世界のすべての人々が協力して取り組むべき目標を定めたSDGsの13番に「気候変動から地球を守るために、今すぐ行動を起こそう」があります。
Co2などの温室効果ガスによる温暖化、それに伴う環境被害は深刻さを増し、今すぐ行動を起こさなければならないという抜き差しならない状況にまで及んでいるのです。
温室効果ガスの排出を抑制し、環境負荷を減らすために、太陽光やバイオマス・風力・地熱といった再生可能エネルギーのさらなる導入が叫ばれています。
その再生可能エネルギーの中でも世界的に導入が進んでいるのが、風力発電です。
今なぜ風力発電は、注目を集めているのでしょうか。
メリットやデメリットとともに、風力発電の現状について見ていきたいと思います。
風力発電のしくみ
「ブレード」とよばれる羽根を風の力で回転させることによって、そのエネルギーを電気に変えるしくみです。
風速に合わせてブレードの傾きを調整したり、風の向きに合わせて風車の向きを変えることで、風の力を効率よくエネルギーに変換します。
風力発電によってつくられた電気は、送電線を通ってそれぞれの地域に届けられます。
陸上と洋上、ふたつの風力発電
風力発電は設置場所により、地上に設置される陸上型と海や湖などに設置される洋上型に分かれます。
さらに洋上風力発電には、海底に支柱を埋め込み固定する「着床式」と海中に浮きのような構造物を建設し、その上に発電機を設置する「浮体型」とがあります。
水深50メートルを越える深い海では、主に浮体式が採用されています。
風力発電のメリットとは？
では、風力発電にはどのようなメリットがあるのでしょうか。
再生可能エネルギーとしてのメリット
まず第一に、再生可能エネルギーだからこその利点があります。
つまり、自然界に存在するエネルギーを利用するため、その量に限りがなく、永遠に使い続けられることです。
また、石油や石炭といったいわゆる「化石燃料」とは違い、CO2を排出することがありません。
現在、供給燃料の9割を海外から輸入される化石燃料でまかなっている日本にとって、再生可能エネルギーはエネルギーの自給率をアップさせるというメリットも持ち合わせています。
参照元：なっとく！再生可能エネルギー｜経済産業省エネルギー庁
コストの低減、対費用効果の高さ
再生エネルギーのなかでも風力発電は太陽光エネルギーと並んで、政府の後押しやコストの低減化が進み、今後さらに導入が加速すると予想されています。
風力発電のコストは設置型別にみると、陸上型では世界平均で2012年の82ドル／MWh（メガワット時）から2020年は39ドル／MWh、洋上型では147ドル／MWhから84ドル／MWhと、10年近くでほぼ半減しています。
アメリカのエネルギー省も風力発電を、「現在利用可能なエネルギー源のなかで最も低価格なもののひとつ」とし、積極的に導入をおし進めています。
参照元：
・グリーン成長を巡る世界のビジネス動向｜JETRO
・アメリカエネルギー省エネルギー効率・再生可能エネルギー局
風力発電の現況は？
現在、風力発電は他の再生可能エネルギーのなかでどのような位置を占めているのでしょうか。
世界での導入状況とあわせてみていきましょう。
新規導入再生エネルギーの約4割が風力発電
ある国際機関のレポートによれば、2020年に世界で新規に導入された再生可能エネルギーの総容量は261GWと、過去最高に達しました。
そのなかでも風力発電は111GWと、容量増加分の4割強を占め、太陽光発電の次に多くなっています。
参照元：2021年度再生可能エネルギー統計｜IRENA（国際再生可能エネルギー機関）
ヨーロッパでは洋上風力が急伸
中国が陸上風力発電を積極的に導入しているのに対し、近年ヨーロッパでは、洋上風力発電機の設置が大きく伸び、年間の導入量にして1000～3000MW規模で増加しています。
これは10年前と比べて3倍以上です。
この増加の背景には、ヨーロッパの海洋に吹く風の状況が風力発電に理想的であることや、ヨーロッパの海は浅瀬が多く発電機の設置に向いている、という自然環境の恩恵があります。
また、他の地域に先だって風力発電に取り組んできたヨーロッパの国では、政府主導でルール作りや設置のための調査・区域の選定・送電システムの整備などが行われ、事業者の開発リスクが低減していることも一因です。
民間の競争が促されることによって開発技術も進み、ヨーロッパでの海洋風力発電にかかるコストは、2020年の75ドル／MWhから2050年には25ドル／MWhまで下がると見込まれています。
参照元：
・日本でも、海の上の風力発電を拡大するために｜経産省資源エネルギー庁
・グリーン成長を巡る世界のビジネス動向｜JETRO
風力発電のデメリットや課題点は？
では、風力発電のデメリットや課題は何なのでしょうか。
電力の安定供給
太陽光発電とは異なり日中問わず発電できる風力発電も、その時々の風のコンディションによって発電量が不安定になることは避けられません。
また、風力発電で作られる電気は直流式で、電子機器を通して交流電気に変換し送電線に送られています。
この電子機器は送電線のトラブルに影響されやすく、そのため風力発電は現在の時点では送電線に何か事故が起きた場合には連鎖的に止まってしまう可能性がより高い発電ともいえます。
参照元：再エネと安定供給～求められる「発電を続ける力」｜経済産業省資源エネルギー庁
安全性
風という自然の力を利用している半面、強風や台風、落雷といった自然災害により、ブレードなど発電機の一部が破損したり、基礎から倒壊するといったリスクがあります。
風力発電を導入する際には、このようなリスクへの対策もあわせて講じる必要があります。
生活の営みへの影響
陸上型においては、増速機の歯車からの機械音やブレードの風切り音といった騒音による、住民への被害が課題のひとつとなっています。
これらの騒音は固有の周波数をもつため、そのための健康被害を危惧する声もあります。
また、洋上に設置する場合には、その海域を先行して利用している漁業への配慮も必要になります。
自然への影響
野生生物の中でも鳥類が風力発電機と衝突する「バードストライク」は、見過ごせない問題となっています。
アメリカでは、年間40万羽の鳥が被害に遭っているとも推測されています。
絶滅危惧種も例外ではなく、日本でここ10年に確認された102件のバードストライクのうち、半数は猛禽類で、その3分の1をオジロワシやオオワシといった絶滅危惧種が占めているといいます。
このような鳥たちにとっては少しの死亡リスクが種の絶滅につながるため、早期の対策が求められています。
まとめ｜サステナブルな社会のために
私たちは産業革命以降、石炭や石油などからつくられた多くのエネルギーから快適で豊かな生活を手に入れてきました。
しかし、そのトレードオフとしてCo2の排出量が増え、このまま放っておけば地球温暖化による被害はさらに深刻なものになります。
従来の化石燃料の利用から地球資源を利用した再生可能エネルギーへの転換は、Co2を削減するために有効な手段だといえます。
しかし他方で、再生可能エネルギーにもそれぞれデメリットがあり、すべての問題を解決してくれるいわゆる「魔法の杖」ではないことも、忘れてはなりません。
再生可能エネルギーをはじめとした「いかに賢くエネルギーをつくるか」ということだけではなく、「いかにエネルギーをうまく使うか」に目を向けることも大切だといえるでしょう。
私たち一人一人ができることは、身近にもっとあるはずです。
『MIRASUS』ではクリーンエネルギーに関する記事を他にも掲載しています。詳しくは下記コラムをご覧ください。
