2000kW風力発電システム

[画像] 世界の風を受けとめてクリーンな世界をつくります。

私たちにとって「風」は、とても身近な自然です。風力発電は、その風の力で風車をまわして発電に利用するシステム。CO₂を出さないクリーンエネルギーであることから、これからの地球環境を守るために欠かせない存在です。

* 本ページに記載のCO₂排出抑制量は当社試算による世界電力平均との比較推計です。

風の力ってどんなもの？

[画像] ～風力発電～使ってもなくならない自然のエネルギー

少し小学校の理科の時間を思い出してみましょう。そもそも「風」はどういう仕組みで吹いているのか？答えは、空気と太陽にあります。
太陽によって温められた空気と、冷たい空気との循環により空気が動きます。温められた空気は上昇気流になり、周りの空気を吸い込みます。これが低気圧です。一方、冷たい空気は下降気流になり、周りに空気を吐き出します。これが高気圧です。空気は気圧の高いところから、気圧の低いところに向かって流れます。これが風なのです。

風力発電は、自然の中にある風の力を利用して発電するシステムのため、使えばなくなってしまうエネルギーではなく、持続的に利用できるのが大きな特長です。

[画像] 風のメカニズム

これが風車の基本的な構造！

次に、日立製作所と富士重工業が共同開発した2,000kW風力発電システムを例に風車の構造を見てみましょう。
一番目立つプロペラ型の羽の部分を「ブレード」といいます。ここで風を受けて回転運動に変換するため、弱い風でも回ることができる翼の形状や角度が重要なポイントです。
地上から空にまっすぐに伸びている部分が「タワー」です。コンクリートと比較して軽量なことから、円錐形の鋼製タワーが一般的。タワー内は管状になっていて、電力ケーブルや制御用の光ファイバーなどが通っています。
タワーの頂上にある構造物を「ナセル」といいます。この中には風力発電の心臓部ともいえる増速機や発電機が備えられています。
タワー高は60mまたは80mで、ブレード1本の長さは40mとその大きさに驚かされます。これも1基でより多くの発電ができることの証なのです。特に、日立製作所は産業用モーター（誘導電動機）が創業製品であり、1910年の創業以来、約100年に渡り培ってきた「ものづくり」のノウハウが生かされています。

[画像] 風車の構造

[画像] ナセル部概要

日本の環境にも適した風力発電

日本の場合、風力発電の電力占有率はまだ0.1％しかありません。その理由は、日本の風が不安定なことにあります。普段の風速は弱い上に、台風や季節風で風向きや風速が一定せず、さらに複雑な地形が拍車をかけます。
海外はもちろんのこと、風向きや風力が一定しない日本でも対応するために、風向きに対してロータが後方になる「ダウンウィンドロータ方式」を採用。山や丘陵に設置されても地形に沿って吹き上げる風を効率的に捉えます。また常にブレードが風下に動くため、台風などで突風が吹いても受け流すことができます。
さらに、発電システムには、変化する風量に対して常に安定した発電が行える日立製の発電機を搭載。高効率で安定した運転を実現するための主回路として、半導体素子（IGBT）も新たに開発し、高電圧化と電力損失を減らすことに成功しました。
風向きや風速の変化にもしっかりと対応し、クリーンなエネルギーをつくりだす。その理想を徹底して追求したのが2,000kW風力発電システムです。

[画像] ダウンウィンドロータ