在は実用化に向けて福岡県と長崎県、福島県にて浮体式装置の実証研究事業が行われており、その中でも福祉課の復興に向けて2011年に開始された福島沖で行われている実証研究事業は、世界最先端といわれているほどです。
このように日本に適した風力発電を導入することによって、地理的なポテンシャルがあり実用化に向けて研究も進んでいる反面、市場拡大をしていくためには解決すべき課題も存在しています。
政府頼りの資金調達と技術開発という課題
これは日本に限らず世界的に直面している課題であり、例えば政府頼りの資金調達と技術開発が挙げられます。
まず政府便りの資金調達とは、洋上は陸上に比べても資本金が1.5倍から2.6倍が必要と言われており、水上に設置することで陸上よりも頑丈に装置を作る必要があることや、厳しい気象条件にも耐えられるようにメンテナンス費用も発生します。
そのため非常に多くの資本が必要となるため、現状では発電にかかる費用も高くなってしまう恐れがあり、価格競争が激しい電力市場ではさらなる技術革新が求められている状況です。
現在は政府の支援に頼らざるを得ない状況にあり、実際に大手商社の一つは採算が合わないとして発電事業から撤退をしてしまっている現状があります。
まとめ
洋上風力発電開発に対する各国政府の支援体制がきちんと行われるかで、その国の洋上風力の市場競争力が大きく左右されると考えられます。
そして未だに技術的な課題が山積みであり、十分な発電量を供給するには大型化した風力タービンや浮体式風力発電装置を安全に稼働させるための高度技術が求められています。
同時に設置に伴う輸送手段や送電効率など技術革新が求められていることが今後の課題です。
最終更新日 2025年7月8日 by cwusol
