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知っておきたい風力発電の基礎知識

2016年11月17日一覧に戻る

知っておきたい風力発電

当社でもこれから風力発電の物件お取扱いが増えていきます。
売電の意味や固定価格買取制度など再生可能エネルギー政策の概要は太陽光発電と変わりありませんが、風力発電ならではの用語というものがあります。

今日は、風力発電に関する知っておきたい用語をご説明いたします。


カットイン・カットアウト

風力発電は、風車が回って発電が行なわれるという原理ですが、どのような状況でもプロペラが動けば発電がされるという訳ではありません。

風が吹き風車が回っても、それにより電力がつくられるにはおよそ2m/秒の風力に達しなければなりません。それ以下ですと、プロペラが回っていたとしても発電がされていない状態です。

この、発電が始まる風量の数値を『カットイン』といいます。


逆に風量が強すぎると風力発電の風車はセーフティとしてプロペラの回転をストップさせます。およそ25m/秒程度で作動する機能で、それ以上の強い風の中風車を回しっぱなしだと故障の恐れの方が高くなる故です。

この、プロペラをストップさせる風量上限の数値を『カットアウト』といいます。


更に、カットインとカットアウトの間なら、風が強くなればなるほど発電量が上がるのかというと、そうではありません。


風力発電の仕組み

① 風が吹きます ② カットインの時点から発電開始
③ 風速9m/秒程度で発電量は頭打ちに
④ そのままカットアウトまで風速9m/秒程度が維持される

図解すると以下のようになります。



尚、カットイン・カットアウトや、発電量の上限風速は機器により異なります。
風力発電をご検討される際は、それらの部分もチェックしてみてください。

メーカー 製品型番 カットイン カットアウト
C&F CF20 2.2 m/秒 25 m/秒
Xzeres Xzeres 442SR 2.5 m/秒 25 m/秒
Ennera Energy Windera S 3 m/秒 25 m/秒
WinPower GHRE19.8J 3 m/秒 25 m/秒
Gaia-Wind GW133 3.5 m/秒 25 m/秒

風力発電と騒音

太陽光発電と風力発電の設置を比較する時、大きな違いの一つが騒音問題だとおもいます。

太陽光発電ですと、条例規制以外で設置の際気をつけないといけない環境というと日照や地盤・地形ぐらいで、あっても規制ではないが周辺住民への景観配慮などです。
静かに、勝手に発電してくれる。それが太陽光発電のメリットでした。

しかし、風力発電の場合、プロペラが風切る音が低周波音となり近隣へと影響を及ぼします。ですので、風力発電所を設置する際には、風速、地盤の他、住宅地から十分な距離が離れているかに注意しなければなりません。


低周波音とは

周波音は風力発電機のみならず、私たちが耳にする「音」の中に全て含まれています。
その周波音の中でも”低い周波音”を、低周波音と呼びます。


音とは

音というのは、空気の振動が私たちの鼓膜を震わせ認識します。
この空気の振動が1秒間に何回震えるか、ということを周波数といいます。

1秒間に増える回数が「多い」と『高い音』。
「少ない」と『低い音』になります。

音は「大きさ」と「高い低い」で表し、
大きさ = 音圧 = dB(デシベル)
高い低い = 周波数 = Hz(ヘルツ)

という単位になります。


低周波音の影響

低周波音の影響は様々です。
音の振動により窓や物が震えたり、人体に不快感や圧迫感を感じさせたり、深刻なケースですと、不快感や圧迫感によるストレスから健康状態を損ねる方もおられます。



発生源は住宅近くの道路を通る大型車であったり、工場や店舗の機器、また戸別住宅の室外機やエコキュートまで、住民の生活に密に関わっているあらゆるもののため政府も防止対策をまとめています。


■参考
環境省「よくわかる低周波音(PDF)」
http://www.env.go.jp/air/teishuha/yokuwakaru/full.pdf

環境省「低周波音防止対策事例集(PDF)」
http://www.env.go.jp/air/teishuha/jirei/index.html


小形風力発電の低周波

小形風力発電機器が、FIT申請ができるよう取得するNK認証の中に基準騒音レベルという項目があります。メーカーはあらかじめこの機器はこのぐらいの騒音が出ますという申請をしチェックを受けなければならないのです。


代表メーカーの基準騒音レベル


小形風力発電は40~50デシベル台ですので、間近にあるエアコンの室外機又は静かな事務所の中の雑音レベル。
人の小声程度で、3メートル以内なら普通の声で会話が可能な大きさです。


低周波対策

上記リストをご覧いただくとお気づきになるかと思いますが、NK認証では騒音のデシベル(音圧)の項目しかありません。

低周波音のヘルツとはまた違うものになります。しかし、音圧、低周波ともに、遠く離れる程または遮蔽物があるほど影響が少なくなります。

ですので、風力発電を設置する際には、住宅地から一定の距離をおくことで対応します。

どれぐらいの距離を放すのかは機器によって異なりますが、小形風力発電でしたらおよそ半径150メートルから200メートル程度が一般的です。


設置場所のご相談承ります

風力発電を設置されたい場合、その地点の住所とグーグルマップなどで位置を示した画像などをお送りいただきましたら、その地点の年間平均風速をお調べいたします。


同時に、低周波、工事面から見た周辺環境も確認いたしますので、お客様へはシミュレーションと共にスムーズな導入へのアドバイスもいたします。

太陽光発電のみならず、風力発電もお任せ隊へお気軽にご相談ください。

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