森嶋俊介 風力発電
１世界の風力発電
まず風力発電の現在の現状は風力発電は世界的に大規模な実用化が進んでおり、2010年には世界の電力需要量の2.3%、2020年には4.5〜11.5%に達すると言われる。世界的にみると1997年から2009年にかけ約16倍も発達した。今では欧州が最も風力発電に積極的であり、続いてアジア北米となっている。日本はまだまだ風力発電が盛んなわけではないことがわかった。そしてこの風力発電の結果からなんと毎年、1億5,800万トンの二酸化炭素排出削減効果を持つという。しかし風力発電とても大きな装置で行われて多くのとても効率良くエネルギーに変換されると思っていたのでどのくらいのエネルギーを得られるのか？国別に見ると、中国が1893万kWで。全体の49.5％を占める。これでどれだけの量の風力発電があるのかと驚く結果になった。2位は米国で512万kWを新設した。以下、インド、スペイン、ドイツ、フランスが上位５か国。また累計の設置容量が最も多いのも中国で、全体の22.7％に相当する4473万kWの設備を保有している。米国が4018万kWで2番目に多い。全体に占める割合は20.4％である。次いで、ドイツ、スペイン、インド、イタリアと上位５か国になる。さらに上位10カ国で全体の86.4％を占めることになる。地域別の設置容量では、アジアが急激に伸びている。きっと地球温暖化の影響で環境に配慮したクリーンなエネルギー開発に力をいれている意気込みがでているのだと思った。しかし、欧州は頭打ちになりつつある一方、北米は2010年の設置容量が前年比で半減した。しかし、世界中で風力発電に力を入れているのは明らかである結果になっている。
２風力発電のメリット
主に環境負荷の小ささ、化石燃料の使用量削減、エネルギー安全保障、産業振興・雇用創出などが挙げられる。二酸化炭素などの温室効果ガス排出量の低減効果があり環境によい。そして発電コストが低く、事業化が比較的容易である。エネルギー自給率の向上が見込める。事故や災害など影響を最小限に抑え、全体の稼働率を高くできる。工期が短く、需要総量の変動に対応しやすい。また投資してから運転開始までの利子も少なく済む。燃料を必要としないため、インフレなどの事業リスクを減らせる。大規模集中型の発電所と比べると、修理やメンテナンスに要する時間が短くできる。離島などでも燃料の確保や送電コストの高い地域の独立電源として活用できる。冷却水を必要としない。小型のものは需要地に設置可能であり、送電コストもかからない。個々の設備が小規模で個人でも扱うことができる。風が吹けばいつでも発電が可能である。など主に送電や環境悪化の原因にならない小規模の個人でも扱えるなどとても重要なことが挙げられる。
３風力発電のデメリット
出力電力が不安定であり、周辺の環境への悪影響の問題がある。特に設置場所が重要となる。風速により出力の電圧や力率が需要と関係なく変動する。周囲に騒音被害を与える恐れがある。コスト面で法的助成措置を必要とする場合が多い。ブレードに鳥が巻き込まれて死傷する場合がある。これに関して実際に風力発電はプロペラがゆっくりと回るので大した被害ではないという例もある。落雷などで故障し事故の原因になる場合がある。風車は年々タワーは高く、ブレードは長くなる傾向にあり、それに伴い点検や補修に係るコストがかかる。風量によっては余剰電力を増大させる。景観が威圧的、人によっては恐怖心、不気味さを与える。高原や山地などに立地する事が多く、観光客が減少する可能性もある。
という結果である。やはりコスト面と周囲の人々の意識が最もあげられる原因になっているだろう。こうしたデメリットも少しずつ解決していってほしい。
※ [wikipedia]
このようにメリットデメリットを比較すると今まではただ風力発電を増やせばいいと思っていた考えも変えなければいけないと思った。しっかり一機一機の配置の場所を考えなければ損をするし、騒音被害や恐怖心不気味さは住民の方に許可をもらわなければいけないだろうし鳥が巻き込まれるのもとても考えなければいけない課題だ。なんといってもこの風力発電を建てるコストだしかも大型機における原動機部分の寿命は通常20年程度とされる（機種や条件によっては30年とする場合もある）。また設計寿命は主に耐久性とコストのバランスで決定される。しかし、基礎部分の寿命は50年程度で設計し、2世代に亘って利用することが可能である。なお日本では減価償却資産の耐用年数が17年とされることからこれを寿命の代わりに用いて計算する場合があるが、その分発電コストを5%程度高く見積もることになる。だが寿命を迎えた原動機については、集中型発電所に比べ、更新で一度に止める風車の数が少なく工期も短いため、発電所全体の稼働状況に与える影響は少ないとされる。また風力発電技術は現在も改良が続いているため、より高性能な機種へ更新して競争力を高めたり、需要構造等の変化へ対応する観点からは、更新サイクルがある程度短い方がメリットがあるのだ。
４日本の風力発電
日本は一体風力発電をどのくらい積極的に行なっているのか？日本では欧米諸国に比して普及が進んでいない。理由として、台風に耐えうる風車を施設すると欧米と比較してコストが上がることや、大量の風車を設置できるだけの平地の確保が困難なこと、元々日本ではクリーンエネルギーとして太陽光発電を重視してきた歴史があることなどが挙げられる。また、日本は原子力発電への依存度がすでに大きいために風力への依存傾向は弱い。風力発電が盛んなわけではないことがわかった。確かに国土面積や地形など日本にとって不利な面のある風力発電だが正直この結果を見る前では日本はクリーンなエネルギーを多く変換している上位の国だと思っていた。しかし日本では、電力会社は風力発電に消極的であるが、自治体や市民グル−プによるプロジェクトの取り組みが進んでいる。日本国内での風力発電（出力10kW以上）の累計導入量は2007年3月時点で約1400基、総設備容量は約168万kWである。しかし、発電量は標準的な原発の数分の1である。環境省の調査によると、風力発電が国内での導入可能量が最も多い。2012年度からの開始を目指している再生可能エネルギーによる電力の固定価格買い取り制度を導入した時、最大1億4000万kWを導入できるという。また原発の事故から、日本は安全でクリーンなエネルギーに力をいれていくだろう大型でなく小型の風力発電機を近場で見ることができる未来になっていくかもしれない。
※「ECO JAPAN」
「http://eco.nikkeibp.co.jp/article/report/20110708/106830/」
５これからの風力発電
これからの風力発電はこのままの形であるのか？そう疑問に思い調べてみると未来の風力発電「風船型風車」という風力発電がみつかった。東京農工大学の長坂研准教授が2009頃から研究。仕組みとしては非常に単純、風車と送電線ワイヤー内にヘリウムガスを入れ、風船の様に浮かせるだけ。上空300〜1,000mでは毎秒約50mという安定した風が吹いており、昼夜を問わず出力変動の少ない電力を得られる。
※「http://freeride7.blog82.fc2.com/blog-entry-1796.html」
「EUEOPAエウロパ」
このようにまた新しい形の風力発電がうまれるかもしれない。大型で風車のようなものでなく破損や鳥が巻き込まれることなく風力を得られるような装置ができたらと考えてしまう。もっとクリーンで安全なエネルギーを開発する技術が生まれることを祈りたい。
６まとめ
実際にわたしは栃木県都賀町にある風力発電を見に行った。実際に見てみると写真でみたイメージよりはるかに大きく確かにもし壊れてしまったときどうなのか？と住んでいる人は不安になってしまうのもわかる大きさだった。本物を見ることで風力発電の実際の細々したところも気づくことができた。私は風力発電といえば安全でクリーンなエネルギーのイメージばかりしていたが、調べて見てみることで普段気付かない不安な面や危険な面でメリットも良い面と同じようにあがっていった。これからもこの良い面はそのまま向上してまだ不安な面は少しでも改善していくよう技術が進歩すると今話題になっている原子力発電より安全で住民が安心して暮らせていけるとおもう。この先の未来は新しいエネルギーは必要不可欠になっていくと思った。