風力発電の理想の設置条件と外国の設置基準

風力発電を設置する場合にはどのような条件があるのでしょうか?どのような場所や地域が風力発電を設置する場合には理想的なのでしょうか?

1.風力発電を設置する条件

風力発電を作ったが全く運転しない、儲けにならない、などのように失敗しないためには、設置条件・風力発電を満たすことが大切になります。

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(1)風速が毎秒6.5m以上必要である

風速の3乗に風のエネルギー量は比例するので、強い風であるほど得るエネルギーは大きくなります。一般的に、風速は都心部では毎秒3mくらいであるため、風力発電を作っても、実用になるほどの発電量はほとんど確保できません。山間部や海岸沿いで、常に風速が年平均で毎秒6.5m以上であれば、発電量を十分見込めます。

風力発電を作るところを選ぶ場合には、年間を通じて毎秒6.5m以上の風速の風が安定して吹いていることが必要です。風力発電を計画する際は、作るところの数年間の風の状況などを十分に調べて、発電が実際に可能な電気容量を掴んでおくことが大切になります。

なお、概略の風速の目安についてご紹介しましょう。風速が毎秒1.6m~3.4mの場合は、風を顔に感じたり、木の葉が動いたりします。風速が毎秒3.4m~5.5mの場合は、細い枝や木の葉が常に動いたり、旗が軽く動いたりします。風速が毎秒5.5m~8.0mの場合は、砂ほこりや紙片が舞い上がったり、枝が動いたりします。

風速が毎秒8.0m~10.8mの場合は、葉がある木々が揺れ始めます。風速が毎秒10.8m~13.9mの場合は、大きな枝が動いたり、電線が鳴ったり、傘がさしにくかったりします。

風速が毎秒13.9m~17.2mの場合は、風に向かって歩きにくかったり、樹木全体が揺れたりします。このため、風力発電を作るところとしては、風速が毎秒6.5m以上必要であるため、最低でも砂ほこりや紙片が舞い上がったりすることが必要です。

(2)広い土地が必要である

現在、北海道苫前町で1,000kWの20基の風力発電が運転しているウインドファームでは、 100ha(30万坪)の土地を使っています。このような規模の大きな風力発電所の場合には、土地が50ha(15万坪)以上必要と考えられます。

なお、土地を開発するには、許認可として農地転用・林地開発・農振除外等を取ることが必要であるため、土地の権利関係・地権者、地目のチェックが必要です。

(3)運搬するために5m以上の幅の道路が必要である

風力発電の部品としては、重くて大きなタワーや、長さが30メートル超のプロペラがあるので、運搬する道路が必要になります。例えば、風力発電のプロペラを運搬するには、荷揚げする港から風力発電を作るところまで5m以上の幅の道路が必要です。もしこのような道路がない場合には、道路を新しく作ったり、拡げたりすることが必要になり、費用が非常にかかります。

(4)近く送電線がある

風力発電の電気は送電線で送るので、送電線に繋げることが必要です。 1万kW~3万kWくらいの規模の大きな風力発電所から電気を送るには、6万Vくらいの送電線が近くにあることが必要です。

なお、風力発電を作るところから6万Vくらいの送電線まで遠い場合には、送電線を新しく設置することが必要であり、このコストが大きくなるため、ビジネスの経済性が失われる恐れがあります。

(5)周りの環境に影響を及ぼさない

希少動植物に影響を及ぼさないように、事前に調べて計画を立案する必要があります。

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2.外国の風力発電の設置基準

(1)ドイツ

ドイツは、風力発電の割合は発電量のうちで約7%ですが、約2万基の風力発電が国内で運転しています。近年は、風力発電は陸上のもの以外にも、積極的に洋上のものも作っています。

風力発電のドイツでの設置基準は、洋上と陸上ではそれぞれ違ったものが使われています。

陸上の風力発電の場合には、風力発電の型式認可を認証機関で取ることが義務化されています。また、建築に関係する許認可を、地方行政庁で取ることが必要です。

洋上の風力発電の場合には、プロジェクト認証、型式認証を取ること、さらに、環境に対する影響を評価すること等を考慮した風力発電についての許認可が義務化されています。

(2)スペイン

スペインは、2010年において自然エネルギーでの発電の割合は42%で、このうちの14.7%が風力発電です。また、近年ではドイツと同じように、風力発電は陸上のもののみでなくて、洋上のものについても注力しています。スペインでは、風力発電を作る場合には必ず気象アセスメントを行うようになっています。

(3)デンマーク

デンマークは、風力発電を古くから行っており、発電用の風車を農業のために1900年頃から使っていました。現在では、約5400基の風力発電があり、協同組合や個人がこの中の約8割を持っています。

ドイツと同じように、デンマークは国内規格を持っており、風力発電を陸上に作る際に、作る地域を地方自治体が決定して、許可しています。また、作る際の主なルールとしては、騒音基準と設置条件があります。設置条件に関しては、風力発電から一番近い住宅までの距離を、風力発電の高さの4倍以上にすることが決められています。

騒音に関しては、考慮が必要なところとこの他のところに分けて、上限値が風速ごとに決められています。また、10Hz~160Hzの低周波音についての上限値が、2012年にプラスされました。

デンマークの特徴は、環境基準を国が決めた上で、作る許可を地方自治体が行うことです。風力発電を作る場合には、認定されている認証機関で風力発電の型式認証を取り、しかも作る人が風力発電のプロジェクト認証を取ることが義務化されています。また、洋上の風力発電の場合には、 海上を利用するための許認可も必要になります。

3.まとめ

風力発電を設置する場合には、外国の風力発電の設置基準なども参考にしながら、理想的な条件を事前に把握しておきましょう。

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