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風力発電の豆知識

風力発電の豆知識

風車の羽の枚数から設置するのに必要な条件まで、様々な豆知識をご紹介します。

風車の羽は何故3枚?

大型風車は3枚羽のタイプが世界的に主流となっています。まれに2枚羽のものもありますが、安定性や回転のバランスなどを考慮すると大型化が可能なプロペラ3枚羽の風車が定着しています。

どれぐらいの風が必要?

風という自然のエネルギーを利用して発電をする風車は、風が強い場所に設置する事で、効率よく発電をすることが可能です。風車を設置する為に必要な風の目安は、年平均風速で6m/s以上必要と言われています。風の状態を把握する為に、現地に風況観測装置を設置し、風力発電に適した場所か調査をしています。

風車はいつも発電している?

風車は風の強さによって発電する量が変わります。現在主流となっている2,000kWクラスの風車は3.5~4m/sの風が吹くと回りだして少しずつ発電を始めます。風車が最大出力で運転を行う為には概ね12m/s以上の風が必要です。風速25m/s以上の強風時は、風車の回転を止めて風の力を逃がし、風車に大きな負荷がかかるのを防いでいます。

風車を設置するのに必要な条件とは?

風車を設置したのに全く回らない、採算が取れないといったことが起きないようにする為には、設置場所の選定が重要となります。
建設条件は以下の3つがあります。

POINT01

風が強いこと
(年平均風速6m/s以上)

風から得られるエネルギー量は風速の3乗に比例する為、風が強ければより大きなエネルギーを得ることが可能です。

POINT02

風車の搬入路が確保できること

大型の風車を運ぶ為には幅員5m以上の道が必要です。ある程度は新たに造成する事で対応できますが、造成費用がかかる事で採算性への影響が出てきます。

POINT03

送電線が近くにあること

複数台の風車を導入するウィンドファームを設置する為には、作った電気を送る為に、電力会社の送電線(3万~10万Vクラス)に接続する必要があります。風車から送電線までの間に新たな送電線を敷設する必要があり、その距離が遠ければ遠いほど費用がかかり採算性への影響が出てきます。

風車の羽は何故赤い?

青空に映える白い風車-。
風力発電の風車はそんなイメージですが、ブレードの先端が赤く塗られている風車を見たことがあると思います。
これは「航空法」および「航空法施行規則」により、昼間、航行する航空機に対して障害となる高層物件の存在を認識させ、衝突を回避させるために義務付けられていることによるもので、赤白の塗り分けは“昼間障害標識”と呼ばれます。

昼間障害標識は、工場や発電所の煙突・鉄塔など細長いもの、骨組構造のものなど、航空機から視認の困難なものに設置することになっています。通常は赤と白、または黄赤と白で交互に7段塗色します。
風車では、ブレードが回転しているということもあり、視認性が十分あると考えられますが、赤白7段塗色のかわりにブレードの先端やナセルの一部を赤く塗色して更に視認性を高めています。
またウィンドファームのようにたくさんの風車が建ち並ぶ場合、群立物件の扱いになれば、特定の風車(例えば外側に位置する風車など)のみ塗色するというケースもあります

夜間での航空機の危険回避対策では、“航空障害灯”の設置が義務付けられています。高層ビルなどに見られる、明滅する赤いランプ、これが中光度赤色航空障害灯です。他にも低光度・高光度の航空障害灯があり、風車では一般的にナセル上部に中光度赤色航空障害灯を設置しています。

航空障害灯および昼間障害標識は、地表または水面上から60メートル以上の高さのある物件に設置の義務があります。なお、1km以内に当該物件より高い山がある場合には設置を免除されることがあります。

現在、中光度白色(または高光度)航空障害灯(閃光)を常時点灯させれば、昼間障害標識を設置しなくてもよくなりました。
しかし、中光度白色(または高光度)航空障害灯(閃光)は昼間も点灯しなければならないため、周辺地域住民の理解を得ることも重要となります。

最高到達点までの高さ
(ブレード含む)
昼間障害標識を設置
(夜間点灯)
昼間障害標識を設置しない
(常時点灯)
60m以上 90m未満 中光度赤色(明滅)
または 低光度
昼間障害標識を設置しない
(常時点灯)
90m以上 150m未満 中光度赤色(明滅)
および 低光度

〈参考〉航空障害灯の設置基準
※この設置基準に基づき、物件ごとに航空局の指示を受けます