風力発電の仕組み［１］
一般的に、風車はブレード、ハブ、ナセル、タワーの4つで構成されています。近年、風車は大型化が進み、地上から80メートル程の高さにナセルが設置される2メガワットから3メガワット級の風車も見られるようになりました。
ナセルの内部には増速機、発電機、ブレードピッチ制御用機器、ヨー制御機器などが収められており、ナセルの上部には、制御用の風向計、風速計も設置されています。
風力発電の仕組み［２］
風車は、一般的にブレード3枚で構成されるローターに風を受けることで揚力を発生し、その揚力でハブが回転し、回転力は主軸によって伝達され、増速機で高速回転に変えて、発電機を回し、発電します。これ以外にも増速機のないものや発電機の種類にも様々のタイプの風車があります。発生した電気は、変圧器で昇圧し、電力会社の送電線に送られ、工場や家庭などで消費されます。
風力発電所は、ほとんどが無人で運転されており、効率よく安全に運転するためにコンピュータを使って自動制御されています。風向に合わせてナセルの向きを変えたり、風がない時や逆に風が強すぎるときなどブレードへの負担が強すぎて危険な場合には、抵抗を受けないようにブレードの向きを変え、ブレーキをかけて回転を完全に停止するといった制御を自動的に行っています。
また、遠隔地のパソコンから電話回線などを使って、風車の状態を監視しており、風車の起動・停止などの制御などが遠隔地でも行え、異常が発生した場合にも早急な対処が可能です。
風力発電の特徴
風力発電の特徴としては、主に下に挙げる5つがあります。
●二酸化炭素の排出がない
●風は枯渇する心配がない
●風は世界中に存在する安全なエネルギー源である
●比較的に設備が簡単で、運転が容易である
●自然環境への影響が小さい
風のエネルギーは風速の3乗に比例し、ローター直径の2乗に比例して増大するため、風車の大型化技術が進歩したこともあり、近年は風況の良い場所に大型の風車を建設するようになりました。また、沿岸、沖合に風車を建設する洋上風車なども導入が進んでいます。