【風力発電の仕組みを理解しよう！】再生可能エネルギーとして注目の風力発電とは？

2022年8月27日産業廃棄物

風力発電という言葉を聞いたことがあるという方は多いでしょう。各地で風力発電の風車が回っているのをみたことがある方もいるはずです。
では、なぜいま風力発電が注目されているのでしょうか？

風力発電とはどのような発電方法なのか。
風力発電のメリットとデメリットとは。
風力発電が抱えている課題とは。

これらを知ることで風力発電が注目されている理由やこれからの日本にとってプラスになるものであることがわかるはずです。
この記事では風力発電についてご紹介していきます。

【風力発電の仕組みを理解しよう！】風力発電の発電方法とは

風力発電の発電方法とは

風力発電の発電方法をご存知ですか？
なんとなく風車を回すことで電気を作り出していることは知っているという方も多いのではないでしょうか。

その通りで、風力発電とは「風の力」を利用して発電する方法です。
ここで疑問に感じることとして風向きは常に変わるということがあげられます。
実は風力発電の風車は風の強さや向きを測ることができます。そして羽根の向きや角度を自動で調整し風を効率よく受け止めているのです。
もちろん、風が強すぎる日などは自動で回転を止める機能も付いており、安全面も問題ありません。

風力発電は設置している場所により「陸上風力発電」と「洋上風力発電」と呼ばれ方が異なります。
陸上風力発電は「陸上」で風の強さが安定している場所に設置されます。
海沿いや高原など、風を遮るものがない場所に多く見かけるでしょう。
一方で洋上風力発電は「海の上」に設置されています。
海風が強いのはどなたでもご存知でしょうが、それだけ陸上風力発電よりも期待されているものです。
どうしても陸上風力発電は設置場所が限られてしまいます。ですが、洋上風力発電は広い海に設置するため設置場所に困ることはありません。
海の上にどうやって設置するのかというと海底に固定する方法の「着床式」と海に浮かべる「浮体式」という方法があります。
このように陸上でも洋上でも発電することができ、かつ発電量も火力発電に劣らないと言われています。

風さえあれば昼でも夜でも発電できるということで再生可能エネルギーの中でも特に注目されている発電方法なのです。

【風力発電の仕組みを理解しよう！】風力発電のメリットとは

風力発電のメリットとは

これだけ注目されている風力発電には他にもたくさんのメリットがあります。

先ほどもご説明したように昼でも夜でも発電できるのは大きなメリットです。
身近にある太陽光発電は太陽が出ているときにしか発電できません。夜や悪天候のときは発電量に期待ができないので非常に不安定です。
ですが、風力発電は風さえあればいつでも発電可能です。時間に関係なく発電できるメリットは再生可能エネルギーとして期待される理由と言えます。

また、発電コストが低いというのもメリットの一つです。
風車の設置や保守メンテなどを考えるとかなりコストがかかりそうなイメージですが、大規模な発電場所を確保できれば初期コストのみで発電することができます。これは風力発電というのは電気への変換する効率が良いことから他の再生可能エネルギーよりもコストが低いと言われている結果です。

日本の場合は地震や台風などの自然災害が多いことが課題ですが、設計や保守の技術が向上することでより期待できる発電方法となるはずです。
そして風力発電は環境に優しい発電方法です。再生可能エネルギーが注目されている理由は二酸化炭素などの温室効果ガスの排出を抑えるためです。
風力発電は風車を回して発電するので二酸化炭素は排出されません。
また設置するときに場所の確保は必要になるものの、火力発電よりも規模は小さいので環境への影響は少ないとされています。

このように環境に優しく、永久的に発電することのできる風力発電はメリットがたくさんあるのです。

【風力発電の仕組みを理解しよう！】風力発電のデメリットとは

風力発電のデメリットとは

風力発電は自然の力を生かした発電方法です。
つまり、風の状況によって発電量が安定しないというデメリットがあります。
風がなければ風車は回らず、発電することもできません。また、それだけの風があるところにしか風力発電の風車は設置できないというのもデメリットです。
しかし、それだけ風の強いところを選ぶとなると必然的に台風や強風の被害がでやすいところに設置することになります。
風が強すぎて風車が壊れてしまうというのもなくはないのです。

また、風車が回転することにより騒音の被害も報告されています。
騒音被害に少ないところとなると、もっと設置場所が限られてきます。加えて住居が少ないところに電線を引くことになるので手間やコストもプラスでかかってくるでしょう。

このような設置場所が限定されている点や、風量に左右されてしまう点、騒音、破損など風力発電にはデメリットも少なくないのです。

【風力発電の仕組みを理解しよう！】風力発電の課題

風力発電の課題

先ほどご紹介したようなデメリットは同時に風力発電の課題としても捉えることができます。

風量によって電力が左右される。これは大きな課題です。
現代の生活において電気は欠かせない存在です。今日は風がないから節電して！というのは現実的に不可能と言えます。
このように天候などに左右される再生可能エネルギーを「変動性再生可能エネルギー」と言います。

この課題をクリアするために検討されているのは「洋上発電」の活用です。
海の上であれば風量も安定しており、発電量の不安定さも問題にはなりません。
洋上風力発電のなかでも浮体式の風車が特に注目されています。

風力発電のデメリットに設置場所が限られてしまうというものがありました。
それは洋上風力発電でも同じで、着床式の場合であっても設置場所は限られてしまいます。
ですが、浮体式のものであれば広い海のどこであっても風車を設置することができます。
日本は海に囲まれた島国ですから、この広い海を利用することで設置場所の課題もクリアできるのです。

また、風力発電のデメリットに騒音問題もありました。
これに関しても解決策があげられており、防音性のある部品を使用することが案としてあがっています。
騒音に関する調査を行い、設計時に役立てたり防音材の設置を行ったりなどすることで騒音問題は解決できます。
技術により風力発電の課題も少しずつクリアしていこうといているのです。

【風力発電の仕組みを理解しよう！】日本と風力発電

日本と風力発電

風力発電は再生可能エネルギーとして日本でも注目されていますが、海外から見るとかなり遅れています。
騒音や発電量の問題をクリアできる「洋上浮力発電」の普及率はかなり低い数字です。
海外の発電量は日本の400倍とも言われており、まだまだ日本が遅れていることがわかります。

ですが、海に囲まれた日本で洋上風力を活用しないのはかなり勿体無いと言えます。
そこで日本では2030年までに170倍の発電量を目標として取り組み始めました。

洋上風力ということは海の上で発電したものをどう送るのかが問題視されています。
それでも日本に洋上風量を浸透させたいと国を挙げて取り組んでいるのです。

地熱発電の仕組みを理解しよう！

風力発電は環境に優しく、永久的に発電することのできる再生可能エネルギーです。
多くのメリットがある一方で、デメリットや課題も多く残っています。
しかし、その課題を少しずつ解決する動きが日本で始まっています。
周りを海に囲まれた島国日本だからこそ、「洋上風力」への期待が高まっているのです。
風力発電が主流になった頃には日本も脱炭素社会の仲間入りをしているかもしれません。

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