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小型風力発電の豆知識 Q&A

Q1.小型風車はどれくらいの大きさ?
A:風車直径が約7m以下のもの(受風面積が40m2以下のもの)、あるいは風車出力が20kW以下のものを小型風車といいます。特に発電出力が1kW未満のものはマイクロ風車と呼ばれています。

Q2.小型風車は何に使えるの?
A:小型風車は独立してエネルギーを得ることができますので、山小屋・農牧地用の電源、船舶、無線用、広告用LED表示盤、水中電動ポンプなどさまざまです。都市部では夜間照明灯、非常用電源、公園、もちろん家庭での電力としても利用できます。

Q3.風車にはどんなものがあるの?どの風車がいいの?
A:風車には風車軸の風を受ける方向によって垂直軸型風車と水平軸型風車に分かれています。それぞれ長所短所があり、主に垂直軸型風車は風を360度どこからでも受けられますが、風から受け取ることのできるエネルギーが一般的に小さいと言われています。水平軸型風車は受風面積から得られるエネルギーは大きいですが、真正面から風を受けるための方向制御が重要になります。

Q4.小型風車の設置場所で注意することは?
A:人が近寄る場所は避けてください。風通しのよい、周囲に障害物のない場所を選ぶといいでしょう。マンションのベランダなどでは、安全性・騒音・風況など不利な条件が多いので、お勧めはできません。

Q5.小型風車の強風対策はどのようにするの?
A:風車にはそれぞれ翼の回転数の上限、耐風速を設定しています。上限の回転に達すると発電機や翼の破損などの故障を引き起こしてしまう可能性がありますので、これを防ぐための制御が施されています。

Q6.風車の発電性能はどうして調べればいいの?
A:メーカーのカタログに示されている性能は風洞実験から得られたデータがほとんどですので、設置したときの自然風による発電量はカタログより低くなる傾向にあります。このためメーカーに自然風による発電データの確認をお勧めします。自然風は風洞と異なり、風向きも変わり強く吹いたり弱く吹いたりしますので、風洞実験のデータがよくても自然風では得られない場合があります。

Q7.風力発電機の仕組みは?
A:基本的にはモーターの構造を逆の流れにしたものです。モーターは電気を使って軸の回転(動力)を得ますが、風力発電機では逆に風の力で軸を回し、電気を得ます。発電した電気は交流のため、整流して直流に直します。その後、バッテリーに充電するか、または昇圧し、交流に変換して電源として利用します。

Q8.発電した電気は家電製品の電源として利用できるの?
A:風車から得られたエネルギーを直接、家庭の電源として利用することはできません。翼から得られた動力を発電機の軸に伝えて電気に変換します。それを一度整流してから電源として利用します。
電源としての利用方法には・・・
@独立電源
発電した電気をまずバッテリーに蓄え、インバータで交流100Vに変換して電気設備に供給します。バッテリーの電圧が下限値より低下した場合、電力供給はストップしてしまいます。
A切替え電源
独立電源はバッテリー電圧が低下すると電力供給も低下しますが、切替え電源の場合、電力供給が低下すると自動的に電力会社の商用電源に切り替えます。ただし、切り替え時に瞬間ですが一時的に停止することになります。
B系統連系
電力会社の商用電源に接続して電気を売買できるシステムをいいます。家庭用の太陽光システムと同じシステムです。

Q9.一般家庭の平均的な年間使用電力量でどれくらいなの?
A:一般家庭の平均的な年間使用電力量は約4,500kWh(約370kWh/月)と試算されています。
家庭に届く電気料金表を確認してみるといいでしょう。

Q10.太陽光発電との組み合わせはいいの?
A:太陽の日照時間は冬場より夏場のほうが長くなります。風は夏場より冬場に季節風が吹く傾向にあります。従って、夏と冬とで日照条件と風況条件の有利・不利が入れ替わりますので、風力発電機と太陽光発電を組み合わせると比較的安定した発電が期待できます。

 

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