「洋上風力発電って何？」
「再生可能エネルギーに注目している」
「洋上風力発電のメリットとデメリットが知りたい」
今世界では地球温暖化による影響への懸念から、温室効果ガスを削減し地球温暖化を防ぐかが課題となっています。
日本においてはかつて化石燃料の代わりとして原子力発電に大きな期待が寄せられていましたが、2011年の東日本大震災とこれに伴う福島第一発電所の事故を受けて、現在国内に損ぞする原子力発電所が稼働停止をしている状態です。
そこで利用されているのが化石燃料ですが、化石燃料は温室効果ガス排出が大きいことから国際的な批判の声が出ています。
注目度が高い洋上風力発電とは
そこで温室効果ガスを発生させない地球に優しい発電方法として、ヨーロッパを始め多くの国々が導入数を増やしているのが再生可能エネルギーを利用した発電方法です。
再生可能エネルギーを利用した発電方法は主に、太陽光やバイオマス、小水力や地熱など様々ですが、その中でも特に注目度が高いのが「洋上風力発電」です。
風力発電というと風の力で風車を回転させる陸上風力発電が有名ですが、洋上風力発電は発電に使用する風車を海上や港湾内に設置する特徴を持っています。
基本的に陸上で行われる風力発電と、洋上風力発電は風車の構造から発電の仕組みまで基本的に同じです。
しかし洋上の場合海上に設置されているため、送電網から設備の基礎構造において大きな違いがあります。
この基礎構造での陸上とのと大きな違いが、風が安定して吹いており、風車を設置するための基礎設備を設置するのに適した遠浅の海が広がる海域に限定されます。
そのため水上であればどこでも設置できるわけではなく、海に囲まれている島国の日本にとっても設置場所は十分に検討する必要があります。
参考：Influx Inc(星野敦代表)が進めている洋上風力事業と地域経済活性化についてまとめました。
洋上での風力発電の起源
洋上での風力発電の起源は1930年代頃にドイツのヘルマン・ホネフが、回転中心部品にブレードがついた巨大なロータが2つ付いている浮体式の風車を提案したことが世界初だと言われています。
1970年代になるとW.E.ヒロニマスにより、浮体式の風車郡が提案されたことにより現在の洋上での風力発電システムにつながります。
では実際にどれくらいの発電量があるのかというと、2019年に世界で導入された風力発電は60.4GWであり、その約10％の6.1GWが洋上で占めています。
洋上風力発電で使用される洋上風車の種類
洋上風力発電で使用される洋上風車は大きく分けて2種類の基礎構造に分かれます。
一つが着床式と呼ばれる現在欧州を中心に主流とされている方法で、基礎を直接海底に固定して建設する方法であり、水深50mよりも浅いところでの利用が技術的・経済的にも有利とされます。
もう一つが浮体式であり、浮体構造物を設置して海底に固定したアンカーでつなぎとめる方法であり、従来の着床式では設置が難しかった水深50m以上の海域でも発電が可能になる方法です。
世界的に洋上での風力発電が注目されている理由
では世界的に洋上での風力発電が注目されている理由とは何かというと、風況がよく風車も大型化することができるため安定した大きな電気供給が可能となることが挙げられます。
従来の陸上風力発電の場合、風況が良いことはもちろん同じ場所でも季節によって風の量が変わるので年間を通じて一定の風量が確保できる場所にしか設置することが出来ません。
それを踏まえて、送電線前の距離が近く設置工事を行う時に工事車両が出入りできるアクセスの良さも求められること、発電時風車は騒音を起こすため近隣に住宅がないといった条件を全てクリアできる場所は非常に限られるデメリットがありました。
しかし洋上風力発電ならば、着床式と浮体式の2つの方式を採用することにより陸上風力発電で起こりうるデメリットをうまくカバーすることが出来ますし、大型の風車を設置しても周りは海しかないので騒音問題が起こる心配がないことや、風車が破損してしまった場合も人的被害が出にくいメリットがあります。
洋上風力発電の注意点やデメリット
ただし陸上風力発電は初期費用が安く済むのに対し、洋上は風車を設置から維持するためにかかる初期費用が高くなってしまうことや、ランニングコストの高さと送電線を海中ケーブルで敷設しなければいけない点などを考慮すると、陸上における風力発電と比較して十分な費用が準備できないと設置は難しくなるという注意点が出てきます。
まだまだ本格的な導入には研究開発が必要だと言われている風力発電ですが、再生エネルギーの中でも世界的に注目される理由は他にもたくさんあります。
例えば風力発電は発電似必要となるエネルギー源が枯渇してしまう心配がありません。
火力発電の場合石油など化石燃料が必須であり、将来も発電を続けるには埋蔵量が限られる化石燃料の使用量を制限したり、代替燃料を探す必要が出てきます。
しかし風力発電なら、風を利用するためエネルギー源は無限に得ることが可能で資源の枯渇を心配せず利用することができる強みを持っています。
まとめ
また発電時にCO2を排出しないクリーンな発電方法なため、火力発電のように窒素酸化物など有害物質を排出する心配がなく、環境への負荷を減らすことができるメリットがあります。
