【マンガでわかる】風力発電のメリット・デメリットとは？

今日は無知なお前さんにでもわかるよう、風力発電についてわかりやすく解説したるわ。

風力発電は、風の力で羽根(ブレード)を回転させて発電機を動かすことで電気を生み出す再生可能エネルギーや。

再生可能エネルギーは、資源が枯渇する心配がなく、発電時にCO2を出さないエコな発電方法や。

よく化石燃料と比較される。

まあ、デメリットもあるけどな。

エネルギー量としては十分なんやけど、まだまだ人間が使うにはハードルがある。

今んところ使い勝手の良さでは化石燃料に勝てんとこあるけど、再生可能エネルギーは確実に利用が伸びとる。

風力発電は、文字通り風の力で発電すんねんけど、仕組みとしては、

1. ブレードで風を受けて
2. 増速機で回転数を上げ
3. 発電機で電気エネルギーに変える

その際、効率よく発電するために風速や風向きに合わせて風車を動かす仕組みがある。

風力発電は設置場所で二つに分けられる。

陸上か洋上(海の上)かや。

陸上発電は、設置コストが安く建てやすいけど、日本では設置に適した場所が少ない。

一方、洋上発電は、設置可能箇所が多いけど建設コストが高い。

ブレード(羽根)の形にも種類があって大きく二つ

• 水平軸型
• 垂直軸型

や。それぞれエネルギー効率や風に対する強度が違ったりする。

風力発電と聞いて一般的にイメージするのは水平軸型のプロペラ式ブレードや。

一番は他の形式に比べて発電効率がええからやな。

大型化もしやすく日本では一番普及しとる。

風力発電にはいろいろメリットがある。

代表的なものをひとつずつ紹介していくわ。

まずひとつ目の風力発電のメリットは、風力が再生可能エネルギーであることや。

再生可能エネルギーであるため、資源が枯渇する心配がなく発電時にCO2を排出しないエコな発電方法や。

風力発電のメリット２つめは、エネルギー効率がいいことや。

電気エネルギーに変換するときに必ずロスが生じてしまうんやけど、風力発電では、風の運動エネルギーを電気エネルギーに20〜40%程度まで変換できる。

太陽光発電は10〜20%程度と言われており風力は発電効率がいい。

ちなみに同じ再生可能エネルギーの水力の発電効率は80%や。

まあ水力発電のダム作ろうとしたら国家事業やし、そんなポンポン作れるもんじゃないけどな。

風力発電のメリット3つめは、発電コストが比較的安いことや。

再生可能エネルギーを使った発電は一般的にランニングコストが高くなりがちやけど……

参考：経済産業省 資源エネルギー庁　電気をつくるには、どんなコストがかかる？

風力発電は規模が小さいと高くなるけど、大規模なものだと火力発電並みのコストで発電できるんや。

風力発電のメリット4つめは、夜間でも発電できることや。

再生可能エネルギーで一般に最も普及してるのは太陽光発電やけど、太陽は昼間しか出てないので夜間は発電できん。

一方、風は夜も吹いているので一日中発電できるんや。

せやな。

実際、日本における電力の風力発電の割合は、1%にも満たない。

参考：環境エネルギー政策研究所　2022年の自然エネルギー電力の割合

日本で風力発電が普及するためには、まだいろんな壁がある。

風力発電のデメリットについて紹介していくわ

風力発電のデメリット1つ目は、日本では風力発電に適した土地が少ないという点や。

風力発電には6.5m/s以上の風速が必要なんやけど、年間平均風速が6.5m/s以上の土地は日本では少ない。

北海道や東北も多めやな。

こう見るとそれなりにあるようにも見えるけど、実際に風力発電施設を建てようと思うともっと場所が限られる。

こんな感じで陸地では適所が少ないんやけど海上に目を移すと少し変わってくる。

日本において洋上風力発電のポテンシャルは高く、今急速に注目が集まっとる。

風力発電のデメリット2つ目は、電力供給が安定しないという点や。

風は常に吹いとるわけちゃう。

数少ない適所を選んだとしても、24時間発電できるわけじゃなく、その日の天候次第や。

せやから風力発電だけで全ての電力を賄うのは現実的ではない。必ずバックップの電力が必要になってくる。

風力発電のデメリット3つ目は、メンテナンスが大変なことや。

風力発電には、強い風が必要て言うたけど、強すぎてもあかんねん。

台風のような暴風が吹くと、ブレードが壊れる恐れがあるねん。

せやから暴風の時は自動で止まるようになっとんねん。

台風の多い日本では頻繁にメンテナンスが必要になってくる。

風力発電は、大きい方が効率よく発電できるため、最近は大型化しておりブレードが地上から100m以上の風車もあるからメンテナンスが大変で、さらに洋上風力発電施設には、行くのも大変や。

落雷でも故障するおそれがあるから、維持管理には高い技術も必要になってくる。

風力発電のデメリット4つ目は、風力発電による周辺住民への騒音、低周波振動などの健康被害や。

大きなブレードが回転する風力発電では、騒音や振動が発生する。

風力発電施設建設には、地元住民の理解が不可欠や。

風車の音自体は、そこまで大きな音ではないと言われとんやけど、元々静かな場所に風車が建てられることも多く、また車通過のような一過性の音ではなく、周期的な変化する騒音「振幅変調音」やから注意が必要や。

せやから、環境省では元々の騒音「残留騒音」から5dB以内を基準としとる(場所、条件による)。

参考：環境省　風力発電施設から発生する騒音について

当然、風車から離れるほど音も小さくなるので、一般的に風車から500m以上は家から離れて建設される。

風力発電のデメリットとして他には、バードストライクや景観を損ねる問題などがある。

バードストライクとは、風車の回転するブレードに鳥がぶつかることや。

バードストライクによって希少な鳥が命を落としとる。

あとはー、回転するブレードによって起こる光の明滅(シャドーフリッカー)問題などもある。

持続可能な社会実現のためには今後、再生可能エネルギーの普及が必須になってくる。

再生可能エネルギにはそれぞれメリット・デメリットがあるが科学技術の発展と共にうまく使っていくことが重要やで。