住宅用と商業用の両方でクリーンな再生可能エネルギーを求める消費者が増えるにつれ、風力エネルギーは世界で最も急成長しているエネルギー源の 1 つとなっています。この現象の中心となるのが風力発電に使用される風車です。
追加したい場合は 風力タービンは風力発電機としても知られており、設置場所、出力、風速などの多くの要素を考慮することが重要です。
この記事では、風力タービンの仕組みを説明し、世界の風力タービン市場を分析し、利用可能な風力タービンの種類を調査し、最後に風力タービンを選択する際に考慮すべき重要な要素について説明します。 風力タービン 製品カタログに追加します。
目次
風力タービンはどのように機能しますか？
世界の風力タービン市場の概要
どのような種類の風力タービンが利用可能ですか?
風力タービンを選択する際に考慮すべき 6 つの要素
ビジネスの帆に風を吹き込む
風力タービンはどのように機能しますか？
風力タービンは、ローターによって駆動されるプロペラのようなブレードを備えた高い塔柱で、風力発電機を回転させ、電気エネルギーを生成します。ローターは、飛行機の翼やヘリコプターのローターブレードに見られるものと同様の空気力学によって駆動されます。
風がローターブレードを横切って流れると、ブレードの片側の空気圧が低下します。ブレードの両側に見られるこの空気圧の差が、回転を引き起こすのに必要な揚力と抗力効果を生み出します。風力発電。
風力タービンによるこれらの動作の結果、「風力発電」または「風力エネルギー」と呼ばれる電気が生成されます。
世界の風力タービン市場の概要
報告によると グランドビューリサーチ、99.28 年の世界の風力発電市場の価値は 2021 億 2022 万米ドルでした。レポートでは、2030 年から 6.5 年の予測期間にわたって、市場価値は XNUMX% の年間複合成長率 (CAGR) で成長すると予測しています。
この予想される成長は、従来のエネルギー源をよりクリーンで持続可能なものに置き換えたいという世界的な需要の高まりによって推進されています。数年前には太陽光エネルギーと風力エネルギーは高価だと考えられていましたが、各分野の技術進歩により、風力エネルギーと太陽エネルギーの両方を利用できる革新的なソリューションがもたらされました。 費用効果の高いオプション 今日新しく建設される石炭やガスと比較してください。
多くの国や地域にわたる有利な規制の枠組みや政策構造、さらにはパリ協定などの気候変動と戦う世界的な取り組みも、風力発電市場の成長を推進しています。これは特に、世界最大のオンライン インストールを記録した米国と中国の両国に当てはまります。これら 2 つの市場を合わせると、 60％を占めています 陸上に新たに追加されたすべての製品の合計。
地域区分の観点からは、アジア太平洋地域が今後も最大の陸上および洋上風力発電市場になると予測されています。
どのような種類の風力タービンが利用可能ですか?
現在市場で入手可能な風力タービンには主に 3 つのタイプがあります。以下にそれぞれの概要を示します。
水平軸風力タービン (HAWT)
「風力タービン」という言葉を聞いたときに多くの人が思い浮かべるのは、これらのタービンです。 水平軸風車 通常、ローターの周りに 3 枚のブレードがあり、水平軸上で「風上」、つまり風の方向に向かって回転します。
これらのタービンは通常、高い塔に取り付けられており、地上からの乱気流を回避しながら、より高い風速を捉えることができます。ただし、これらの欠点は、 タービン 設置費や維持費が高くつき、騒音や視覚的公害が大きくなり、鳥やコウモリに害を及ぼす可能性があります。
垂直軸風力タービン (VAWT)
その名の通り、横軸を中心に回転するのではなく、 VAWT 垂直軸を中心に回転するローターとブレードによって動力が供給されます。 HAWT とは異なり、VAWT は地面の近くに設置できるため、設置とメンテナンスがより簡単かつ安価になります。
また、騒音や視覚的影響も少なく、鳥や他の動物に危害を及ぼす可能性も低くなります。これら タービン 小規模な用途や都市環境に最適です。そうは言っても、いくつかの欠点があり、出力と効率の低下、始動と制動に関する課題、ローターにかかる応力の増大などが挙げられます。
ハイブリッド風力タービン
このタイプの風力タービンには、HAWT や VAWT のような派手な頭字語はありませんが、水平軸風力タービンと垂直軸風力タービンの両方の機能を組み合わせて、風力発電の性能と信頼性を最適化します。
一部のハイブリッド風力タービンには実際に水平軸ローターと垂直軸ローターの両方が装備されており、両方の長所を活用して、強風速と弱風速の両方を捉えることができます。他のハイブリッド風力タービンは、垂直軸ローターとシュラウドまたはディフューザーを組み合わせることで、VAWT の出力の低下に対抗でき、風速とブレードにかかる圧力を高めることができます。
ただし、複雑さと重量が大きく、スケーラビリティの低下と研究開発の制限につながるため、課題がないわけではありません。
風力タービンを選択する際に考慮すべき 6 つの要素
風力タービンの動作方法と、市場で入手可能なさまざまな種類の風力タービンについて十分に理解できたので、今度は企業が自社の製品に風力タービンを追加する際に考慮すべき主な要素を検討します。
1. 風源と風速
販売者が最初に考慮すべきことの 1 つは、ターゲット ユーザーのサイトで利用可能な風力発電リソースです。これは、ユーザーが風力タービンを設置する対象地域の平均風速と風向、および一定期間にわたる変動を認識することを意味します。
この目的に使用できるオンライン ツールには、さまざまな地域の風力発電の可能性を推定するのに役立つ Global Wind Atlas などがあります。これらの風の特性を評価するもう 1 つの方法は、風速と風向を測定する装置である風速計を現場に設置することです。
風力資源を見つけることは、 風力タービン サイトに設置されるタイプ、サイズ、数、およびエネルギー出力と予想される投資収益率の予測。
2. 風力発電の種類
ユーザーが現場で利用できる風力資源を把握したら、次のステップでは、設置する風力タービンの種類を検討します。前述したように、風力タービンには、水平軸風力タービン、垂直軸風力タービン、ハイブリッド風力タービンの 3 つの主な種類があります。
HAWT より高い設置により、より高い風速で風を捉え、地面の乱気流を避けることができるため、通常、より高い出力が得られます。ただし、それらはより効率的で信頼性が高いと考えられていますが、通常、動作するにはより多くのスペースとより多くのメンテナンスが必要になります。
VAWT地面の近くに設置されるものは、よりコンパクトで、より静かで安価な動作を提供しますが、欠点は効率と出力が低いことです。
使用する風力タービンのタイプの選択は、ユーザーの出力要件だけでなく、スペースが狭く、騒音や視覚的公害規制が厳しい都市環境にタービンを設置するかどうかなどの場所の考慮事項に基づいて行う必要があります。田舎の環境では、より広いスペースがあり、より騒音の高い操作にも耐えることができます。
3. 風力タービンのサイズ
そこから、サイズを考慮する必要があります。 風力タービン 使用されること。タービンのサイズは、当然のことながら、ユーザーの電力需要だけでなく、予算や設置場所の制約によって決まります。
風力タービンには、定格出力に基づいて分類される 3 つの主要なカテゴリがあります。 小さい (100kW未満)、 ミディアム (100～1,000kW)、および 大 （1,000kW以上）。
小型風力タービン 電力出力は通常、単一の家庭または小規模コミュニティの電力需要をカバーできるため、住宅またはオフグリッド環境での設置に最適です。中型風力タービンは、大規模な建物や小規模な電力網に十分な電力を供給できるため、商業用途や産業用途に最適です。大型風力タービンは最も強力なタービンであり、地域または国の送電網に電力を供給できる電力会社規模の送電網接続用途向けです。
4. 性能と機能
次に考慮すべき一連の要素は、 風力タービン 技術仕様とパフォーマンスの観点から利用可能なオプション、およびコストとの比較。この分析に使用するのに適したリソースは、風力タービンのカタログと風力発電データベースです。これらは、ターゲット ユーザーの基準に一致するさまざまなタービン モデルやブランドを見つけて比較するのに役立ちます。
考慮すべき重要なパラメータには次のようなものがあります。
- カットイン風速: タービンを始動するために必要な最低風速。
- カットアウト風速: 風力タービンが耐えられる最大風速。
- 定格風速: タービンが最大出力を生成する風速。
- ローターの直径： 刃の長さ。
- ハブ高さ: 地面からローターの中心までの距離。
- 平準化エネルギー原価 (LCOE): タービンの耐用年数にわたって 1 kWh の電力を生成する平均コスト。
5.環境への影響
このステップは、ユーザーの導入に役立つため、考慮することが重要です。 風力タービン これらの事業は、再生可能エネルギー運動が進めようとしている環境に優しい理想に実際に沿ったものです。一部の風力タービンは、騒音や視覚的公害、鳥や野生動物への害、土地利用の増加など、実際に環境に悪影響を与える可能性があるため、特定のタービンの種類やサイズが環境に与える影響を測定することが重要です。 。
Wind Energy Environmental Impact Calculator などのオンライン ツールを使用すると、特定のエネルギーによる環境への影響をより正確に見積もることができます。 風力タービン またはプロジェクトを作成し、他のエネルギー源との比較を提供するため、最も環境に優しいソリューションを選択できます。
6. 許認可
風力タービンの設置は大規模な作業であり、設置には地方自治体の承認が必要です。最適なサイズと出力を持つタービンを見つけても、そのタービンが設置予定のエリアに設置できないことが判明したのでは意味がありません。
このため、対象地域の風力タービン規制に関する調査を確実に行うことが重要です。そこから、ユーザーは風力タービンの設置と運転に必要な許可と承認を申請できます。
許可と承認は通常、地元の計画部門、公益事業会社、建築部門、環境当局、航空当局に求められます。これらの当事者は、ユーザーが遵守しなければならないさまざまな用途地域条例、騒音条例、建築基準法、電気基準、および安全基準を規定します。このプロセス中に指導を提供できる専門の風力エネルギー コンサルタントがいます。
ビジネスの帆に風を吹き込む
風力エネルギー部門は、今後数年間で成長が見込まれると予測されるコースを進んでいます。これを利用するには、エネルギー機器小売業者は、在庫に風力タービンを追加する必要があります。 2022～2030年期間.
製品カタログにどの風力タービンを追加するかを知るには、風源、風力タービンの性能パラメータ、潜在的な環境への影響などの要素を考慮する必要があります。風力タービンのサプライヤーの選択肢については、次のサイトをご覧ください。 Chovm.com 幅広い製品範囲を探索できます。
