一般的な ご質問 Q1 風力発電とはどのようなものですか? A1 風力発電は、風の運動エネルギーを風車(風力タービン)により回転力に変換し、歯車(増速機)などで増速した後、発電機により電気エネルギーに変換する発電方式です。風向や風速が絶えず変化するためにナセル(風車上部にある機械の収納ケース)の方向や、出力をコンピュータ制御する機能を持っています。 Q2 日本にどのくらい 風車が設置されているのですか? A2 日本には2019年12月末現在約3, 923MW (392. 3万kW)、台数にして2, 414基(JWPA調べ)の風車が設置されています。その多くが海沿いや山の上などに設置されており、風が強いとされている北海道、東北、九州などに集中しています。 Q3 「発電量を二酸化炭素(CO 2 )削減量に換算」とありますが、 算出方法を教えてください A3 二酸化炭素(CO 2)削減量は、経済産業省及び環境省により官報に掲載された「電気事業者別排出係数(特定排出者の温室効果ガス排出量算定用)-平成30年度実績-」(令和2年1月7日付)内のCO 2 排出係数代替値0. 000488(t-CO 2 /kWh)から、財団法人 電力中央研究所の資料より素材・資材・加工組立て等にかかるCO 2 排出量として公表されている係数0. 000025(t-CO 2 /kWh)を差し引いて算出しています。 二酸化炭素(CO 2)削減量 = (発電量×0. 000488(t-CO 2 /kWh))-(発電量×0. 000025(t-CO 2 /kWh)) 技術・機器・用語 についてのご質問 Q4 kW(キロワット)とkWh(キロワットアワー)とはどう違いますか? 世界最高性能の小形風力発電システム | NEDOプロジェクト実用化ドキュメント. A4 1kWの発電設備が1時間フル稼働して得られる発電量が1kWhです。1500kW風車1基で年間300万kWh程度の発電量が見込まれます。これは一般家庭の800~1, 000世帯で使用する電力使用量に相当します。 Q5 風車はどれくらいの風速になると 発電するのですか? A5 機種によりますが、一般的には2m/s程度で回り始め、3~25m/sの間で発電します。 保守についての ご質問 Q6 風車の運転や保守は どのように行うのですか? A6 日本風力開発グループの風車の運転および保守管理は、子会社のイオスエンジニアリング&サービス(株)が行っており、24時間体制で遠隔監視をしています。また、国内にサービス拠点が8ヶ所あり、風力発電機に故障が発生した場合には、最寄の拠点から出動できるようにしています。 Q7 保守点検の頻度はどのくらいですか?
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. 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. 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。
俺はるぅとくんの顔をチラッと見た。 え?かわいい…るぅとくんが顔を真っ赤にして 口を手で抑えていた…かわっいい… まぁ…なんだかんだで夕食が終わった←雑 ここで切らせていただきます!理由は特にありません…←めんどくさかった いやっ!ほかの作者さん凄いですね! !俺は1ページ仕上げるのに手一杯なのに…他の方達は下書きに沢山書いてるらしいので…オレには相当無理ですね(・∀・) どうですか? ?るぅとくんが受けで莉犬くんが攻めというあまりないカップリング…俺の推したちをただ入れただけの話w
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