風力発電のメリットとデメリット

アルファ・ベントスの風車
風車直径：126メートル
塔の高さ：92メートル
定格出力：5メガワット
総重量：700～1000トン
羽の回転速度：6.9～12.1回転／分
発電機の回転速度：670～1170回転／分
風車の回転に必要な最低風速：3.5メートル／秒
定格風速：13メートル／秒
風車を停止する風速：30メートル／秒以上
風車先端の最高回転速度：80メートル／秒（12.1回転／分の場合）

　アルファ・ベントスの風車は世界最大級である。陸上ならば小型から大型までさまざまな選択肢があるが、洋上の風車建設は基礎工事に多額の費用を要するため、できうる限り大型のものが選択される。例えば2.5メガワットの風車を2基建てるより5メガワットの風車を1基建てる方が、発電出力当りの建設費は安上がりになる。大型化により建設費が割安になる理屈は陸上の風車も同じだが、洋上の方がメリットが大きい。

　発電された電力はまず洋上変電施設で110万Vに昇圧され、直径18センチ・長さ60キロの海底ケーブルにより送電される。陸地に近い部分のケーブルは船の航行を妨げないよう海底地中に埋められている。

　最も注意を要する技術上の問題は氷だ。流氷の衝突に対して十分な強度を持つことはもちろん、風車に付着する氷の対策も必要になる。氷の付着により風車の回転に影響が出るようであれば、回転は自動的に停止するようになっている。

塔の構造（出典：Deutsche Offshore-Testfeld und Infrastruktur GmbH & Co. KG）

CO2削減効果

　さて、実際にアルファ・ベントスで発電される電力とCO2排出削減効果はどれほどのものなのだろう。

　合計出力60メガワットは最も理想的な風が吹いた場合の定格出力であり、当然、365日を通してこの出力を出せるわけではない。考え方としては、風の弱い日、風の強い日、あるいは風が強すぎて風車の回転を止めなければならない日など1年を通して平均化し、計算上「定格出力換算で何時間稼働するか」となる。

　陸上の場合はこれが3000時間以下となるが、洋上は風の条件がいいため3800時間程度を達成できる。従って発電量は以下の通り。

60メガワット×3800時間＝22万8000メガワット時

　家庭の電気消費量は1人当り年間約1メガワット時なので、アルファ・ベントスだけで22万8000人が家庭で使う電力を供給できる規模だ。