風力発電機の種類

「風力発電」の仕組みはいたってシンプル。「プロペラ」で風を受け止めることによって、動力伝達軸を回転させ、発電機を動かすというものです。形状などで分類されていますが、「発電の仕組み」自体はすべて同じです。


そういった意味では、風力発電の「発電機」の技術開発はあまり進んでいないように思われます。「発電機」は現状で完成形の要素として捉えられているとも考えられます。

風力発電の開発に余地があるとすれば、「発電効率」と「安全性」の向上ということに なります。特に「発電効率」は重要です。ときおり、新しい種類の風力発電装置が誕生します。それは発電の効率を高めることを目指して開発されているようです。

どんなに「弱い風」でも風車をまわす（動かす）ことができる。それを可能にする「プロペラ形状」を含んだシステムをどう作るか。それが風力発電の「発電効率」ということです。

現在、代表的な風力発電の形状は次のとおり。



★★　小型風力発電
　家庭用・小さな工場・農園などで使うタイプ


●ダリウス型

・垂直形状の風車で、「泡だて器」に似た形状です


●ジャイロミル型

・小規模発電向き。垂直形状で縦に4枚の翼が付いているタイプです。


●サポニウス型

・小規模発電向き。筒型の形状で上から見たときに渦巻きのような羽を持ったタイプです。


●クロスフロー型

・小規模発電向き。こちらも筒型ですが、多翼を持ったタイプで、掃除機のファンに似た形状を持っています。


●セイルウィング型

・羽が帆を張っているタイプの終車です。



★　大規模風力発電

　発電所や風車として活用されています。

●プロペラ型（2枚翼・3枚翼・多翼型）
　・大規模発電に適した代表的な形状です。

●オランダ型
　・オランダの伝統的な風力発電にて用いられてきた形状。十字型の特徴有る風車形状です。ドンキホーテが怪物だと勘違いしたのがこれです。

タグ：種類 風力発電機

風力発電の図

風力発電の図を集めました。


もっともポピュラーな水平式

内部の解説図です



垂直式



その他の風力発電図（ＹＡＨＯＯ！）

タグ：風力発電の図

垂直軸型 風力発電

前回は、風車の種類を説明しました。風力発電機は、回転軸の方向によって「水平軸型」とに大別することができますが、画像を省いたので、よく分からなかったことかと思います。

今回は「垂直軸型」について、画像を持ってきました。
（水平タイプは分かっているでしょうから。。。）


●　水平軸型


「水平軸型」は、風車の回転軸が地面に対して水平となるタイプです。効率が高く大型化が容易なタイプです。反面、二つの問題があります。

　　１．　発電機も風車上部に取り付けなければならない。
　　２．　風車の回転面を常に風の方向に向ける必要がある


１は、大規模になるほど問題が起こります。発電装置も重くなるからです。重量物が上部にあるというのは、設置・メンテナンス時の操作性に大きな課題があります。「大規模発電に向いている」「大きくなるほど扱いが大変」相反する部分ですね。




●　垂直軸型




　垂直軸型風車は、風車の回転軸が地面に対して垂直となるタイプです。重量物は地上に設置できるため、設置・メンテナンス時の扱いが容易です。また、風がどの方向に吹いても、全て利用が可能です。風車の向きを変えなく出いいので、風向きに対する依存性がありません。

どの風車も、回転軸は垂直です。全方向からの風を受け回転することができます。上記代表的な垂直軸型風車のうち、「ダリウス型」「ジャイロミル型」「直線翼型」は揚力を利用しています。


日本では、季節や時間帯によって、気まぐれに、風向きが変動します。
垂直軸型風車は、日本独特の風況に向いたタイプだと言えます。


でも実際には、日本の風車の95％が水平軸型のプロペラ式風車を採用しています。
なぜでしょう？


一般的に、垂直軸型風車にはこんな課題があります。

　課題１　　自己起動時に大きなトルクが必要で、低速風域では起動しにくい。
　課題２　　起動してもトルクが低く、有効な発電効率を得にくい。


つまり、「ちょっとくらいの風」では、風車が回転しにくいんです。風車によっては、自分で起動できないものもあります。そうなると、起動させる装置を別に付けなければならなくなります。


でも、現在ではこれも解決に向かっています。
「微風では回転しにくい」問題を解決した風車が登場したのです。中には、風速1m/秒程度の微風でも起動する風車もあります

タグ：風車

最近のエネルギー現状

原発が停止している、２０１２年現在。
稼動しているのは日本でたったの一基のみです。

原発の有無については、国政選挙の争点にもなっています。

自民党以外は、違う「いつまでに止めるか」という一点だけの違っているだけ。
方向性は「完全停止」に向いています。


現在の主力は、石炭や原油などの化石燃料ですが、温暖化の問題があります。主力の座からはやく引っ込めないとたいへんなことになります。
原子力は、ＣＯ２の問題を一気に解決するはずでしたが、一旦事故が起こると、人間の力ではどうにもできません。


代わりのエネルギーとして、有力なクリーン候補がいくつも上がっています。

　地熱
　太陽光
　風力
　波力
　振動


この中で、個人レベルで取り入れられそうなのがありますね。
そう、太陽光と風力です。

このブログでは、太陽光と風力を取り上げていくつもりですが、タイトルが示すとおり、「風力発電」をメインにしていきます。まずは風力発電の定義から


風力発電とは、は風のエネルギーをプロペラで受けて、発電機を回して発電するものです。風の吹く限り発電が可能なので、排出物を出さないクリーンな発電システムの代表格といわれます。

風力発電は、当初、一部自治体で執り行った珍しいケースという見方をされていましたが、この２０年で状況が一変しています。最近では、電力会社が、風力発電から電気を長期的に買い取ることを公表したことで、企業や自治体が発電事業に参加するようになりました。

さらに、個人や企業などが省エネや環境対策の一環として取引できるプログラム「グリーン電力証書」が実施されたことで、国内全体の風力発電実施に弾みがついたようです。


風力発電機の購入者は自治体や学校などが中心でしたが、小型化が進んだことで、誰もが扱えるようになっています。ベランダや庭など、ちょっとした空間があれば簡単に取り付けられます。価格も手ごろとなり普及し始めたようです。


はてな？　グリーン電力証書とは？

　風力や太陽光、バイオマス、小規模水力などの自然エネルギーや再生可能エネルギーによって発電される電力。消費者がグリーン電力を選んで購入することができるプログラムも含む。

タグ：風力発電