風力発電のトラブルとは?安全性と安全装置について

風力発電はどんなトラブルがあるのでしょうか?風力発電のトラブルに対して、安全性と安全装置はどんなになっているのでしょうか?

1.風力発電のトラブル事例

1.1 静岡県の風力発電所のプロペラの破損

静岡県御前崎市にある風力発電所は、11基で、出力の合計は22MW、2010年からの運転です。ここで1基のプロペラの先端が2016年3月に壊れ、この破片が周りに飛び散りました。

原因を電力会社が調べたところ、プロペラが壊れたのは落雷であることが判明しました。プロペラが壊れた風力発電は、80.4mのタワー高さ、80mのプロペラ直径です。落雷が未明に起きたために、一部のプロペラ先端が壊れたものです。

さらに、その後も運転をし続けたため、周りに破片が飛び散りました。なお、このトラブルによって怪我人などいませんでした。

このトラブルが起きてから、電力会社は残っている10基の風力発電を一旦全て停めました。このトラブルの要因が判明したため、落雷が起きた際に運転を自動的に停める安全装置を全ての11基の風力発電に取り付けました。

1.2 福井県と北海道の風力発電所の火事、プロペラの落下

福井県の風力発電所の火事

福井県の風力発電所で火事が起きたのは、2013年12月1日の午前9時頃と考えられています。2基あったうち、火事はこの中の1基で起き、消防署が3時間後に消火しました。火事で1基の一部が壊れて、地上にプロペラなどが落ちましたが、周りで火事が起きるなどのトラブルはありませんでした。当日は落雷が未明からありました。

風力発電のトラブル 安全性と安全装置についての説明画像1

最終的に、火事が起きた要因は、落雷によって風力発電の中にある油圧装置が壊れて、油が漏れて、その後、また落雷が起きた時の放電によって漏れた油に火が着いたためと推定されます。この風力発電所は、2002年に福井県が発電をスタートしたもので、900kWの発電能力がありました。

電力会社が、2010年に事業を福井県から譲渡されて発電していました。なお、この風力発電所は最終的にその4年後に廃止されました。

北海道の風力発電所のプロペラ落下

この福井県の火事からすぐ後には、同様の落下が北海道羽幌町のオロロン風力発電所でもありました。2基の中の1基のプロペラなどが落ちました。この風力発電所は、1998年から風力発電の業者が発電しています。

業者によれば、前の日の夜から落雷が発電所の近くであったそうです。このプロペラ落下についても、落雷が要因であったと考えられています。

1.3 風力発電の安全確認に関する注意喚起

風力発電のトラブル 安全性と安全装置についての説明画像2

風力発電の落雷によると考えられるトラブルが続いたため、国では2013年12月に風力発電の安全確認に関する注意喚起を行っています。どのような注意喚起かについてご紹介しましょう。

風力発電所において発生したトラブルの要因は、落雷による可能性があります。雷害対策に関しては、風力発電の技術基準を2009年12月に一部見直し、安全性を向上しており、同時に、すでにある設備も、安全管理の周知を徹底しています。それでも、このようなトラブルが起きたため、公共の安全を確保するために、安全管理を徹底するため全国の風力発電を設置する業者に対して周知しました。

なお、この風力発電の安全確認に関する注意喚起は、経済産業省の「発電用風力設備の安全確認について(注意喚起)」で詳しく説明されています。

2.風力発電の安全性の確保

安全性の確保については、(社)日本電機工業会の「風力発電システムの認証制度」があります。この風力発電システムの認証制度は、技術規格に決められた条件に風力発電が適合しているかチェックする「適合性評価」を行うものです。

主として、第三者の認証機関が、風力発電の設計評価、製造評価、型式試験、型式特性測定などを行う型式認証、大規模な洋上風力発電を開発する際に行うプロジェクト認証があります。

風力発電システムの認証は、認証機関のノルウェー船級協会、ドイツ船級協会で実施されていましたが、2010年5月に風力発電の世界共通の認証規格が発行されました。2014年6月に自然エネルギーの発電に関する認証制度が設けられました。

3.風力発電の安全装置

風速が速くなり過ぎた場合にはプロペラを停める

風力発電においては、風速がある程度以上の場合に運転を始め、定格の風速以上の場合には定格の運転を行って、風速がさらに速くなれば安全を確保するためプロペラを停めて発電を停止する安全装置があります。このため、台風などの強い風でも、安全装置があるため心配ありません。

落雷の場合には雷の電流を地面に安全に逃がす

プロペラの先などにはレセプタという避雷針があり、万一、落雷があれば、雷の電流を地面に安全に逃がすため、以前に起きた落雷によるプロペラの落下トラブルなどが発生しません。

電気系統のトラブルの場合の保護装置

風力発電の電気系統に万一トラブルが起きた場合等に、系統から設備を分けて系統がダメージを受けないために保護装置があります。

風力発電の技術基準の省令

風力発電の技術基準の省令においても、安全装置に関して規定しています。風力発電では、構造上最大速度に対して安全であること、構造上風圧に対して安全なこと、運転中にプロペラが壊れるような振動がないこと、20m以上の高さの場合にはプロペラを雷撃から守るような対策をすること、などを規定しています。

4.まとめ

風力発電のトラブルに対しては、以前のトラブル事例などをベースに、安全性を確保するために安全装置があります。さらに、国でも風力発電の安全確認に関する注意喚起などで安全性の徹底をしています。

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