風力発電

風力発電（ふうりょくはつでん）とは風の力（風力）を利用した発電方式である。風力エネルギーは再生可能エネルギーのひとつとして、自然環境の保全、エネルギーセキュリティの確保可能なエネルギー源として認められ、多くの地に風力発電所や風力発電装置が建設されている[3]。風力発電は、太陽光発電と同様にどの国でも経済的には自立できておらず、各国政府による巨大な補助金投入、つまりは税金や電気料金の固定価格買取制度によって運転されており、他のエネルギー源に比べてエネルギー密度が非常に低く、将来もエネルギー密度を高めて経済性を実現することができないため、割高のままであると予測されている[4]。太陽熱発電 2006年の欧州での導入量は2005年に比べ約19%増加し、48027MWに達した。設備全体による年間発電量は約100TWhに達する見込みである。これは2005年のEU全体の電力消費量の3%に相当する。2020年にはEUの全電力需要の13%を風力だけで賄える見込みである[9]。政策的には、殆どの国が固定価格買い取り制度（FIT）制と呼ばれる制度を軸として普及を進めている（再生可能エネルギー#普及政策参照）。普及の最も進んでいるデンマークでは既に国全体の電力の2割が風力発電によって賄われ、なおも普及を進めており、2025年には5割以上に増やせるとしている[10]。スペインでは2010年に風力発電で電力需要の16.6%を供給し、また電力由来の二酸化炭素排出量の26%を削減した[11]。非化石エネルギーのシェア増加により電力コストが抑えられて隣国フランスよりも安価となり、2010年には8.3TWhを輸出した[12]。また2011年3月には風力発電による月間の発電量が21%を占め、原子力やガス複合火力を抜いて最大の電力供給源となった[12]。米国[編集]米国は、以前からカリフォルニア州やテキサス州で大規模な風力発電ファームを建設していたが、2008年5月にエネルギー省（DOE）が2030年までに電力需要の20%に相当する約 290GWを風力発電で賄うという目標を立ててからさらに設備が増えた。しかし2010年は金融危機等の影響で市場が前年より縮小し、中国に累計導入量で抜かれた[6]。

資源量[編集]風力発電は、開発可能な量だけで人類の電力需要を充分に賄える資源量があるとされ、世界全体で実際に発電可能な量の見積もりは文献により異なるが、一説では年間約 498000TWh（テラワット時）が発電可能とされる[13]。これは世界全体の電力需要量（14TW）の約4倍に相当する。日本では電力需要の35GW（ギガ・ワット）程度の資源量が開発可能であると推定されている[3]。「日本では風況が悪く風力発電に向かない」などとする意見が存在したが、実際には新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）による風況調査などで設置有望地域が多く存在する可能性が示されている[14][3]。日本での陸上での導入量としては、2030年までに20GW、2050 年までに25GWなどの導入シナリオが提示されている[3]。さらに洋上風力発電まで考慮すれば、合計81GW程度まで利用可能と言われる[3]。 shurui 風力原動機はローターの直径が大型化するに伴い効率が向上し、採算性も向上する。地上付近では地面や障害物等による摩擦があり、高所の方がより効率よく風を捉えられるのが大きな理由である。このため発電事業用の風力原動機は大型化する傾向にある。2005年は、世界的に2.5MWクラスが中心であった。2008年には5MWの機種も登場している[17]。しかしながら、保守の観点から考えるならば、ロータ径が大型化するにつれて、タワーは高くなり、ブレードは長くなることから、点検や補修に困難が生じやすくなる。発電量はローターの半径の2乗、風速の3乗に比例する。効率は最高59%である（ベッツの法則）[18]。1919年、ドイツのアルバート・ベッツにより導き出された。日本メーカーでは1MWクラスが主流であったが、近年、2〜2.4MWクラスのものが商品化された[19]。また、家庭への普及を狙って小規模の風力原動機を商品開拓する動きもある[20]。