風力発電は、再生可能なエネルギー源として注目されています。最近の風力発電機は、風の動きから得られる運動エネルギーを電気に変換するものがほとんどです。しかし、発電量は、その地域の風の強さによって異なります。
風力発電機には、さまざまな形や大きさのものがあります。風力発電機には、さまざまな形や大きさのものがあり、公共の送電網から個人の家庭や農場、企業まで、さまざまな場所で電気を利用することができます。
風力発電機とは？
風力発電機は、クリーンで再生可能なエネルギーを生み出すために使用される道具です。クリーンな再生可能エネルギーは、有害な廃棄物を出さず、限られた資源に依存することもありません。つまり、風力発電機を維持できる限り、エネルギー源として利用することができるのです。
風力発電機にはさまざまな種類がありますが、大きく分けて4つのカテゴリーに分類されます。
-
マイクロです。 レクリエーションカーやヨットのバッテリーを充電するなど、用途が限定されている。出力は200〜500ワット。
-
陸上設置型。 これらは、しばしば大規模な風力発電所や風力発電所にまとめられています。公共の送電網のために相当量の電力を生成することができます。出力は100キロワットから数メガワットまでと幅広い。
-
オフショア。 これらは高くそびえ立つ構造物になる傾向がある。多くは、自由の女神よりも高い。強い海風を受け、大量のエネルギーを発生させる。
風とは？
風は太陽エネルギーの一種です。風は、空気を構成するすべての分子の間で、熱の分布が不均一になることによって発生します。
風を発生させる条件としては
-
太陽による地球の大気の加熱ムラ
-
地球のデコボコとした不規則な表面
-
地球の自転
この条件が揃う限り、世界中に風は存在することになります。つまり、エネルギーに変えようと思えばいくらでも変えることができ、いつまでも増え続けるのです。
風力発電の効率はいいの？
風力発電機が持続可能なエネルギーを生み出すからといって、それが効率的であるとは限りません。風力タービンの持続可能性は、風力タービンの効率を表すものではありません。
風力タービンの効率は、設計と風の強さによって決まります。幸いなことに、風速のわずかな変化が大きな出力増加につながるため、風力発電機の効率は非常に高くなります。
風力発電機のブレードには、大きく分けて「垂直軸型」と「水平軸型」の2種類があります。垂直軸の風力発電機は、皆さんがよくご存知のタイプです。ブレードは平均3枚で、巨大でミニマルな扇風機のような形をしています。風に向かっているときだけ動きます。
水平軸型には、さまざまなスタイルやデザインがあります。水平軸型風力発電機は、さまざまなスタイルやデザインのものがあり、複数の角度から風力エネルギーを利用できるため、風向きが変わっても調整する必要がない。
風力発電の効率を決める最も重要な要素は、その地域にどれだけの風が吹いているかということです。風の強さは、周囲の地形などさまざまな条件によって決まる。一般に、上空に行くほど風は強くなる。
風力発電機にはさまざまなブランドがあります。中には、製品の評価に役立つ効率評価が付いているものもあります。その一例が、定格年間エネルギー値です。この値は、平均風速が毎時11.2マイルのときに、タービンが1年間に生成するエネルギーの総量です。
風力タービンの仕組み
風車を通過するエネルギーの流れは、扇風機とは正反対です。例えば、一般的な窓辺の扇風機を考えてみましょう。扇風機は、コンセントの電気からエネルギーを取り出し、空気分子の動きという運動エネルギーに変換しています。
風力発電機は、風の中の空気分子の運動エネルギーを利用可能なエネルギーに変換します。風力発電機は、機械的エネルギーと電気的エネルギーのいずれかを発生させるように設置することができます。機械的エネルギーは、水を汲み上げる、穀物を挽くなど、具体的かつ直接的な作業に使用されます。一方、電気は蓄えることができ、さまざまな用途に使われます。
電気タービンは、機械タービンよりもはるかに効率が高い。最近では、水の汲み上げなどの決まった作業にも小型の電気タービンを使う人が増えています。
風力発電の主な仕組みは、空気力学的に設計されたブレード（羽根）の動きによるものです。ブレードは、飛行機の翼のようなものです。風がブレードに当たると、気圧が変化し、揚力と抗力が発生します。揚力は強く、ブレードは回転する。
回転した羽根はローターに取り付けられ、発電機を回転させる。発電機は、運動を電気に変換することができる。
風力発電機はどこに置けばいいのか？
風力タービンの正確な配置は、以下のような多くの要因によって決まります。
-
何をする必要があるか
-
使っているモデル
-
お使いの環境
一般的に、小型の個人用タービンは、底刃が地面から少なくとも30フィート（約12m）、障害物から300フィート（約12m）離れた場所に設置する必要があります。風力発電所で使用される大型のタービンは、地面から少なくとも100フィート以上離れた場所に設置する必要があります。
風力タービンは何でできているのか？
風力タービンは、種類やメーカーによってさまざまな材料で作られています。風車は、通常コンクリート製の強固な土台を必要とします。また、パイプやチューブ、ワイヤーなど、さまざまな素材が使われています。
フレームにはさまざまな素材が使用されますが、アルミニウム製のタービンは避けるべきです。これらは、亀裂や不安定になる可能性があります。
風力発電機の音は大きいですか？
風力発電機からは騒音が発生します。その大きさは、風力発電機の大きさやモデルによって異なります。
2キロワットの小型風車では、50デシベルの騒音が発生します。この音は、耳をすませば50フィート離れたところからでも聞こえます。より大きなタービンは、より多くの音を発生させると思われます。
風力タービンは我が家にふさわしいか？
風力タービンは、オフグリッドのエネルギー需要を維持し、エネルギーコストの上昇を相殺するために、より多くの人々が風力タービンを検討しています。風力タービンはすべての土地に適しているわけではありませんが、以下のような様々な方法で使用することができます。
-
太陽エネルギーなどを利用したハイブリッドエネルギーシステムの一部として使用する。
-
地域の送電網との接続 - タービンを送電網に接続するための仕様については、現在契約しているエネルギー供給会社に問い合わせる必要があります。
-
100%のエネルギー源として - 立地条件が良い場合
風力発電機が適していると判断する前に、年間エネルギー使用量と年間風量を決定してください。各社が具体的な見積もりと、あなたの土地に合った推奨設備を提示してくれるでしょう。最適な機種と価格帯を見つけるために、必ずショップを回ってください。
