風力発電の仕組みとは?メリット・デメリットも解説!

風力発電の仕組みとは?メリット・デメリットも解説!風力発電の仕組みとは?メリット・デメリットも解説!

電力小売完全自由化され、 何かと注目されることが多くなった再生可能エネルギー。 その再生可能エネルギーの中でも、 燃料の必要が無く環境に優しい風力発電に着目してみました。 風力発電の仕組みや種類、メリットやデメリットについてご紹介しましょう。

風力発電の仕組みとは?メリット・デメリットも解説!
電力小売完全自由化され、
何かと注目されることが多くなった再生可能エネルギー。
その再生可能エネルギーの中でも、
燃料の必要が無く環境に優しい風力発電に着目してみました。

風力発電の仕組みや種類、メリットやデメリットについてご紹介しましょう。

風力発電とは

風力発電は、再生可能エネルギーの中でも、
太陽光発電と並んで、環境に優しい発電方式と言われています。

風の強い海沿いや山の上などに設置されることが多く、
地上に設置されている物でも
大きな物だと100メートル以上あり、
海上に設置されている風力発電機は
180メートルもの高さになっています。

風力発電の仕組み

風力発電は風力発電機の上部に、
ブレードと呼ばれる大きな羽根が付いていて、
その羽根に風が当たると羽根が回転し、
動力伝達軸を経由して増速機のギアを利用して回転数を増やします。

より回転速度を速められたら、
その回転が発電機によって電気に変換されて
変圧器を使用して昇圧された後に、
送電線を利用して電力を送られる仕組みとなっています。

風力発電の種類

風力発電の種類には、回転軸の方向によって
「水平軸型」と「垂直軸型」の2つに分けることが出来ます。

水平軸型には一番一般的なプロペラ型をはじめとして
・多翼型
・セイルウィング型
・オランダ型
などがあります。

水平軸型はエネルギー変換効率が良く、
大型化しやすい特徴があるため、多くの風力発電に採用されている方式です。

垂直軸型には
・ダリウス型
・ジャイロミル型
・直線翼型
・サボニウス型
・パドル型
・クロスフロー型
・S型ローター型
など多様な種類があります。

垂直軸型は基本形が円筒に近いため、
どの方向からでも風を受けることが出来るので、
風の方向に関係なく設置し発電できる特徴があります。

またユニークなデザインの風車があるので、
街中などに設置されることが多いようです。

風力発電のメリット・デメリット

メリット

風力発電のメリットとしては、
風が吹いていれば昼夜問わず発電することができて、
燃料を燃焼するわけでも無いので、
地球温暖化の原因の温室効果ガスの排出もありません。

大気中の汚染の原因となる酸化物も
一切排出すること無く発電できて、
陸地だけでなく海上での節電設備の設置も可能です。

デメリット

風力発電のデメリットとしては、
風の力で発電しているので、
どうしても風速によって発電量に影響が出てしまうことがあります。

風が弱ければ当然発電量は落ちてしまい、
また台風のような強い風の時にも危険な為に、
発電することが出来ません。

落雷によって故障するリスクも高く、
地震の影響で停止してしまう確率も高いもの問題点です。

また、風車によって低周波音や機械音が発生することがあり、
近隣住宅の騒音問題となる事があります。

日本の発電量に占める割合

2013年の環境エネルギー政策研究所が発行する
自然エネルギー白書によると、
日本のエネルギー源別の発電量の割合は、
火力発電が88.3%
大規模水力発電が6.1%
原子力発電が0.8%
そして再生可能エネルギーが4.7%となっています。

では全エネルギーの4.7%を占める再生可能エネルギーの内訳としては、
同じく自然エネルギー白書によると、
1位が小水力発電の1.58%
2位が太陽光発電の1.27%
3位がバイオマス発電の1.14%
4位が風力発電の0.47%
5位が地熱発電の0.24%の順です。

まとめ

最近は大規模な海上風力発電や、
街中で簡単に発電できる小型の風力発電まで
さまざまなタイプが開発され、生活に役に立っています。

今後もさらに風力発電の開発が進んでいけば、
より身近なエネルギーになっていくことでしょう。

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