【マンガでわかる】風力発電のメリット・デメリットとは?

マンガでわかる風力発電とは 地球温暖化
この記事を書いた人

ウチダ リュウジ

・東京大学大学院 自然環境学専攻卒 修士(環境学)
・大学院でマンガを使った環境教育を研究
・現在(2024年)、東京大学 情報基盤センター 協力研究員

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旅行先で風力発電と出会う

旅行に出かけるウチダ
外の景色を眺める
風力発電
リュウジー
リュウジー

風力発電やな。

ウチダ
ウチダ

リュウジー!!

リュウジー
リュウジー

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。

ウチダ
ウチダ

わーい。

風力発電とは?

リュウジー
リュウジー

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。

ウチダ
ウチダ

再生可能エネルギー?

リュウジー
リュウジー

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。

無尽蔵でエコな再生可能エネルギー
ウチダ
ウチダ

おお〜。

再生可能エネルギーすげーじゃん。

リュウジー
リュウジー

まあ、デメリットもあるけどな。

ウチダ
ウチダ

えっ!?

リュウジー
リュウジー

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。

風力発電の仕組み

リュウジー
リュウジー

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。

風力発電の仕組みのイラスト
ウチダ
ウチダ

ほへー。

風力発電の種類

リュウジー
リュウジー

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。

ウチダ
ウチダ

ほうほう。

リュウジー
リュウジー

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。

陸上・洋上風力発電のイラスト
リュウジー
リュウジー

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。

ブレードの種類のイラスト
ウチダ
ウチダ

確かにさっき見たのもプロペラ型だった。

でもどうしてプロペラ式のブレードが多いの?

リュウジー
リュウジー

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。

風力発電のメリット

リュウジー
リュウジー

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。

風力発電のメリット

  • 再生可能エネルギー
  • エネルギー効率がいい
  • 発電コストが安い
  • 夜間でも発電できる

風力発電メリット①再生可能エネルギー

リュウジー
リュウジー

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。

ウチダ
ウチダ

最初に言ってたやつだ。

リュウジー
リュウジー

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。

無尽蔵な風エネルギー

風力発電メリット②エネルギー効率がいい

リュウジー
リュウジー

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。

ウチダ
ウチダ

ほうほう。

リュウジー
リュウジー

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。

再生可能エネルギーの発電効率
ウチダ
ウチダ

おおー。40%!!

風力発電すごいね。

再生可能エネルギーのキングだ。

リュウジー
リュウジー

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。

ウチダ
ウチダ

!!!!!

リュウジー
リュウジー

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。

風力発電メリット③発電コストが安い

リュウジー
リュウジー

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。

ウチダ
ウチダ

ほうほう。

リュウジー
リュウジー

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?

再生可能エネルギーは発電コストが高い
リュウジー
リュウジー

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。

大規模な風力発電は発電コストが火力発電並み
ウチダ
ウチダ

さ、300m!?

で、でかすぎる…。

風力発電メリット④夜間でも発電できる

リュウジー
リュウジー

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。

ウチダ
ウチダ

ほう。

リュウジー
リュウジー

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。

風が吹いていれば夜でも発電可能な風力発電

風力発電のデメリット

ウチダ
ウチダ

風力発電、いいトコばっかじゃん!!

ウチダ
ウチダ

でも日本じゃあんまり風力発電施設見ないような気がするんだけど何でだろ…?

(実際今日、はじめて風車見たし……。)

リュウジー
リュウジー

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

日本の電力割合
リュウジー
リュウジー

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

  • 適地が少ない
  • 供給が安定しない
  • メンテナンス
  • 騒音・振動被害

風力発電デメリット①適地が少ない

リュウジー
リュウジー

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。

ウチダ
ウチダ

ほーう。

リュウジー
リュウジー

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。

風力発電に適した場所
リュウジー
リュウジー

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。

海上の風力発電に適した場所
リュウジー
リュウジー

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。

風力発電デメリット②供給が安定しない

リュウジー
リュウジー

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。

ウチダ
ウチダ

んん??どういうこと?

リュウジー
リュウジー

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。

風力発電は電力供給が安定しない

風力発電デメリット③メンテナンス

リュウジー
リュウジー

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。

ウチダ
ウチダ

まあ、機械は壊れるものだしね。

リュウジー
リュウジー

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。

ウチダ
ウチダ

えっ!?

強ければ強いほどいいんかなって思ってた。

リュウジー
リュウジー

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。

暴風で倒壊の恐れがある風力発電
リュウジー
リュウジー

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。

メンテナンスが大変
ウチダ
ウチダ

ひぇ〜。

リュウジー
リュウジー

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。

風力発電デメリット④騒音・振動被害

リュウジー
リュウジー

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。

ウチダ
ウチダ

健康被害かー。

リュウジー
リュウジー

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。

建設反対
ウチダ
ウチダ

あややや。

リュウジー
リュウジー

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。

風力発電の騒音問題
リュウジー
リュウジー

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

リュウジー
リュウジー

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。

風力発電の距離別騒音レベル

その他の風力発電のデメリット

リュウジー
リュウジー

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。

バードがストライクするイラスト
リュウジー
リュウジー

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。

ウチダ
ウチダ

あやややや……

バードストライクのイラスト
リュウジー
リュウジー

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。

シャドーフリッカー
リュウジー
リュウジー

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。

ウチダ
ウチダ

はーい。

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賢くなったウチダ
ウチダ
ウチダ

この調子でもっと勉強してレベルアップして……

有名大学に憧れるウチダ
リュウジー
リュウジー

そんな時は、

トウコベ

や。

ウチダ
ウチダ

リュウジー!!

トウコベ

??

トウコベ

リュウジー
リュウジー

講師が東大生のオンライン個別指導塾や!!

ウチダ
ウチダ

ええ〜!!先生が東大生ー!?

じゃあ東大生に直接教えてもらえるの?

リュウジー
リュウジー

せや。

東大生がマンツーマンで学習のサポートをしてくれる。

オンラインやからどこでも受講できる!!

ウチダ
ウチダ

でも、お高いんでしょう?

リュウジー
リュウジー

フフッ。

そうでもないねん。

トウコベのメリット
リュウジー
リュウジー

30日間の全額返金保証もあるから、合わんかったら辞めればええし、まずはお試しで始めてみるのもええかもな。

トウコベは30日間の全額返金保証
リュウジー
リュウジー

無料で勉強相談できるから、まずは聞いてみるとええわ。

\まずは無料勉強相談から/
リュウジー
リュウジー

よしよし。宣伝も済んだし満足満足。

最後に今日のまとめや。

まとめ

  • 風力発電は、風の力で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
  • 風力発電の仕組みは、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
  • 陸上風力発電と洋上風力発電がある
  • 風力発電のメリット
    • 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
    • エネルギー効率が良く、電気エネルギーに20〜40%程度まで変換できる
    • 比較的発電コストが安く大規模なものだと火力発電並みのコストで発電できる
    • 風が吹いていれば夜間でも発電できる
  • 日本における電力の風力発電の割合は、1%にも満たない
  • 風力発電のデメリット
    • 日本では適地が少ない
    • 風頼みのため電力供給が安定しない
    • 台風や落雷などメンテナンスが大変
    • 周辺住民への騒音・振動被害
    • バードストライク
地球温暖化
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★世界の子供たちへの寄付でSDGsに貢献(広告)

SDGs問題について考えるウチダ
リュウジー
リュウジー

せやったら…

チャイルド・スポンサーシップは一つの手かもな。

1日あたり150円の支援で「希望」を

ウチダ
ウチダ

チャイルド・スポンサーシップ??

リュウジー
リュウジー

チャイルド・スポンサーシップとは途上国の貧しい子供たちへ寄付支援することや。

ウチダ
ウチダ

き…寄付かー…。

大切な事だってのはわかるけど……

なんかちょっと怖いなー…。

やったことないし、あやしい団体じゃないよね…?

怪しむウチダ
リュウジー
リュウジー

……。

チャイルド・スポンサーシップを運営する「ワールド・ビジョン・ジャパン」は、東京都の認定を受けた認定NPO法人で世界中で活動しておる。

ほんで日本国内で6万人以上が支援者になっとるし、有名人の支援者もおる。

ウチダ
ウチダ

ろ、6万人!?

ほへー。

寄付内容について話すリュウジー
リュウジー
リュウジー

つまり寄付をすることによってSDGsの目標のいろんなとこに貢献できるわけや!!

ウチダ
ウチダ

なっなんと!!

SDGs目標1,2,3,4,6,10
寄付をすればいろんな分野に貢献できる
ウチダ
ウチダ

おおー…。

寄付かー…うーん…。

リュウジー
リュウジー

チャイルド・スポンサーシップのええ所は、「寄付したらそれで終わり」ちゃうくて

  • 1年に1回、子供たちの写真付き成長報告が届く
  • 子供たちと手紙のやりとりができる

などのアフターケアもあるんや。

チャイルドスポンサーのメリット
リュウジー
リュウジー

1日あたり150円、月々4500円から始められるんや。

ウチダ
ウチダ

月4500円かー…。うーん。

お母さんに聞いてみようかな…。

リュウジー
リュウジー

まあ、もちろん寄付やからお前さんがしたいと思ったらしたらええ。

寄付することがSDGsに貢献する一つの方法かもなってことだけ覚えときー。

ウチダ
ウチダ

はーい。

\詳しくはこちらから/
リュウジー
リュウジー

よしよし。宣伝も済んだし満足満足。

(デジャブ)