発電所が浮く？風力発電の革命がノルウェーで起こる。世界は太陽光発電のその先へ

テクノロジー＆世界情勢
2023.07.06

目次▼
□風力発電の革命的な技術：浮かぶ風力発電
・ウィンドキャッチャーとは？
・ウィンドキャッチャーの5つの利点
□最先端世界の自然エネルギー発電技術
・浮遊式太陽光発電所
・海洋風力タービン
・潮流発電機
・高度地熱システム
・バイオマスガス

風力発電の革命的な技術：浮かぶ風力発電

世界は温室効果ガスの排出を減らし、

低炭素経済への移行を図るために
緊急の対策を必要としています。

その中で最も有望な解決策の1つは、
特に陸地よりも風が強く一定する

海上で風力を利用することです。

しかし、海上風力発電は、高コスト、
環境への影響、技術的制限など
多くの課題に直面しています。

これらの課題を克服するために、
いくつかのイノベーターが、
より深い水域に展開でき、
より多くの風力エネルギーを捕捉できる


浮遊式海上風力タービンの新しい設計を開発しています。

その中の1つが、
再生可能エネルギーを
80,000世帯分提供することができ、


従来の化石燃料と同等の価格で運用できる

壁状の浮遊式風力タービンを開発している

ノルウェーのWind Catching Systemsです。

ウィンドキャッチャーとは？

同社の主力製品は、

マルチタービン設計をベースにした

浮遊式風力発電所で、
ウィンドキャッチャーと呼ばれています。

ウィンドキャッチャーは、

300メートルの高さの帆に垂直に積み重ねられた
100以上のローターを保持する
鋼鉄フレームで構成されています。

帆は、風向きに合わせて回転することができる
半潜水式トリマラン船に取り付けられています。

ウィンドキャッチャーは、
従来の浮遊式風力タービンに比べていくつかの利点があります。

ウィンドキャッチャーの5つの利点

小型ローターによる高いエネルギー生産 –

ウィンドキャッチャーは、
大きなブレードよりも回転速度が速く、
より高い風を利用できるより
小さなローターを使用しています。

これにより、
同じ風量からより多くのエネルギーを発生できます。

従来の浮遊式タービンは、
115メートルのブレードを持ち、
風速11メートル/秒までしか動作できませんが、
ウィンドキャッチャーのローターは15メートルで、
風速17〜18メートル/秒で動作できます。

乱流シナジー効果 –

ウィンドキャッチャーは、
乱流作用を利用して、
周囲のローターが性能を向上させることができる
マルチローター効果を利用しています。

ローターを近接配置することで、
ウィンドキャッチャーは、
ローター間のシナジーを作り出し、
発電量を最大化します。

同社によると、
ネットワーク内の10個のローターは、
10個の個別のローターよりも
多くのエネルギーを生み出します。

コストと環境への影響の低減 –

ウィンドキャッチャーは、
従来の浮遊式タービンに比べて、
少ない材料を使用し、
占有スペースを少なくすることで、

海上風力発電のコストと環境への影響を低減します。

同社によると、1つのウィンドキャッチャーは、
存在する最強の浮遊式タービン5基分のエネルギーを生み出し、その過程で生み出されるエネルギーの価格を半減させることができます。

また、1つのウィンドキャッチャーは、
80％の表面積を占有することで、
80,000世帯を電力供給することができます。

これは、ウィンドキャッチャーを
建設・維持するために必要なリソースが少なく、
その存在による
海洋生物の生息域への影響が小さくなることを意味します。

簡素化された運用とメンテナンス –

ウィンドキャッチャーは、
ローターや他の部品に
簡単にアクセスできる
エレベーター式システムを使用することで、
海上風力発電の設置とメンテナンスを簡素化します。

このシステムにより、
通常、海上風力発電に必要な高価な船舶や
クレーンが必要なくなると述べています。

また、部品の修理や交換を迅速に行うことができるため、
ウィンドキャッチャーの信頼性と可用性が向上します。

拡張性と適応性 –

ウィンドキャッチャーは、
さまざまな市場や条件に対応できるように
拡張性と適応性があります。

顧客のニーズや好みに応じて、
サイズや容量が異なる異なるバージョンのウィンドキャッチャーを開発する予定です。


また、ウィンドキャッチャーは、
風の強さ、水深、および電力グリッド接続に合わせてカスタマイズすることができると述べています。


同社は、
最初のパイロットモデルを今後3年以内に展開し、
将来的にはグローバル市場を拡大することを目指しています。

まとめ

ウィンドキャッチャーは、
革新的な設計と機能により、
ノルウェーのシェブロン型浮遊式風力タービンが海上風力発電を革命化する例です。


マルチローターを使用し、
乱流シナジーを利用し、
コストや影響を減らし、
オペレーションを簡素化し、
柔軟性を提供することで、

ウィンドキャッチャーは、
世界中の何百万人もの人々にクリーンで手頃な価格の信頼性の高いエネルギーを提供することを約束しています

最先端世界の自然エネルギー発電技術

自然エネルギー発電は、
太陽光、風力、水力、地熱、
バイオマスなどの再生可能な資源を電気に変換するプロセスです。


この種のエネルギー生産には、
温室効果ガスの排出削減、
エネルギー安全保障の強化、
雇用創出、公衆衛生の改善など、


環境と社会に多くの利点があります。

浮遊式太陽光発電所：

これらは、湖、貯水池、
または海洋などの水域の表面に浮かぶ光電パネルです。

土地を占有することなく、
生態系に影響を与えることなく電力を生成することができます。

また、陰影や過熱の問題を回避することができるため、
陸上太陽光発電所よりも高い効率を持っています。

浮遊式太陽光発電所の例には、

  • 日本の70 MW
    鹿児島七ツ島メガソーラー発電所
  • インドの150 MW
    バナスラ・サガルダム浮遊式太陽光発電プロジェクト
  • 中国の250 MW
    黄河水力海南ゴルムドソーラーパーク

海洋風力タービン：

これらは、海や大陸棚に設置された風力タービンです。


陸上風力タービンよりも強く一貫した
風力資源を利用することができます。

また、近隣コミュニティに対する視覚的および音響的影響が少ないです。

海洋風力タービンの例には、

  • 英国の1.2 GW
    Hornsea One Offshore Wind Farm
  • オランダの1.5 GW
    Hollandse Kust Zuid Offshore Wind Farm
  • 英国の2.8 GW
    Dogger Bank Wind Farm

潮流発電機：

これらは、潮流によって引き起こされる

流動水の運動エネルギーを捕捉する装置です。
最小限の環境影響と高い予測性で電力を生産することができます。


また、橋、桟橋、
または沖合いのプラットフォームなどの他の海洋構造物と統合することもできます。

潮流発電機の例には、

  • 北アイルランドの0.4 MW
    SeaGen
  • スコットランドの2 MW
    MeyGen
  • 韓国の9 MW
    西湖潮力発電所

地熱エネルギー：

これらは、
熱水または蒸気を含む深い岩層に
人工的な亀裂を作成するための高度な掘削および刺激技術を使用するシステムです。

地球から熱を抽出して、
電力を生成したり、
暖房や冷房サービスを提供したりすることができます。


また、天然の地熱貯留層が存在しない
地域の地熱ポテンシャルを拡大することもできます。

地熱エネルギーの例には、

  • アメリカ合衆国ネバダ州の25 MW
    Desert Peak地熱発電所
  • オーストラリアの25 MW
    Habanero地熱発電所
  • フランスの50 MW
    Soultz-sous-Forêts地熱発電所

バイオマスガス：

これは、木くず、農業廃棄物、
または市町村廃棄物などの
有機物を可燃性ガスであるシンガスに変換するプロセスです。

シンガスは、電力を生成したり、
燃料や化学物質を生産するために使用することができます。

これにより棄物処理の問題や温室効果ガスの排出を減らし、付加価値のある製品を生み出すことができます。

バイオマス発電プラントの例には、

  • フィンランドの20 MW
    Lahti EnergyのKymijärvi II発電所
  • スウェーデンの25 MW
    GoBiGas
  • カナダの42 MW
    Enerkem Edmonton Waste-to-Biofuels

～他の記事～