こんにちは！
本日はアールエスアセットマネジメントの風力発電について取り上げてみます。
皆さんは風力発電がどういったものかご存知でしょうか？
地震の多い日本では再生可能エネルギーの開発と研究に力を入れています。
中でも風力発電は昔から存在する発電方法であり、現在多くの地域で取り入れられているものです。
しかし、中には風力発電がどのような仕組みで電力を作っているのかよく分からないという方もいらっしゃるでしょう。
そこで今回は、風力発電の特徴から日本での普及状況、メリット・デメリットについてご紹介していきます。
アールエスアセットマネジメントの事業についてもご紹介しているので、風力発電について調べている方やアールエスアセットマネジメントの事業についても気になるという方は、ぜひ参考にしてみてください。
Contents
アールエスアセットマネジメントの概要
アールエスアセットマネジメントは再生可能エネルギーファンドに対応したアレンジメント事業・インベストメント事業などを行っている企業です。
アレンジメント事業ではアセットマネージャーによるファンドストラクチャーの構築や資金運用の状況管理や設備メンテナンスなどといった運営管理をメインに行っており、インベストメント事業では特別目的会社に対して匿名組合出資をしており、その売電収入での投資事業を行っています。
アールエスアセットマネジメントで取り扱っている再生可能エネルギー事業には様々なものがあります。
- 太陽光発電
- バイオマス発電
- 風力発電
- 地熱発電
- 水力発電
中でも風力発電は風力発電機の小型化や洋上風力など、風力発電に関する開発事業も行っています。
風力発電って何？
そもそも、風力発電とはどのような発電の仕組みとなっているのかご存知でしょうか？
風力でどうやって電気を作っているのか、ご紹介していきましょう。
風力発電の仕組み
風力発電は、風車（風力発電機）を使って電力を生み出しています。
風車の「ナセル」という部分には外側にはブレードと呼ばれる羽の部分、内側には動力伝達軸に加え増速機やブレーキ装置、発電機などが含まれています。
風によってブレードが回ると、その回転する動力がナセルの中にある増速機に伝わります。
増速機は伝わった動力を増すためのもので、ギアを使用し回転速度をアップさせます。
回転速度のアップした動力はさらに伝達軸を伝わって発電機へと移動します。
発電機に伝わった動力は電気に変換されるのです。
ブレーキ装置は安全点検を行う際や、台風などの強風によってブレードが破損する可能性が高い時に回転を止めるためのものとなっています。
発電機で作られた電気はそのままナセルから塔体へと移動し、土台部分にある重圧器で昇圧されます。
昇圧することで電圧を上げて送電線や配電線に送られるのです。
風力発電機はかなり大きい
風力発電機はかなりの大きさがあります。
地上に作られる風力発電機の場合、高さ107mもあり、これは30階建てビルに匹敵する大きさです。
また、洋上に作られる風力発電機はさらに大きく180mとなっています。
風力発電機は風を受けてブレードを動かす必要があるのですが、地上に比べて高い一であればあるほど強い風が吹いているので、発電効率を上げるためにも大きく作っているのです。
風力発電は日本で普及しているのか他企業についても調査
風力は太陽光に次いで無尽蔵な自然エネルギーですが、風力発電は世界中に拡大しています。
では、日本の普及度はどうなっているのでしょうか？
ここでは日本での普及状況や風力発電関連の事業を行うアールエスアセットマネジメント以外の企業についてご紹介していきます。
世界から立ち遅れている日本の風力発電
太陽光発電は日光がないと発電ができないため、天候が悪い時や夜間は発電ができず安定供給に不安な部分があります。
一方、風力発電は風力があれば時間帯や季節問わず発電できるので安定供給の良さや、設置にかかるコストも比較的安く世界的な導入が広まっています。
しかし、日本は世界に比べて遅れているのが実情です。
NEDOの調査によると2012年度の1年間で運転を開始した風力発電は6.6万kWで、年度末時点の総設備容量は約264kW 、総設置量は1913基となっており、6000万kWを及ぶ中国などの海外に比べて遅れを取っていることが分かります。
同社が2017年に3月に公表した一定条件をクリアした風力発電設備を調査では、2017年3月時点の設備容量は336万kW（前年度比7.8％増）、設置基数は2203基（前年度比5.0％増）となりました。
この調査によれば日本で最も設備容量が多いのは青森県（設備容量：約39万kW、設置基数239基）、そして、秋田、北海道、鹿児島、三重に続きます。
逆に設備を導入していないのは埼玉、山梨、長野、大阪、岡山、広島、香川の7県でした。
このように2012年度の結果に比べると、再生可能エネルギーの推進により風量発電も国内で少しずつ増加はしています。
ですが、それでも日本は世界と比べると遅れており、2014年度の各国のデータによれば主要国の中では世界19位でした。
2014年の1年間で、1位の中国は2320万kW、2位のドイツは530万kw、3位のアメリカは490万kWを新規導入しており、ますます日本との差を広げています。
環境エネルギー政策研究会が2017年度の自然エネルギーの全発電量の割合を電源別で推計したところ、風力発電は2014年から2016年まで0.5％で、2017年度は0.6％とわずかに上昇しましたが横ばいの状態が続いています。
風力発電が普及しない原因とは
風力発電の売電価格は普及が進んでいる太陽光発電よりも2倍も高額ですが、日本で普及しない原因として様々なものが考えられています。
部品が標準化されていない
電力発電システムで使われている部品が現時点だと標準化されていません。
標準化されていないことで起きてしまうことは、部品の組み合わせが複雑化してしまうことでしょう。
複雑になってしまうと量産効果が薄れ、また風車本体のコストも下がりにくいので導入が難しくなってしまいます。
認証制度がない
売電期間は10～20年間と長いので、発電システムの安全性や性能には信頼性が求められます。
それを証明するものとしてJET規格の認証があります。
発電した直優電気を交流電気に変換する太陽光のパワーコンディショナーにはJET規格に認定されているのです。
また、売電を行うためには電力会社との連系が必要ですが、接続する場所によって地形や配線などの状況が変わるので、各地域の電力会社と協議が必要であり、そこでもJET規格が定められています。
一方、小型の風力発電となるとこれらの認証制度がまだ整っていないので、これも普及を阻む原因になっているようです。
適した土地が少ない
普及が進むヨーロッパは偏西風により安定した発電量を維持できていますが、日本の場合は安定した風が吹くのは一部の海沿いのみと言われています。
海に囲まれた日本は洋上風力発電に期待されていますが、それでも普及しない理由として様々な要因が関わっています。
風力発電設置の条件は風速が毎秒6.5秒以上、広大な土地、電力発電システムの運搬目的に5m以上の幅の道路があること、付近に送電線があること、周りに騒音や希少動植物の生態に悪影響を及ぼさないことです。
条件に適した土地を見つけることは容易ではなく、洋上風力発電の場合は長期間海域を占用することになるので、設備維持管理や占用社の選定基準や手続きは明確にしなければなりません。
一般海域の場合は港湾区域とは異なり海域利用のルールは各都道府県の条例となり、占用許可は3～5年が一般的なので、中長期での計画の見通しが難しいことも導入を妨げる原因につながっているのでしょう。
また、北海道などは風力発電に適した土地とされていますが、農地利用の規制などが絡み導入が難しいという理由も導入が広まらない理由と考えられます。
自然災害や事故の懸念
日本は世界的にも台風が多い国であり、大きな台風が来た時は風力発電システムを停止させなければなりません。
また、落雷のリスクもあり、羽部分が落雷で故障すると交換が必要であり、羽本体や交換費用が高く付くのでランニングコストの負担も大きくなるでしょう。
自然災害以外でも構造物の上部が折れて丸ごと落下する事故や、ブレードが落ちてくる事故のリスクも設備面での課題を抱えています。
風力発電業を行っている企業
まだまだ導入では色々な課題がありますが、風力発電の導入に力を入れている企業はアールエスアセットマネジメントを含め数多くあります。
では、風力発電業を行う他社を少しご紹介しましょう。
リニューアブル・ジャパン
リニューアブル・ジャパンもアールエスアセットマネジメント同様に、風力発電をはじめ再生可能エネルギー関連のサービスを展開しています。
発電所の候補地の選定から企画・開発、開発資金の調達、売電開始後の管理を一貫してサポートしている企業です。
実績を見てみると全国各地で発電所を計画してきましたが、太陽光発電がメインで風力発電所は掲載がなかったため、風力発電の実績まだ実績が少ないのかもしれません。
ユーラスエナジーホールディングス
1986年から電力事業を開始しており、国内ではなくアメリカから風力発電事業を海外で進展させていき、1999年から日本でも事業を開始した企業です。
日本で始めて北海道にウインドファームをつくり、現時点で国内の設備容量は100万860kWも手掛けてきました。
海外ではアメリカ・ヨーロッパ、アジアで実績があり、アフリカにも進出予定としています。
この他にも自然電力グループ、株式会社レノバなどが風力発電事業を展開していますが、まだまだ開発実績が多い企業は少ない傾向にあります。
アールエスアセットマネジメントも風力発電業の実績は少ない方ですが、現時点では石川県の3つの発電所を設立する予定となっており、今後も実績が増えていくと期待できるでしょう。
風力発電のメリットとデメリット
風の持っている力を利用して、自然エネルギーを生み出してくれる風力発電には、再生可能エネルギーの特徴でもある環境への配慮があり、大きなメリットがあります。
それと同時にデメリットになる部分もあります。
風力発電のメリットやデメリットになるのは何か、ご紹介していきましょう。
風力発電のメリット
風力発電には多くのメリットがあります。
風力発電において得られるメリットはこのようになっています。
環境に優しい
風力発電の最も大きなメリットは、何よりも環境に優しいという点でしょう。
自然に吹いている風を利用した発電方法になるので、環境に大きな影響を及ぼすことがありません。
日本で大きな震災があってから、発電方式の見直しをしなければならないという事実に直面しています。
今までの日本の発電方式は火力発電がメインとなっていて、その割合は9割を占めています。
天然ガスや石炭などを燃やして発電するのが火力発電で、日本人の生活を支えるための発電方式として、多くの燃料が燃やされていました。
しかし何かを燃やすと二酸化炭素が発生し、その二酸化炭素は温室効果ガスでもあるため、地球温暖化の大きな影響となってしまいます。
このまま火力発電を中心にしていては、ますます地球温暖化を進めてしまう原因となり、もう一方で原子力発電は東日本大震災で事故が起こってしまってからは、原子力発電も100％安全ではないことが明るみとなりました。
この震災によって、さらに安全で環境に優しいエネルギーで発電することが見直されることとなり、その点でも風力発電の環境への配慮が注目されています。
陸や海でも設置できる
風力発電に必要な発電機は、陸上のみならず洋上にも設置することができます。
陸上には、山などによって風を遮られてしまうことがあり、最適な立地に必ず発電機を設置できるとも限りませんが、洋上には風を遮ってしまうような障害物がなく、風の法則も陸上よりも明確になってきます。
また洋上で生活を送る人もいないため、設備事故などの問題も起こりにくいと考えられています。
昼でも夜でも発電できる
風力発電の機器は、風さえあれば電力を生み出すことができます。
そのため、太陽光発電のように日光のある時間だけなどという制限もなく、風が常に吹いているだけで、昼夜問わず発電をすることが可能です。
また風力発電機を設置する場所も、1年間の風の状況を把握した場所に設置されているので、ある程度の電力が確保できる場所になります。
自宅の庭先などの吹き込んでくる風とは違い、空の上で吹いている季節風や偏西風などの決まった法則を元に設置する場所を考慮して、年中安定して風が吹き込む場所を特定して設置するので、事前の計算と違った発電量になる心配もありません。
発電コストが低い
発電するための設備投資や、発電状態を維持するためには常にランニングコストがかかってしまいます。
このようなコストがかかってしまうのは仕方のないことですが、特に風力発電は他に比べるとランニングコストが低いことでも注目されています。
風力発電は他の発電方式の中でも技術の進歩が早く、2020年頃には発電コストがさらに下がるのではないかと予測されています。
また、太陽光発電と比べてもそのコストパフォーマンスの良さは際立っているため、今後は風力発電のコストが最も低くなるのではないでしょうか。
電力の変換効率が良い
電力の変換効率は、エネルギーを100とした時にそのうちの何％が電力になるかということですが、風力発電の場合は約40％となります。
この40％が多いのか少ないのか分からない方も多いと思いますが、太陽光発電は約10％で、15％にもなるとかなり高い水準となるため、この40％という数字を出している風力発電は、かなり高いということなり、電力の変換効率が良いということになります。
設備のための工期が短い
風力発電は、他の発電施設と比較しても設備のための工期が短く、平均的な期間は1年半となります。
火力発電所は規模にもよりますが約3～4年程度、原子力発電所は約4年以上となるため、風力発電の工期はとても短いということになります。
無限に近いエネルギーがある
火力発電などのエネルギー源は、このまま使い続けることでいつかエネルギー源が枯渇してしまいますが、風力発電のような自然エネルギーは使ったからといって風が吹かなくなるということがありません。
つまり、無限に近いエネルギーがあるということになります。
風力発電のデメリット
メリットの多い風力発電でも、やはりデメリットは存在します。
そのデメリットは以下のようになっています。
自然災害に弱い
自然の影響を大きく受けやすい風力発電のため、常に風の猛威を受けているのと同じ状態であり、風が強すぎると設備の崩壊の恐れがあり、落雷によって故障の可能性もあります。
風力発電の施設は、落雷の被害を受けやすい条件に設置されることもあるので、他の発電施設よりも自然の影響を受けやすいでしょう。
風の強さで発電量が変わる
自然に吹いている風をエネルギーに変えているため、発電量が不安定になってしまいます。
自然の風を相手にしているため、風の強弱を一定に保つことができず、台風などで稼働を中止することもあります。
そのため、他の発電方法に比べてどうしても発電量の不安定さが目立ってしまいます。
設置場所の確保が困難
日本は島国であり、その大半は山という地形であることから、あまり風力発電に向いている場所がありません。
その中でも1年間にある程度の風が見込めて、他に建物がないなど一定の条件をクリアできる場所を確保することが困難になってしまうのは仕方がありません。
騒音公害の恐れがある
現在の状態ではあまり考えられないのですが、もし風力発電施設が民家など住宅がある地域に建設されてしまった場合、低周波による公害やブレードの騒音問題など、大きな騒音公害を引き起こしてしまう可能性もあります。
景観崩壊の可能性
日本では山が多くあることから、山の頂上部分に風力発電施設を建設することがよくありますが、その建設を行うためには下から頂上に登る導線の確保が必要になってきます。
導線確保のための森林伐採などを行ってしまうと、それが環境崩壊だと指摘する声もあり、その角度によっては景観が大きく変わってしまいます。
総括
今回は、アールエスアセットマネジメントの概要や、力を入れている風力発電についてご説明してきました。
風力発電が、枯渇しないエネルギーを利用した発電方法だということを何となく知っていても、実際にその詳しい内容となると分からないという方も多いと思います。
風力発電について詳しく内容を理解することは、アールエスアセットマネジメントの事業内容を理解することにもなり、このような環境を利用して再生可能エネルギーを使う発電方法は、今後の環境や未来をより良いものに変えていくことができます。
特に発電システムの充実や規制緩和などによって、風力発電は急速な市場拡大の見込みがあり、大型の施設以外にも小型風力や洋上風力などの開発もアールエスアセットマネジメントなら形にすることができます。
少しでも持続可能な形で、資源の循環を行う優しい社会を実現するためには、今何をするべきなのかを考えてみましょう。
アールエスアセットマネジメントでは、日本の将来を支えていくための再生可能エネルギー事業に関するアレンジメント業務を行っていて、“安全かつ安定した電力供給への貢献”を理念として、サービス内容や規模に沿った構築や管理を行っています。
再生可能エネルギーのトータルサポートを任せられるだけでなく、新しい環境分野のビジネス構築にも最適でしょう。
