風力発電にかかるコストはいったい何でしょうか?建造費や年間のメンテナンス費用、また不確定なコストなどさまざまあります。 建設コストと運転コスト 風力発電にかかるコストは主に2種類。建設コストと運転コスト(維持費)です。 建設コスト 一つの試算ですが、日本の風力発電建設のコストが、国際的な価格に収れんしていくと仮定すれば、 2030年時点での建設費用は22. 0万円/kW とされています。 内訳は、タービン・電気設備等が15. 1万円、基礎・系統連系・土地等が6. 9万円です。 あるいは、現在の国内の風力発電建設スピードを勘案すると、同年で26. 風力発電のしくみ | みるみるわかるEnergy | SBエナジー. 8~30. 0万円/kWになるのではないか、とする試算もあります。 仮に2, 000kWの発電設備を建設する場合、 4億4千万~6億円の建設コスト がかかる試算になります。 風力発電設備は様々な条件の違いから、一概に建設コストを計算することはできません。設置する場所の地価や、メーカーの販売価格によっても建設コストは異なってきます。また、現在 日本はまだ風力発電の開発途上なので、相場が安定したとは言い切れません。 運転コスト(維持費) 年間維持費の試算は、0.
小型風力発電 は、風が強いと発電量も多くなります。風速を基にした発電量の計算方法をご説明します。 定格出力と定格出力時風速 小型風力発電に使われるのは、ClassNKの認証を受けた14機種です。それぞれ、定格出力と定格出力時風速が公開されています。 (14機種について詳しくは、 小型風力発電機14機種の徹底比較 をご覧ください。) 例えば14機種のうちの一つであるCF20は、定格出力が19. 5kW、定格出力時風速が9m/sです。これは、9m/sの風が吹いているとき、瞬間的に19. 5kW発電するという意味です。これが1時間続けば、19. 5kWhの発電量となります。もし、24時間365日、9m/sの風が吹いていた場合、CF20の発電量は次の計算式で導けます。 19. 風速を基にした、小型風力発電の発電量の計算方法 | フジテックス エネルギー. 5(kW)×24(時間)×365(日)=170, 820kWh 170, 820(kWh)×55(円/kWh)=9, 395, 100円/年 9, 395, 100(円)×20(年)=187, 902, 000円/20年 20年間の期待売電額は、1億8, 790万円です。これはもちろん机上の計算です。 9m/sの風は、和名では疾風と呼ばれる比較的強い風です。1年を通してそれだけ強い風が吹く地域は、日本の陸地にはなかなかないでしょう。高い山の稜線など非常に限られた地点だけです。そのため、候補地の風速で発電量を計算する必要があります。 平均風速とパワーカーブ 上記の通り、風の強さで発電量は変わります。小形風力発電機の各メーカーでは、風速ごとの発電量(パワーカーブ)を公開しています。 ※ 以下のシミュレーションは仮定のものです。 候補地の年間平均風速が6. 6m/sだとします。 例えば6. 6m/s時の出力が8kWだったとし、24時間365日、6. 6m/sの風が吹いていた場合、次の計算式で発電量がわかります。 8(kW)×24(時間)×365(日)=70, 080kWh 70, 080(kWh)×55(円/kWh)=3, 854, 400円/年 3, 854, 400(円)×20(年)=77, 088, 000円/20年 20年間の期待売電額は、7, 708万円です。しかし、この数値もまだ十分ではありません。6. 6m/sという平均風速が「地上から何mの時の風速なのか」を考慮していないからです。 ハブ高さでの風速補正 平均風速を調べると、「地上からの高さが○mの時の」という但し書きがつきます。風速は同じ地点でも高度があがるほど強くなり、地上に近づくほど弱くなります。 現在入手しやすい日本国内の年間平均風速は、地上からの高さ30m、50m、70m、80mです。一方、小形風力発電機の高さは、10~25mほどです。調べた平均風速と、小形風力発電機が設置される場所の高さに違いがある場合、その高さで風速を補正することが必要です。 小型風力発電のナセル(発電機やコンピュータが収められた筐体)の地上からの高さをハブ高さといいます。 高度が下がると風速が弱まります(上記の数値は、イメージです。地形、環境により異なります)。 風速の補正は、簡易的に10m下がるごと10%風が弱まるとする方法や、より細かくウィンドシアー指数を使って計算する方法があります。 地上高さ30m時の風速が6.
3kWなら、上記の計算式でおおよその発電量がもとめられそうです。 しかし、年間の平均風速が6m/sであっても、その分布がどのような偏りになっているかは異なります。例えば、次のグラフはどちらも平均風速は6m/sです。ですが、その分布が異なります。 次の出力の場合、分布Aと分布Bではそれぞれ発電量がどのくらい変わるでしょうか? 4m/s 1. 7kW 5m/s 3. 5kW 7m/s 10. 9kW 8m/s 15. 5kW 分布Aの発電量の計算 3. 5(kW)×24(時間)×365(日)×25% + 6. 3(kW)×24(時間)×365(日)×50% + 10. 9(kW)×24(時間)×365(日)×25% = 59, 130kWh 59, 130(kWh)×55(円/kWh)=3, 252, 150円/年 3, 252, 150(円)×20(年)=65, 043, 000円/20年 分布Bの発電量の計算 1. 7(kW)×24(時間)×365(日)×8% + 6. 3(kW)×24(時間)×365(日)×34% + 10. 9(kW)×24(時間)×365(日)×25% + 15. 風力発電のコスト（発電コスト比較）. 5(kW)×24(時間)×365(日)×8% =62, 354Wh 62, 354(kWh)×55(円/kWh)=3, 429, 452円/年 3, 429, 452(円)×20(年)=68, 589, 048円/20年 平均風速が同じ、分布Aの20年間の期待売電額が6, 504万円、分布Bは6, 858円です。今回は比較的似ている分布で計算しましたが、20年間で実に354万円も違います。また、風速分布を考慮しない場合の6, 070万円と比べると、500~800万円の差があります。誤差として片づけてしまうには大きな差です。 小形風力の1基分の事業規模で、1年間観測塔を建てて風速を計測するのは困難です。必然的に、各種の想定風速を用いることになります。それぞれ精度に差がありますが、いずれも気象モデルを用いた想定値であり、ピンポイントの正確な風速を保証するものではありません。そのため、できるだけ細かい計算式を盛り込むことでシミュレーションを実際に近づけることができます。 上記の計算では、パワーカーブを1m/s単位で計算しましたが、もちろん自然の風は4. 21m/sのときもあれば、6. 85m/sの場合もあります。そして、その時の発電量も異なります。また、カットイン風速以下、カットアウト風速以上では発電量が0になることも忘れてはいけません。 更に細かく言うならば、1日のうちで東西南北から6時間ずつ6m/sの風が吹く場合と、1日中北から6m/sの風が吹く場合も発電の効率に差がでるでしょう。しかし、風向を考慮して発電量を計算するのは非常に困難です。
1109/TAC. 2018. 2842145
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加嶋 健司(カシマ ケンジ)
京都大学 大学院情報学研究科 数理工学専攻 准教授
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京都大学 大学院情報学研究科 数理工学専攻 教授
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水力発電における発電出力の計算方法【有効落差・損失落差とは】 いま社会全体として「環境にやさしい社会を作っていこう」とする流れが強く、自然エネルギーを利用した発電が徐々に普及し始めています。 太陽光発電が最も有名ですが、他にも風力発電や地熱発電のようにさまざまなものが挙げられます。とはいっても、従来から存在する技術である「火力発電」「原子力発電」「水力発電」などの発電量の割合の方が大幅に大きいのが現状です。 そのため、「各発電の仕組み」「関連技術」「メリット・デメリット」などについて理解しておくといいです。 ここでは、上に挙げた発電の中でも特に「水力発電」に関する知識である発電出力(出力)に関する内容を解説していきます。 ・水力発電における出力(発電出力)とは?計算方法は? ・有効落差、損失落差、総落差の関係 というテーマで解説していきます。 水力発電における出力(発電出力)とは?計算方法は? 水力発電の発電の能力を表す言葉として、出力もしくが発電出力と呼ばれる用語があります。 発電出力とは言葉通り、水力発電で発電できる量を表したもののことを指します 。 水力発電の概要図を以下に示します。 水力発電における出力は以下の計算式で表すことができます。 発電出力[kW] = 重力加速度g[m/s^2] × 有効落差[m] × 流量[m^3/s] × 各種効率で定義されています。 ここで、発電出力を構成する各項目について確認していきます。 まず、地球に重力加速度gは9. 8m/s^2で表すことができます。この9.
6m/sの場合、10m下がるごとに10%風が弱まると仮定します。地上20mと地上10mに同じ小形風力発電機を設置した場合、その発電量はどのようになるでしょうか?計算をわかりやすくするため、小数点第2位以下を切り捨てます。また、それぞれの風速のときの出力は下記の通りとします。 風速 出力 6m/s 6. 3kW 5. 4m/s 4. 6W 地上20m設置の場合 6. 6(m/s)×0. 9=6m/s (※小数点第2位以下、切り捨て) 6. 3(kW)×24(時間)×365(日)=55, 188kWh 55, 188(kWh)×55(円/kWh)=3, 035, 340円/年 3, 035, 340(円)×20(年)=60, 706, 800円/20年 地上10m設置の場合 6. 9×0. 9=5. 4m/s (※小数点第2位以下、切り捨て) 4. 6(kW)×24(時間)×365(日)=40, 296kWh 40, 296(kWh)×55(円/kWh)=2, 216, 280円/年 2, 216, 280(円)×20(年)=44, 325, 600円/20年 地上20m設置の場合、20年間の期待売電額は6, 070万円。地上10m設置の場合、4, 432万円になりました。10mごとに10%風が弱まる、24時間365日想定風速が吹き続けることを前提とした机上の数字ですが、その差は1, 638万円にもなります。 同じ発電機で、設置高さが違うだけ(風速が10m下がるごとに10%弱まるだけ)で発電量に大きな差が出ることに違和感を感じるかもしれません。これには、風力発電の法則が関係しています。その法則は、エネルギーは風速の3乗に比例するというものです。この法則は、風力発電を理解するうえで重要なポイントです。 風速は10%減っただけですが、発電機の出力は6. 3kWから4. 6kWと約27%も減っています。その差が20年後に売電額で1, 638万円の差となってあらわれます。 風速と出力の関係は発電機の機種ごと、風速ごとに変わります。そのため、風速が10%減れば、出力が一律で27%減るわけではありません。 ここまでの計算で地上高さ20m時の年間平均風速6m/sのとき、20年間の期待売電額が6, 070万円となりました。最後にもう一つ、風速分布について考える必要があります。 風速分布と発電量 年平均風速が6m/sで、6m/s時の出力が6.
S」さんのバスで出発。 一路、東京新宿へ! 20時00分:「新宿」到着 20時00分、東京「新宿」到着。 渋滞もなく、けっこう早くに東京に着きました^^ 立山黒部アルペンルート『雪の大谷ウォーク』ツアースケジュールおさらい ここで、今回の立山黒部アルペンルート『雪の大谷ウォーク』ツアーのタイムスケジュールをおさらいしてみたいと思います。 タイムスケジュールの組み立てのポイントは、「雪の大谷ウォーク」の開始時間である「9時30分」ですね。 ここを起点に組み立てると、日帰りでも十分に観光できると思います。 立山黒部アルペンルートに関連するサイト 立山黒部アルペンルート『雪の大谷ウォーク』に行くときは、下記の公式サイトやムック本などを参考にしてみるといいでしょう。 立山黒部アルペンルート『雪の大谷ウォーク』体験談!まとめ やっと行ってみたかった立山黒部アルペンルート『雪の大谷ウォーク』。 しかも、過去最高に近い19メートルという高さを見ることができて大満足でした♪ 現地に行ってみて体感したのが、とにかく混雑がハンパではないこと! 平日だったのに、立山黒部アルペンルートのどこへ行っても大混雑(^_^; 「H. S」のスタッフさんが言うには、週末やGWはとにかくとんでもない状態になるらしいです(>_<) あとは、中国人観光客を筆頭に、海外からの観光客がすごい! 服装と持ち物｜観光情報｜黒部ダムオフィシャルサイト. 7割中国人、1割中国人以外の外国人、2割日本人くらいの体感値でしたね。 世界中から集まっている観光地だということを実感しました。 そして、今回わたしが利用したような団体ツアーのメリットが大きいということ。 とにかく「雪の大谷ウォーク」の期間はおそろしい人が押し寄せますので、乗り物などのチケットを事前に予約したり、おさえるのが個人では大変。 「H. S」さんのような大手旅行会社ならではのスケールメリットを利用したほうが得策ですね。 最後にもう一度、わたしが利用したツアーを紹介しておきますね。 では、立山黒部アルペンルート『雪の大谷ウォーク』に行かれる方は、ぜひ楽しんできてくださいね♪
「立山黒部アルペンルート」のまわり方について 「立山黒部アルペンルート」の工程は、下記のようになっています。 富山方面から入る人は「立山駅」、長野方面から入る人は「扇沢」が起点となります。 (下の画像だと、左側が「富山」側、右側が「長野」側) いちおう、「立山黒部アルペンルート」と「富山」側(富山駅)、「長野」側(長野駅)との位置関係がわかるように、グーグルマップを貼っておきます。 こちらが、富山駅から「立山」。 こちらが、長野駅から「扇沢」。 「富山」側と「長野」側のどっちから入る? 今回のツアーでは、富山側から入るルートでした。 この富山から入るルートのメリットは、『雪の大谷』を早めの時間にまわれるということです。 この「立山黒部アルペンルート」には、もう一つの観光ポイントである「黒部ダム」があります。 長野方面から入ると、「黒部ダム」が『雪の大谷』より前の行程にあります。 ですので、「黒部ダム」を観光してしまうと、『雪の大谷』へ行く時間がどんどん遅れます。 『雪の大谷』は、日中になるほど混雑が激しくなります。 ですので、当りまえですが『雪の大谷』へ行くには早ければ早いほどいいのです。 それを考えると、富山から入るルートがら入る方がメリットが大きいと思います。 『雪の大谷』はいつ見に行けばいい? 立山 黒部 アルペン ルート 服装 6.0.2. 『雪の大谷』をいつ見に行けばいいか? 『雪の大谷』のすごさと見どころポイントは、その「雪の壁の高さ」です。 ですので、その雪の壁の高さがいちばん高い状態であるときがいちばんの見どころ。 つまり、立山黒部アルペンルートの全線開通直後がベストタイミングです。 時間が経てばたつほど雪は解けていき、黒く汚れていきます。 雨が降ってしまうと、かなり一気に溶けてしまうようです。 2017年(平成29年度)の第24回『雪の大谷ウォーク』開催時期は、「4月15日~6月22日」。 おすすめの時期は、ゴールデンウォーク後くらいまででしょう。 むちゃくちゃ混みますけどね(^_^; 『雪の大谷』に何時に行けばいい? 『雪の大谷』へ何時に到着するか? これが、この「立山黒部アルペンルート・雪の大谷ウォーク」のスケジューリング最大のポイントかもしれません。 そして、『雪の大谷ウォーク』のスタート時間である 「9時30分」 という時刻が、スケジューリングの起点となりますね。 今回参加した「H. S」さんのツアーでは、この『雪の大谷ウォーク』のスタート時間である「9時30分」にあわせて現地に到着するというスケジューリングになっていました。 ですので、混雑がピークになる前に『雪の大谷ウォーク』ができました。 時間が経つほど混雑が増してきたので、できるだけ「9時30分」にあわせて現地に到着するというスケジューリングがいいと思います。 『雪の大谷』には、どんな服装で行けばいい?
「立山黒部アルペンルート」は、富山県側の立山駅と、長野県側の扇沢駅を結ぶ山岳観光ルートです。 季節によって様々に表情を変え、見どころ盛りだくさんの人気の場所です。 「雪の大谷(読み方:ゆきのおおたに)」は、そんな立山黒部アルペンルートにある豪雪地帯の室堂(読み方:むろどう)だからこそ体験できる季節限定の人気イベント! いつかは行ってみたいと気になる方も「何日くらいで行くのがいいのか」「いろんな乗り物を乗り継ぐみたいだけど大丈夫かな」など、初めて行かれる方には色々と気になる点の多い場所ではないでしょうか? ここでは実際に私が初めて行った際の情報をお伝えしながら「雪の大谷」の魅力をご紹介します! 1. 絶景と言われる雪の大谷とは? 雪の大谷は少しずつ雪を削って作られます。 豪雪地帯の富山・室堂で、5階建ての館が雪に埋もれるほどに積もった雪を、GPSで道路位置を割り出して上から少しずつアイスを削るようにして作られた道、それが雪の大谷ウォークです。 雪の大谷の全長はおよそ500メートル。 その名の通り、雪の壁に挟まれた道を歩いて行くことができます。 壁の高さは開通直後には約20メートルほどにもなります。この豪雪地帯・室堂ならではの絶景です。 2. 2021年の開催時期や場所について 青空×白壁のコントラストが美しい雪の壁。 青空×白壁のコントラストが美しい雪の壁。 青空×白壁のコントラストが美しい雪の壁。雪の大谷はアルペンルートの全線が開通した直後の4月中旬~6月中旬にかけて開催されるイベントで、室堂で見ることができます。 2021年は以下の日程で実施される予定となっています。 <2021年「雪の大谷」開催概要について> 【期間】 2021年4月15日(木)~6月22日(火) 【住所】 富山県中新川郡立山町芦峅寺室堂 【時間】 【公式サイト】 ※最新情報は必ず公式の情報をご確認ください。 3. 6月でも雪景色! 立山 黒部 アルペン ルート 服装 6.0.1. 6月上旬の雪の大谷の気温。 私が行ったのは2018年の6月上旬でしたが、気温は9度! 真冬並みの気温です。 この日は少し雨風があったこともあり、体感温度はもう少し低かったと思います。 4. 雪の大谷を歩いてみると!? 恐れていた程には寒くありませんでした。 さすがに少し肌寒く感じていましたが、雪の大谷へ足を踏み入れるとびっくり。 先ほどより暖かく感じます。これはカマクラのような効果なのでしょうか。 高い壁に遮られて風が弱まり、意外なほど快適に過ごすことができました。 最高地点には表示があります。 しばらく歩いていくと、最高地点の表示!
春(4月~6月) 4月から6月ごろは、気温はマイナス5~10度ぐらいと低く、室堂周辺や弥陀ケ原の散策道は雪に埋もれています。 防水の効いたトレッキングシューズや長靴が必要です。雪の照り返しが強いのでサングラスも必需品です。 夏シーズン(7月~8月) 7月から8月の気温は10~20度ぐらいで快適な避暑地といえます。午前は快晴で暑くても、午後にはガスが出たり、夕立が降ったりして急に 寒くなることがあります。山の日差しは思った以上に強烈です。あまり肌を露出しない服(通気性のよいもの)がよいでしょう。 秋シーズン(9月~10月) 9月から10月は紅葉シーズンとなります。気温は10度前後で、肌寒く感じることが多くなります。 10月に入ると、室堂周辺では雪がちらつくこともあります。ウール素材の厚手の長袖シャツやフリース素材服などがよいです。
おすすめホテル 立山黒部アルペンルート通り抜けるだけなら日帰りでも可能ですが、1泊すると各スポットもじっくり見ていただけますし、大自然の中でゆっくり夜を過ごすことができておすすめです。 そこで立山黒部アルペンルート内にある、人気のホテルをご紹介します。 【1】ホテル立山 立山の中心、室堂にあるので賑わっているホテルです。 星空が綺麗で、室堂散策の基地となり、ご希望の方は本格登山も可能。 ホテル立山から雪の大谷までは歩いて行くことができます。 雪の大谷は通常15:15分までですが、ホテル立山に宿泊されている方限定で17時から案内付きで見ることができるとのことです。 【2】弥陀ヶ原ホテル 弥陀ヶ原は静かで落ち着いていて、大自然の中でリラックスできる立地です。 雲海、夕日、夜景、といろいろ楽しめるのがポイント。 気軽に高原散策が楽しめ、ホテルのすぐそばに綺麗な山並みが見渡せます。 スノーシューの貸し出しも利用できるとのことです。 11. Q&A(よくあるご質問) 立山黒部アルペンルートや雪の大谷に関する疑問や質問にお答えします。 Q. 何日で行くのがおすすめですか? A. 私は6月の平日に1泊2日で行き、主要な観光スポットを見て回ることができました。 雪の大谷が開通した直後やゴールデンウィークなど、混雑が予想される時期については、通常よりも時間かかることが予想されます。 ゆとりを持った行程をご検討いただくことをおすすめします。 以下の混雑予想カレンダーも参考になさってください。 参考サイト ≫ Q. 富山、長野、どちらから行くのが良いですか? A. 現地で伺ったところ、富山から入られる方、長野から入られる方について、データとしてはほぼ半々だそうです。 Q. アルペンルートを通り抜けする際に使うきっぷはどのように買えますか? 【立山黒部・雪の大谷ウォーク】行く前に知っておきたい観光情報！行き方・服装・おすすめグルメ＆ホテル＆ツアー│旅する地球│近畿日本ツーリスト. A. きっぷについては以下のサイトをご確認いただくと良いかと思います。 ①きっぷのご案内 参考サイト ≫ ②おすすめきっぷ 参考サイト ≫ Q. 乗り物をちゃんと乗り継げるか心配です。 A. 現地に全ての乗り物の時刻を網羅した時刻表が置いてありますので、ぜひそちらをゲットしてください。 乗り場は案内が色分けされており、初めてでも迷うことなく乗り継ぐことができました。 Q. 荷物を持っての移動が大変ではないですか? A. 各駅から手荷物回送サービスがあり、このサービスを利用すると身軽に行動できるのでとてもおすすめということでした。 またお車でいらっしゃる方にはマイカーの回送サービスも利用されているとのことです。 Q.
天空の白壁を歩こう。 雪の大谷ウォーク アルペンルート全線開通直後の4月中旬〜6月中旬にかけて、ダイナミックな雪の壁を歩くことができます。室堂ターミナルから約500mの区間にわたり開放される歩行者専用通路(大谷ロード)をはじめ、雪を見て触れて思いっきり楽しむことができます。 1 雪の回路 期間:4月中旬~6月下旬 室堂ターミナルと自然保護センターを結ぶ、歩行者専用通路。大谷に劣らない迫力があります。 2 除雪車「熊太郎」展示 期間:4月中旬~4月下旬 雪の壁を切り拓くロータリー除雪車「熊太郎」。通常の除雪車の2倍近い吹き上げ能力を持った、アルペンルート専用の除雪車です。 3 雪あそび広場 期間:4月中旬~5月上旬 除雪でできた雪の山で、思いっきり雪と遊べるのが「雪遊びの広場」!ソリの貸し出しも行っています。 4 雪の大谷案内 大谷ロード内に、富山県認定のナチュラリスト(自然解説員)が待機しています。雪の壁や立山黒部の自然環境などの動植物について解説していますので、お気軽にお声がけください! 5 パノラマロード 360°白銀の世界!立山連峰を一望できる雪の上の遊歩道です。 6 メッセージエリア 雪の壁にメッセージを刻んで、記念写真を撮ることができます。 「雪の大谷」&新緑の上高地 バスツアー 現在ツアー準備中です。 雪の大谷はゴールデンウィークでもまだまだ真冬並み!! 黒部立山アルペンルート「雪の大谷」へはこんな服装で!
SIGHTSEEING 服装と持ち物 黒部ダムは一日の気温差が大きいので、服装は動きやすい薄手の服を重ね着することをおすすめします。 また、動くと汗をかくこともあるので下着は吸水性と速乾性のあるものですと快適に過ごすことができます。 ※混雑時には、電気バスご乗車まで、各駅にて長時間お待ちいただく場合がございます。 特に黒部ダム駅では、トンネル内でお待ちいただく場合がございますので、防寒のため上着をご持参いただくようお願いします。 (トンネル内の気温は、夏でも10℃前後となります) 基本的な服装と持ち物 着脱しやすい上着など 動くと暑くなるので、着脱しやすい上着が便利です。春とはいえ日差しは強いので、帽子も必需品です。 通気性の良いシャツなど 通気性の良いシャツや、動きやすいズボンがおすすめです。日差しが強いのでなるべくフチの大きい帽子がよいでしょう。 帽子と保温性の高い上着など 保温性の高い上着や、フチの大きい帽子がおすすめです。 その他の持ち物 スニーカー:歩きやすい靴がおすすめです。 日焼け止め、リップクリーム:紫外線が強いため、顔や手足は日焼け防止対策を。 4月と11月は気温が氷点下になる日があるので、防寒対策を十分にしてください。