風力発電建設のメリットとデメリットは何ですか?中国が建設活動を強化している理由

地球温暖化が深刻化する中、世界各国は「汚染ゼロ」で発電する最善の方法を模索しています。これらの「ゼロ公害」発電方法の中で、最も一般的に使用されているのは風力発電と水力発電です。

そよ風と勢いよく流れる水は、「ゼロ汚染」だけでなく「ゼロコスト」の発電も実現します。環境上の利点から見ても、経済発展の観点から見ても、これは優れた発電方法です。

数年前には、低コストとクリーンさで多くの国から賞賛されていた風力発電が、ある日「ジャンク電力」と呼ばれるようになるとは誰も想像していなかっただろう。

西側諸国の「破壊の波」

不思議なことに、当時、風力発電を大規模に開発することに熱心だった国々は、現在、「ジャンク電力」の解体を命じている国々と同じようです。

1930年代、欧米諸国は石炭火力発電から脱却し、風力発電への転換を検討し始めました。そこで、多くの試行錯誤の末、最終的に航空分野のローター技術を活用することを選択し、世界初の風力発電装置の開発に成功しました。

1970年代後半、米国はノースカロライナ州のブルーカラー山脈に当時世界最大の風力タービンを建設しました。

したがって、このタイムラインによれば、欧米の多くの国では陸上風力発電所の稼働寿命は 20 年を超えており、一部の国ではその耐用年数はさらに長くなっています。

今世紀初頭、あるいはそれ以前から「24時間」稼働を続けてきたこれらの風力タービンブレードは、「最優秀従業員賞」を受賞できなかっただけでなく、「解雇」を余儀なくされる運命に直面していた。

欧州の風力発電業界の権威ある組織によると、2022年末に発表された最新の統計によると、2023年末までに欧州で少なくとも14,000枚の風力タービンブレードが廃棄されると予想されています。米国だけでも、210トンもの風力タービンブレードが廃棄物となるだろう。

次々と建設されてきたにもかかわらず、過去 5 年間でなぜこれほど急速に取り壊されてしまったのでしょうか。

さらに、非常に安価で環境に優しいと思われる風力発電が、なぜ欧米諸国で「ジャンク電力」と呼ばれるようになったのでしょうか。

風力発電の仕組み

欧米諸国がなぜ突然風力発電に反対するのかを理解するには、根本、つまり風力タービンの動作原理から始めなければなりません。

簡単に言えば、風力タービンは、私たちが子供の頃に遊んだ風車の拡大版です。回転して電気を生成するには風力の力が必要です。

風力タービンは一般的に、発電機、風車、変速機、制御システムで構成されています。

風の力が一定レベルに達すると、3つの回転羽根で構成された風車が回転し始めます。回転の過程で、風のエネルギーがブレードの後ろにあるギアを回転させ、徐々に機械エネルギーに変換され、次に発電機の動きを通じて電気エネルギーに変換され、電気が生成されます。

変速機と制御システムは主に補助的な役割を果たします。変速機は、機械エネルギーの変化速度が発電機の速度と一致することを保証し、発電機の効率的な動作を保証します。制御システムは発電機の速度を制御し、ユーザーのニーズに応じて電気エネルギーの出力を調整できるようにします。

したがって、一般的に風力発電を実現するためには、風力という必要条件を満たすことに加え、まず風力タービンのブレードを回転させることが必要になります。

風がまったく吹かなかったり、風が弱すぎて風力タービンの羽根を飛ばせない場合は、多額の費用をかけて建設した風力タービンは装飾以外の役に立たなくなります。

風力タービンのブレードの下での悲劇

山頂や海上で常に回転している風力タービンを撤去することを最も望んでいるのは誰かと尋ねれば、間違いなく最初に「立ち上がって」非難するのは鳥たちだろう。

人間から見れば、風を受けて回転する羽根は美しい風景であり、そうでなければ世界的に有名な観光名所「オランダ風車」は存在しなかったでしょう。

しかし、鳥の目には、いつでも突然回転する可能性のあるこれらの大きな葉は、時々空中で振れる3つの「マチェーテ」のように見えます。

米国の専門研究機関による関連調査データによると、米国には約5万基の風力タービンがあり、毎年57万3,000羽の鳥がこれらの風力タービンのブレードの下で死んでいる。

突然回転する羽根は重く、速いため、たまたま羽根の近くにいたり、突然羽根にぶつかったりした鳥は、一瞬にして再び青空に飛び立つチャンスを失ってしまいます。

鳥の視力が悪くなって、葉っぱがはっきり見えているのに、葉っぱの中に飛び込むことを選ぶようになったのはいつからなのか、不思議に思われるかもしれません。

実際、これは鳥類が特に夜間に光屈性を示す性質によるものです。風力発電所の光源は、鳥にとってまさに致命的な魅力です。光に引き寄せられるのは鳥だけではなく、たくさんの小さな昆虫も集まります。照明と餌を備えたこの発電所では、多数の鳥が風力発電所のブレードの下に留まることができます。

それだけでなく、風力タービンは鳥類に死の脅威を与えるだけでなく、鳥類の生活を妨害し、威嚇することもあります。

多くの風力タービンの設置場所は鳥の生息地と重なっています。風力タービンを設置する場所の一部は鳥の長期的な生息地となっている一方、他の場所は渡り鳥が休息したり餌を探したりする一時的な場所となっている。

風力タービンは運転中に、ブレードの掃引音や機械の動作音を頻繁に発生します。

ほとんどの鳥は生まれつき騒音に非常に敏感です。このような騒々しい環境では、鳥の生息地が徐々に減少し、断片化されるだけでなく、ほとんどの鳥の餌場が減り、渡りを選択する可能性さえあります。

生きていると、怯えた鳥のように怯え、気をつけないと「葉の下の幽霊」になってしまう。風力発電所は鳥の生存にとってあまり良いものではありません。

隠蔽された本当の理由

風力タービンの建設は鳥類や地元の生態環境に大きな影響を与えますが、実はこれが欧米諸国が大規模に風力タービンを撤去することを選択する理由ではありません。

米国のIPCC調査報告書によると、風力タービンによって殺される鳥の数は毎年数十万羽に達する可能性があるが、米国における高層ビルの鳥の死亡率への影響は風力タービンの5,000倍以上である。飼い猫が鳥の死亡率に与える影響は、風力タービンの1,000倍以上です。

人間の活動によって殺される鳥 10,000 羽のうち、風力タービンの建設によって死ぬのは 1 羽だけです。

さらに、これらの影響は客観的に見て風力タービンが設置された日から存在しており、近年になって突然現れたものではない。

数十年を経て、これらの国々は突然「良心を取り戻した」ということなのだろうか？

いいえ、これらの風力タービンが解体された主な理由は「費用対効果の低さ」でした。

風力発電は確かに大規模な原材料投資を必要としない発電方法ですが、風が止まれば電力がすべて無駄になるという避けられない欠点もあります。

クリーンエネルギー方式である風力発電は、自然条件に大きく依存しています。天候が悪ければ、風力タービンのブレードは動作を停止します。

近年、ヨーロッパでは長期にわたる超高気圧の気象条件が続いており、海上の風速が大幅に低下しています。その結果、風力発電による発電量も大幅に減少し、風力発電が停止する時期もありました。

極めて不安定な電力供給により、欧州諸国の風力発電に対する期待は低下しており、これが風力発電が「ジャンク電力」と呼ばれる理由である。

第二に、欧米のほとんどの国では国土面積が限られており、陸上風力発電に必要な面積は比較的広く、風力タービン1基を追加するごとにバスケットボールコートの3分の2の面積を追加するのに相当します。

また、隣接する 2 つの風力タービン間の距離は 500 メートル以上必要であり、そうでないと相互干渉が発生します。

洋上風力発電を建設できる条件が整っている欧米の一部地域を除き、陸上で風力発電の開発に適した地域は多くありません。風力タービンは主に低山地や中山地の山頂や尾根に設置されます。米国のグレートプレーンズのような地域では、風力タービンを設置するのに最適な場所を見つけるのは困難です。

最後に、最も重要な理由は、欧州では風力タービンの生産ラインが整備されておらず、輸入への依存度が高く、産業空洞化が進んでいるため、欧州と米国における風力発電への投資の経済的パフォーマンスが低いことです。

さらに、これらの国の人口は多くなく、電力需要もそれほど強くないため、投資額が高く、出力収益が低いこの発電方法は廃止に直面するでしょう。

なぜ中国の態度は完全に逆なのか

ヨーロッパやアメリカが風力タービンの解体に忙しい中、中国はなぜそれに倣わず、風力発電への取り組みを強化することを選択しないのだろうか。

中国は風力発電の発展が生態環境に与える影響を認識していないわけではないが、中国で最も成熟したタイプの新エネルギーとして、風力エネルギーは他の新エネルギー源よりも明らかな利点があり、中国のエネルギー供給の困難を緩和する可能性が高い。

さらに、欧米諸国と比較すると、中国が大規模に風力発電を開発するという選択は、まさに「現地の状況に適応する」ベストプラクティスである。

まず、中国は非常に豊富な風力エネルギー資源を有しています。中国は広大な領土と長い海岸線を有しており、風力エネルギー資源が豊富に埋蔵されています。

国家気象局の推定によると、全国の風力エネルギー密度は100W/m2で、風力エネルギー資源の総埋蔵量は約1.6X105MWです。特に南東部の沿岸地域と近隣の島々、内モンゴルと甘粛回廊、中国東北部、中国北西部、中国北部、青海チベット高原では、風速が毎年4000時間近くにわたって3メートル/秒を超えています。一部の地域では年間平均風速が6～7m/s以上に達することもあり、開発価値と利用価値は大きいです。

さらに、中国の風力エネルギー資源は集中的に分散しており、大規模な風力タービンの建設と豊富な風力エネルギー資源の効率的な利用に非常に有利です。

中国の風力エネルギーは3つの地域に集中している。 1つ目は、一年中モンスーンや海風、陸風の影響を受ける南東部の沿岸地域です。海風が強く、地形的に風の抵抗が少なく、風資源が非常に豊富です。

2つ目は、一年中「アジア高気圧」の影響を受け、冬のモンスーンの発生源となる東北部と北西部、および標高が高く地表の植生が比較的まばらな青蔵高原の北西部です。

さらに、広大な領土と人口を抱える広大な国土であるため、風力発電所を建設する場所が見つからない、電力需要が不足するといった問題もありません。豊富な風力エネルギーを石炭やその他の発電資源の代わりに利用することは有益であり、無害です。

さらに、風力発電の開発を輸入に頼っている欧米諸国と比較すると、中国の風力発電技術はますます成熟し、製品の品質が保証され、利用可能率は95％以上に達しており、非常に安全で信頼できるエネルギーの選択肢となっている。

世界でたった2基しかない5メガワットの直接駆動式風力タービンを見るだけでも、中国の現在の風力発電技術を理解するのに十分です。

これら 2 つのハイテク風力タービンは、それぞれオランダと中国に設置されています。

5MWの直結型風力タービンの発電量は、通常の風力タービンの発電量をはるかに上回り、1日の発電量は50世帯に2年間電力を供給するのに十分であるが、中国は依然として継続的な進歩を遂げている。

今年初めにはついに16メガワットの風力タービンが製造され、1回転で発電される電力は一般家庭の1か月分に十分な量になりました。

したがって、風力エネルギーが「ジャンク電力」であるか「高エネルギー発電方式」であるかは、実際には国によって異なります。欧米諸国の進む道は中国とは異なる運命にある。

「時、場所、人が恵まれている」この発展環境において、中国にとって最善の戦略は、風力発電を開発する機会を捉え、エネルギージレンマを徹底的に解決することである。

参考文献: