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海に浮かぶ巨大風車、強風の沖合で効率発電

造船や建設の技術をコスト低減に生かす

2017年4月13日(木)

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東日本大震災以降、強い風が吹く沖合での風力発電に期待が集まっている。巨大な風車をいかに海面に浮かせるかに企業は知恵を絞る。造船や建設の技術は発電コストの低減に生きそうだ。

 都市部を離れて海岸線をドライブしていると白い巨大風車をよく目にするだろう。経済産業省の見通しによると、総発電量に占める風力発電の比率は現状の0.5%から2030年には1.7%に伸びるという。風力は夜間でも稼働可能という強みを持ち、エネルギーの変換効率も太陽光の4倍程度と言われている。しかも北海道や東北、九州では年間を通して強い風も吹く。

2040年には洋上が風力の4割強に
●風力発電の導入目標(国内)
出所:日本風力発電協会
風力発電導入量の国際比較
●国土が狭い日本は後進国
出所:Global Wind Energy Council

 だが、電力会社に接続する風力発電設備(出力10キロワット以上)は既に2000基以上存在し、騒音や景観などの問題をクリアして建てられる立地は減ってきた。そうした中、風力の比率を今後引き上げていく上で鍵を握りそうなのが、洋上という選択肢だ。

 水深が50m程度までの海域ならば、海底に基盤工事を施し、風車のタワー(支柱)を固定する「着床式」(着底式)の設備を建てられる。洋上風力で20年以上前から世界をリードしている欧州でも着床式が用いられてきた。海底油田の開発実績が豊富な欧州勢にとって、この方式での工事は手慣れたものだ。

コメント6件コメント/レビュー

「風力は夜間でも稼働可能という強み」は考え様によっては弱点である。電力需要のピークは昼間で、夜間は需要が少ないから売値も安くなる。然も風力は太陽光同様「天気任せ」で、「当て」に出来ない。そういう「気紛れ」な電力を発電量に合わせて消費してくれる需要を作るか、さも無ければ何らかの方法で蓄電するか。記事に書かれていないが、日本では諸外国に比して対して多くもない風力発電機が何機も突風によって使えなくなった事故が起きている。日本列島は小さいが地形が複雑で、風も複雑なのだ。そういう意味において、地形の影響を受け難い沖合の洋上風力なら風も安定している場所も多そうだし、風車の低周波音が近隣に被害を及ぼす事もない。「洋上風力の発電コストは陸上の2倍以上とみられている。」もあるが、風力発電の方式は先進国のモノマネにしか見えず、世界の影向他者に太刀打ち出来ると思えない。現時点での風力発電で、日本が有する特許がどの程度なのか、そういった事を無視して開発に金をかけるのはリスクが多過ぎないか?現時点で再エネ関連で世界トップレベルの技術を有しているのは、地熱発電くらいしかない。その地熱も、国内での開発が少なく、このままだとトップの座を引きずり落とされる日も遠くない様に思う。二番煎じの風力発電開発よりは、既にトップレベルにある地熱発電に特化して、磨きをかけるばきだ。日本は地熱資源では世界第3位という有数の「資源国」であり、これを活かさない手はない。地熱発電における阻害要因である、国立公園内での環境規制と温泉街による反対を抑え込む事で最大限開発すべきだ。従来型の蒸気溜まりに依存するタイプだけでなく、先進技術の高温岩体地熱発電も利用できれば、国内の全電力需要を十分に賄える国内資源であり、エネルギー安全保障の観点からも非常に有利である。再エネに限らないが、常に国際競争に勝てるかどうかがキーである事を忘れてはいけないと思う。(2017/04/15 11:15)

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「海に浮かぶ巨大風車、強風の沖合で効率発電」の著者

上木 貴博

上木 貴博(うえき・たかひろ)

日経ビジネス記者

2002年に筑波大学を卒業し、日経BP入社。「日経ビジネス」「日経情報ストラテジー」「日経マネー」編集部などを経て、2016年4月から現職。製造業を中心に取材中。趣味は献血(通算185回)。相撲二段。

※このプロフィールは、著者が日経ビジネスオンラインに記事を最後に執筆した時点のものです。

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「風力は夜間でも稼働可能という強み」は考え様によっては弱点である。電力需要のピークは昼間で、夜間は需要が少ないから売値も安くなる。然も風力は太陽光同様「天気任せ」で、「当て」に出来ない。そういう「気紛れ」な電力を発電量に合わせて消費してくれる需要を作るか、さも無ければ何らかの方法で蓄電するか。記事に書かれていないが、日本では諸外国に比して対して多くもない風力発電機が何機も突風によって使えなくなった事故が起きている。日本列島は小さいが地形が複雑で、風も複雑なのだ。そういう意味において、地形の影響を受け難い沖合の洋上風力なら風も安定している場所も多そうだし、風車の低周波音が近隣に被害を及ぼす事もない。「洋上風力の発電コストは陸上の2倍以上とみられている。」もあるが、風力発電の方式は先進国のモノマネにしか見えず、世界の影向他者に太刀打ち出来ると思えない。現時点での風力発電で、日本が有する特許がどの程度なのか、そういった事を無視して開発に金をかけるのはリスクが多過ぎないか?現時点で再エネ関連で世界トップレベルの技術を有しているのは、地熱発電くらいしかない。その地熱も、国内での開発が少なく、このままだとトップの座を引きずり落とされる日も遠くない様に思う。二番煎じの風力発電開発よりは、既にトップレベルにある地熱発電に特化して、磨きをかけるばきだ。日本は地熱資源では世界第3位という有数の「資源国」であり、これを活かさない手はない。地熱発電における阻害要因である、国立公園内での環境規制と温泉街による反対を抑え込む事で最大限開発すべきだ。従来型の蒸気溜まりに依存するタイプだけでなく、先進技術の高温岩体地熱発電も利用できれば、国内の全電力需要を十分に賄える国内資源であり、エネルギー安全保障の観点からも非常に有利である。再エネに限らないが、常に国際競争に勝てるかどうかがキーである事を忘れてはいけないと思う。(2017/04/15 11:15)

風力発電の技術が分かり、面白い記事でした。ありがとうございます。

ちょっとしたことですが、「エネルギー」と「出力」が混同されています。1J (ジュール)のエネルギーを1秒で生み出す発電機があったとしたら、その「出力」は1W(ワット)です。風の「エネルギー」は風速の自乗に比例しますが、1秒あたりに風車に吹き付ける風のエネルギーが、さらに風速に比例するので、風車の「出力」は、結局、風速の三乗に比例することになります。(2017/04/13 13:54)

■現状では浮体式風力発電の採算はとれない。というのも固定価格買取制度(FIT)での買い取り価格が着床式を前提とした「洋上風力:36円+税、調達期間20年」という区分けにしかなっていないためである。■特に浮体式風力発電は大型化できることにメリットがあるが、その製造に向けての各種設備も大がかりなものとなり初期投資費用が大きい。また、設置のノウハウを習得するまでの人材投資負担も大きい。確実に採算がとれる状況が確認されなければ、企業としては投資に踏み切れない。一方当然のことだが、2度目、3度目の設置のコストは急速に下がっていく。政府は最初の第一歩を踏み出す後押しのために、思い切ったFITにおける買い取り価格の設定を早急に行うべきである。■同様の措置は太陽光発電で行われてきた。そのため太陽光発電は爆発的に普及したが、再エネ賦課金負担が重くなるという副作用も生じた。■それを防ぐための提案として、破格の優遇買い取り価格の制限を実施期間ではなく、設備容量で上限をかけるのである。最初に稼働した順から10万kWまでは破格の優遇価格、100万kWまでは高優遇価格、それ以降は価格を下げる、といった具合である。これなら賦課金負担の上限が見えるので、予想外の負担を防ぐことができる。この仕組みなら早い者勝ちなので、日本企業に足りないといわれているスピード感を持たせる効果もある。(2017/04/13 11:26)

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