
風車をクルクルと回す姿はそれはそれで見ていても何か面白いのですが、この風力発電については近年巨大化する傾向があります。世界最大の風力発電はブレード(プロペラ)の先端がなんと地上260mに達するというよくわからない規模になっているのですが、いったいどこまで巨大化が許されるのでしょうか?
2023年、イングランドの沖合に海底に固定する方法で運用が開始されるのはドッガーバンク洋上風力発電です。実はこの風力発電に搭載されているHVDCという技術は多くのシェアを占めているという日立ABBパワーグリッド社が納品したものが使用されています。
そのんな日本の技術も入ったドッガーバンク洋上風力発電は全システムを2026年に完成を予定しており、その発電量は年間6TWh、合計18TWhとなりイギリスの600万世帯、電力需要の5%も賄うという大規模施設となります。
話はズレましたが、巨大化する風力発電はいったいどこまで巨大化できるのかという疑問です。これに関して紹介しているサイエンス系のサイトによると、理論的に上限はないとのこと。上限というのはもちろん人間が作ったり運用できる想定可能な範囲での上限という意味です。
Wind turbines are already skyscraper-sized – is there any limit to how big they will get?
https://theconversation.com/wind-turbines-are-already-skyscraper-sized-is-there-any-limit-to-how-big-they-will-get-196131
このブレードについては工学的制約が存在しているといいます。
1つはブレードが雨滴や波しぶきと衝突することによって引き起こされる侵食です。現在の設計では侵食を避けるためにブレード先端の速度を毎秒90メートル 、時速324km以下に制限する必要があるとのこと。つまりこの制約があることでより大きいタービンを使うことでゆっくり回転することができ、大きい発電機を動かし発電量を得ることができます。
そのんな日本の技術も入ったドッガーバンク洋上風力発電は全システムを2026年に完成を予定しており、その発電量は年間6TWh、合計18TWhとなりイギリスの600万世帯、電力需要の5%も賄うという大規模施設となります。
話はズレましたが、巨大化する風力発電はいったいどこまで巨大化できるのかという疑問です。これに関して紹介しているサイエンス系のサイトによると、理論的に上限はないとのこと。上限というのはもちろん人間が作ったり運用できる想定可能な範囲での上限という意味です。
Wind turbines are already skyscraper-sized – is there any limit to how big they will get?
https://theconversation.com/wind-turbines-are-already-skyscraper-sized-is-there-any-limit-to-how-big-they-will-get-196131
このブレードについては工学的制約が存在しているといいます。
1つはブレードが雨滴や波しぶきと衝突することによって引き起こされる侵食です。現在の設計では侵食を避けるためにブレード先端の速度を毎秒90メートル 、時速324km以下に制限する必要があるとのこと。つまりこの制約があることでより大きいタービンを使うことでゆっくり回転することができ、大きい発電機を動かし発電量を得ることができます。
またブレードが長くなるにつれてブレードがたわみやすくなります。特に台風などの条件下でブレードがタワーに衝突しないよう設計が求められるとのこと。
これ以外にもいくつか制約があるのですが、風力発電タービンは個々数年で急速に巨大化しているのですが、ブレードの回転速度の制約と発電量のバランスが理由になっているという記載があります。もちろん建設コストや物理的な数々の上限を超えないレベル、かつコストパフォーマンが優れたサイズまで巨大化していくということになりそうです。
ちなみに日本で風力発電発電の導入が遅れている理由の一つは海外にはないような台風の通り道になっているためコストパフォーマンが悪いという理由もあるとされています。
これ以外にもいくつか制約があるのですが、風力発電タービンは個々数年で急速に巨大化しているのですが、ブレードの回転速度の制約と発電量のバランスが理由になっているという記載があります。もちろん建設コストや物理的な数々の上限を超えないレベル、かつコストパフォーマンが優れたサイズまで巨大化していくということになりそうです。
ちなみに日本で風力発電発電の導入が遅れている理由の一つは海外にはないような台風の通り道になっているためコストパフォーマンが悪いという理由もあるとされています。