巨大な洋上風力タービン「Haliade X」が風力エネルギーの未来になるかもしれない

The Haliade X wind turbine will produce 45% more energy than any other wind turbine.
The Haliade X wind turbine will produce 45% more energy than any other wind turbine.Image: REUTERS/Benoit Tessier
このページは、生成AIにより自動翻訳されています。

自由の女神像やエリザベス・タワー(ビッグ・ベン)の2倍以上の高さを持つ世界最大級の Haliade X 風力タービンは、基部から羽根の先端まで測ると260メートル以上になり、直径220メートルのローターを備え、16,000世帯の欧州の家庭に十分なクリーンエネルギーを発電します。

また、これはすべて効率性のためです。より大きなブレードは風速の変動に対してタービンをより強靭にする、と GE Renewable Energy のゼネラルマネージャー、Vincent Schellings 氏は述べています。同氏のチームがこの巨大な風力タービンを開発しています。

Schellings 氏は次のように述べています。「技術的な観点から見ると、無理があるように思えるかもしれません。しかし、実現可能だと分かっています。このタービンの素晴らしい点は、競合に対して優位性をもたらすことです。これに匹敵するものはありません。まったく比較になりません。」

GE の Haliade X 風力タービン

GE の Haliade X 風力タービンは、自由の女神像の2倍以上の大きさです。Image: GE Reports

GE の Haliade X 風力タービンは非常に大型であるため、多くの風を捉えることができ、これはエネルギー生産にとって好ましいことです。しかし、欠点として、ローターを風中で上向きに保つための支持構造が必要になる、と Schellings 氏は述べています。

「残念なことに、ローターの大きさを拡大すると、タービンのコストは大型ローターによって得られる追加的な出力の増加よりも速く上昇してしまいます。」

同氏によると、チームはソフトウェアを用いてこの問題を解決しました。アルゴリズムを使ってタービンのデータを処理し、風によって生じる大きな力を相殺しています。「ソフトウェアを使ってタービンのピッチを制御し、風の中で機体を保持しています。これにより、支持構造の大きさと重量を抑制することができます」と Schellings 氏は述べています。

ソフトウェアが Haliade X 風力タービンのピッチを制御し、風に向けて角度を調整するImage: Tomas Kellner(GE Reports 提供)

現在、運用中の最大のタービンは、三菱重工業(MHI)とヴェスタスの合弁事業の一環として開発されたもので、ローター直径は164メートル、発電機の出力は9.5メガワットです。

次に大きいものは、ガメサとアレバによって開発され、ローター直径は180メートル、ブレードの長さは88.4メートルですが、その8メガワットの発電機は、MHI/ヴェスタスのタービンと比べると小さいです。

大型化とエネルギー効率の向上

Haliade X 風力タービンは12メガワットの発電機を備え、海面から150メートルの高さに設置されます。各タービンは年間67ギガワット時のエネルギーを生み出すことができ、これは(北海に典型的な風の条件に基づくと)16,000世帯に電力を供給するのに十分な量です。

GE は、各タービンが今日利用可能な他のどの洋上風力タービンよりも45%多くのエネルギーを生み出すと主張しています。

各タービンの大きさにより、事業者はより少ないタービンで風力発電所を建設し、ケーブルの敷設を減らし、建設、保守、その他の設備投資コストを削減することも可能になる、と GE は述べています。

「これは、顧客が洋上発電所を建設する入札で競争し、キロワット時あたりの最低入札価格を提示する際に役立ちます」と、GE Renewable Energy の洋上風力部門の CEO である John Lavelle 氏は述べています。

GE は、世界最大となる Haliade X 風力タービンを建設しています。Image: REUTERS/Mario Anzuoni

GE は、最初の完全な試験用タービンが来年に運用開始し、2021年に顧客へのタービン出荷が始まると見込んでいます。

しかし、欧州と米国の各地から集まった GE のエンジニアは、Haliade X 風力タービンの設計を継続的に更新し、3Dプリンティングなどの新技術を試験しています。同社は、これによりコスト削減につながる可能性があると述べています。

「私たちは自分たちの発想を制限してはなりません」と Lavelle 氏は述べています。「今日の私たちの限界が、2020年の限界であるとは限りません。」

洋上風力は勢いを増している

近年、再生可能エネルギーへの関心と投資は急速に増加しています。2004年から2015年の間に 投資額は6倍以上に増加しました。2,860億ドルに達しています。また、再生可能エネルギーは、2015年に新規の石炭およびガス発電に投じられた1,300億ドルの2倍以上を集めました。

洋上風力発電所は、陸上風力分野の開発を上回る、相当なイノベーションの焦点となってきました。その主な理由は、洋上風力発電所が通常は期待を上回り、陸上の同等の施設よりも高い性能を発揮することにあります。

例えば、スコットランドのアバディーンシャー沖に位置する Statoil の Hywind 浮体式風力発電所は、11月、12月、1月の各月において、理論上の最大容量の65%を発電したと、EcoWatchが報じています。

比較として、同じ期間に陸上の風力発電所は、通常、理論上の容量の45%から60%の発電量だったと EcoWatch は述べています。

ライセンスと再掲載について
世界経済フォーラムの寄稿文は、クリエイティブ・コモンズ表示-非営利-改変禁止 4.0 国際ライセンスおよび同フォーラムの利用規約に従い、再掲載が可能です。