スライド 1...RPSは Renewables Portfolio Standard...

2015年度版

株式会社 TNP Technology of natural providence ,Inc

今、なぜ新エネルギー？資源エネルギー庁資料より抜粋

新エネルギーとは新エネルギーとは、日本では法律（新エネルギー利用等の促進に関する特別措置法）で、「技術的に実用化段階に達しつつあるが、経済的な制約から普及が十分でないものの、石油代替エネルギーの導入を図るために特に必要なもの」と定義され、次の14種類が指定されています。 1. 太陽光発電 2. 太陽熱利用 3. 風力発電 4. 雪氷熱利用 5. バイオマス発電 6. バイオマス熱利用 7. バイオマス燃料製造 8. 廃棄物発電 9. 廃棄物熱利用 10. 廃棄物燃料製造 11. 温度差エネルギー 12. クリーンエネルギー自動車 13. 天然ガスコージェネレーション 14. 燃料電池

新エネルギー導入の意義とは新エネルギーを導入する意義としては、次のようなことがあげられます。 ①エネルギーの安定供給資源制約が少ない国産エネルギーであるためエネルギー安定供給の確保につながる。 ②地球温暖化対策二酸化炭素（C02）の排出が少なく、石油などの化石エネルギーに比べて環境負荷が小さい。 ③新規産業、雇用創出への寄与新エネルギーに関わる技術は、電気機器、素材、住宅など幅広い産業が関係する技術であり、新技術や商品の開発過程において新規市場や雇用の創出につながる。 ④その他送電時のエネルギー損失の低減、災害等の緊急時に自立型電源として活用できるなど分散型エネルギーシステムとして利点があるほか、電力の負荷平準化（ピークカット効果）も期待できる。

今、なぜ風力発電？そのメリットを知る

1 システム・装置がもたらすメリット

クリーンなエネルギー

風の力で風車を回すことにより電気をおこす風力発電は、地球温暖化の原因の

ひとつとされる二酸化炭素（C02）を排出しないクリーンなエネルギー。

風は、地球が太陽熱を受けることによって発生する空気の流れ。

風力発電は、そうした枯渇する心配がない自然の資源を活用した優れたシステ

ムといえます。

高率が高い

風力発電は、風の運動エネルギーの最大45％程度を電気エネルギーに変換でき、自

然エネルギーのなかでは比較的効率や稼働率が高いといえます。

また、夜間でも発電が可能である特性をいかし、小型風力発電機で街路や公園などの

夜間照明の電源として利用する例も増えています。

環境意識の啓発

さわやかな風を受けて回る風車は人目をひくため、環境保全のシンボルとしての役割を

期待できます。例えば、大型の風力発電を導入した自治体などでは、それを新たな観光

資源として活用している事例が多くあります。また、市街地に設置された小型の風力発

電でも「風車のある店」「風車のある学校」などとして、地域の人々の関心を集め、風力発

電ができると環境意識の啓発につながるケースも少なくありません。

期待される風力発電の導入

人類は紀元前の時代から、帆

船や風車などで風の力を利用して暮らしてきました。

そしていま、風という無限の資源を利用して電気をおこす「風力発電」がクリーンな新エネルギーのひとつとして注目を集めています。

世界的にも風力発電の導入量は、欧州やアメリカを中心に年々増えてきており日本でも、今後ますますの導入促進が期待されています。

資源エネルギー庁資料より抜粋

2 国などからの支援資源エネルギー庁資料より抜粋補助金などの活用風力発電に限らず新エネルギーの導入に際しては、規模や条件によっては国や自治体などから設置費用の補助が受けられる場合があります。導入を検討する際は必ず該当機関に確認することをおすすめします。 RPS制度「電気事業者による新エネルギー等の利用に関する特別措置法」に基づく制度のことで、2003年4月から施行されています。RPSは Renewables Portfolio Standardの頭文字。電気事業者は、販売する電力量に応じ一定割合以上、太陽光や風力・バ

イオマス等の新エネルギーなどから発電する電気を導入しなければなりません。その電気は、電力事業者は自ら新エネルギーで発電するか、ほかから購入するなどで義務量を充当することになります。つまり、一般の企業でも発電した電力を、電力事業者に販売することが可能になったのです。2010年度までに122億kWhの新エネルギーなどから発電される電気を導入目標として2003年度から施行され着実に進展しています。このRPS法下での電気の取引価格は、エネルギー別に経済産業

省ホームページで発表されています。売電事業を検討される際には、各電気事業者の取引状況をそれぞれのホームページなどで確認されることをお勧めします。

3 社会的視点からみたメリット Corporate Social Responsibility CSR（Corporate Social Responsibility）は、一般的に日本語では「企業の社会的責任」といわれています。これまでは、雇用の創出や税金の納付などで企業は社会的責任を果たしてきましたが、最近では新たな形での社会的貢献が求められるようになってきました。地球環境への貢献という意味では、新エネルギーの導入はまさしく新たな社会的貢献と呼ぶことができ、積極的な導入への取り組みは企業評価を高めることにもなります。新エネルギーとしての導入普及 2001年5月の総合エネルギー調査会・新エネ部会（2005年、同需給部会において見直し）では、2010年度における新エネルギーの導入量を原油換算1910万Ｋｌ相当とし、そのうち風力発電は134万ｋｌの導入を目安としています。この量は全目標量の7.0％になります。

これからの時代は・・・風力発電というと、海岸沿いや山の稜線などに設置された巨大な三枚羽根のついた風車を思い浮かべる人が多いようですが、そうしたものばかりではありません。次は、風力発電の風車の種類や発電のしくみ、本格的な発電装置としても注目され始めた小型・マイクロ風力発電の活用法などもご紹介します。

資源エネルギー庁資料より抜粋

システムを知る 1 定格出力の大きさ風力発電の風車は、その定格容量から「大型風車」「中型風車」「小型風車」「マイクロ風車」とに分けることができます。ただし、これらの分類は、電気事業法の制約条件を前提に2012年5月1日に便宜的に区分されたもので、今後の技術の進展と

ともに、その数値が変動することも考えられます。なかでも特に、大型風車の定額容量の基準については、今後さらに大型化していくものと考えられています。分類マイクロ風車小型風車中型風車大型風車出力１kW未満１～５０kW未満５０～１０００kW未満１０００kW以上 2 風車の形式風車の形式にはさまざまな種類があり、風況に適した選定が必要になります。現在、発電目的の風車の主力は、最も大型化が可能で出力も大きいプロペラ式の水平軸風車ですが、そのほかにも、風向きを選ばずに発電を行う垂直軸タイプのマイクロ風力発電機がモニュメント的も小規模な照明機器に点灯するデザイン重視型の風車などがあります。では、その風車の形式とは・・・・・

■風車には大別すると２つの種類ある TNPによる資料

１.水平軸

２.垂直軸


挿絵独立行政法人中小企業基盤整備機構サイトより抜粋

風力発電機というと思い浮かぶのがプロペラ型(水平軸型)です。そのプロペラの翼のことをブレードと呼びます。このプロペラタイプの風車に取り付けられている回転軸が地面に対して水平であることから「水平軸型」と呼びます。このプロペラタイプは発電効率が高く、大型化が容易な反面、発電機などの重量物を支柱上部に取り付けねばならないという重量バランスの問題と設置工事やメンテナンス時の運用上の問題があります。また風車を常に風の方向に向ける制御も必要です。大型風力のブレードは直径が80～100mに達し、バードストライクや風切音等の騒音・低周波の発生が社会的問題となり、現在では洋上設置が推奨されています。

当社が採用した「垂直軸型風力」は、風車の回転軸が地面に対して垂直となるタイプです。この翼のことをウイングと呼びます。発電機など重量物を低い位置に設置できるので、全体のバランスが良く、設置・メンテナンスの扱いが容易になります。様々な方向からの風も利用でき風向きに影響を受けず、季節や時間帯で風向きが常に変動する乱流地域といわれている日本の風況に合った風車といえます。

■ 垂直軸型風車にも色々なタイプがある

垂直軸型風車のうち、一般的には「ジャイロミル」「ダリウス」は揚力、「サボニウス」「パドル」は抗力を利用しています。揚力とは飛行機の翼のように風に対して浮揚しようとする力、抗力とは帆船の帆のように風を受けて進もうとする力のことです。


経済産業省風力発電より抜粋

セルウイング式

プロペラ式

ジャイロミル式

多翼式

ダリウス式

オランダ式

サボニウス式

パドル式

クロスフロー式

S型ロータ式

抗力型

揚力型

垂直軸

風車

水平軸揚力型

3 風力発電のしくみ資源エネルギー庁資料より抜粋

風力発電は、風の運動エネルギーを風車（風力タービン）により回転動力エネルギーに変換し、その回転数を歯車などで増速して電気エネルギーに変換します。風は風向や風速が絶えず変化するために、ナセル（風車全体）の向きや、出力を制御する機能が備わっています。台風などで強風が吹いた際に風車が回転するのを止めるためのレーキ装置（空力式及び機械式）が付いているものもあります。なお、一般に風は地上から上空へ向かうほど強くなるため、風車の高さはできるだけ高くした方が有利になります。さらに、風力エネルギーはブレードの受風面積に比例し、風速の3乗に比例して増大します。したがって、風速が2倍になれば風力エネルギーは8倍になります。このため、風力発電には少しでも風の強い所を選ぶことが大切といえます。

4 風力発電に適した場所とは？風力発電のなかでも、特に売電を目的に中・大型の風車を設置するにあたっては、風況のよい場所を選ぶことが前提になります。その目安は年間平均風速7m/s以上とされていますが、そのほかにも、台風や落雷、風の乱流発生度の影響や、地盤

の強度などについても事前にしっかり調査しなければなりません。また、ブレードやタワーなど大型の装置を運搬できる道路があるかどうか、送電線が近くにきているかなども導入の際に必要となるチェック項目です。さらに、風力発電の適地は自然環境に恵まれているケースが多いことから、景観や生態系への影響への検討も必須となっています。また、小型風車ではビル風などが利用できる場合もあり、設置場所の選択は広がります。 5 小型・マイクロ風車の用途とは？中・大型風車に比べ、立地や風況などの条件がゆるやかで、メーカや代理店も多い小型・マイクロ風車は、中小企業や商店、個人宅などで比較的容易に導入することができます。その具体的な用途例としては、独立してエネルギーを得られることから、山小屋や無線中継基地の電源としてや、農場の灌漑ポンプや井戸水汲み上げの駆動動力として使われることが多くなっています。また、都市部においては、非常電源や街灯、公園、個人宅での使用などの用途として設置されており、モニュメントや風力啓発教材用などに利用されることも増えています。

6 風力＆太陽によるハイブリッドシステム資源エネルギー庁資料より抜粋

小型・マイクロ風力発電機のなかには、太陽光発電のソーラーパネルを搭載したハイブリッド型システムの装置があります。風力発電は風が吹かない時、太陽光発電は曇りや雨の日、夜間は発電することができませんが、ハイブリッド型はそうした互いの負特性を補い合うことができる効率のよいシステムです。すでに街路灯や防災通信用電源などに採用されていますが、今後は、看板照明やショーウィンドウの夜間照明、カーショップ、ガソリンスタンドなど、さらに用途が広がることが期待されます。小型・マイクロ風車の設置に関する注意点小型・マイクロ風車は、一般ユーザーの方々、知識・経験に乏しいコンサルタントなどによる自己流の機種選定及び設置がなされる場合が少なくありません。このため、安全性の問題、騒音・振動等の問題が発生する可能性がないとはいえません。導入検討に当たっては、標準報告書「小型風車を安全に導入するための手引（TRC0045）」などを参考にした安全に関する検討が必要です。＊JISとは異なる種類の標準に関連する情報源として、これ自体はJISにならないものの、標準化の推進に資するものとして公表される標準文書。こんな誤解はありませんか？「わずかでも回っていれば発電、またはバッテリーに充電している」「普段は音が小さいので、強風時も騒音がしない」「停止したい時にはいつでも停止できる」などの誤解が見られます。風力発電システムの本当の性能や特性、導入する装置の機能・性質などについては、事前に十分理解しておくことが大切です。

風力発電3つの方式風力発電には、以下の3つの方式があります。導入の目的などに応じて選びましょう。

1.独立電源方式（蓄電池に充電して使う方式） 2.バックアップ電源方式（蓄電池と商用電源を切り換えて使う方式） 3.連系電源方式（商用電源と連系して使う方式）

★ 重要 ★ 知っておくべき風力知識その１資源エネルギー庁資料より抜粋

垂直軸型風車風車の回転軸が風向に対して垂直となるタイプで、どの方向の風にも対応が可能で風向制御機構が不要です。水平軸型風車風車の回転軸が風向に対して水平となるプロペラ型のタイプで、構造が比較的簡単、効率が高く大型化が容易であるなどの特徴があります。増速機ゆっくりしたブレードの回転を、歯車（ギア）を用いて発電機が必要とする回転速度に高め、発電機に伝える装置のこと。主にプロペラ型タイプに使われているシステムです。定格出力設置された風車に風が当たることで得られるメーカーが決定した出力で、翼や発電機、機器の設計条件で決まります。また定格出力を出せる一番低い風速を定格風速といい、一般的な風車の仕様は定格風速10～15m/秒程度に設定されています。風速の強さとは10m/秒で樹木全体が揺れる強さ、20m/秒以上では台風の強さとなります。つまり多くの風力メーカーの「定格風速」とは、通常、街中で体感する風とはかけ離れており、私たちが暮らす環境で感じる「風」とは、風速で2m/s～6m/s秒までの風です。小型・マイクロ風力とは、日本国内の平均風速４．５ｍ/秒前後で起動し、発電し、バッテリーに充電され様々な用途に電力として使えることが重要なのです。(赤文字はTNP資料)

★ 重要 ★ 知っておくべき風力知識その２資源エネルギー庁資料より抜粋

発電に適した風風力発電を行うには、発電に適した風が吹くことが必須条件です。一般的に風力発電に用いられる風車にとって風速3～4m/s以下では発電は使用に満たないとされており、また15～20m/s以上の強風速では風圧や翼の高速回転による遠心力に耐えられないためブレーキで風車を停止させるので発電はしません（装置により若干の違いがあります）。つまり台風などの強風時には風車を止めるよう設計されていること、また弱風で風車が回っているからといって風力メーカーの風車は、殆どが発電、またはバッテリー充電されていないという実態を正確に理解しておくことが重要です。そこでＴＮＰ社はマイクロ風力を根本から研究し直し、新たな次元で開発を大胆に進め、風速2.5m/s前後の弱風はもとよ

り、強風時の風の乱れや暴風でも風車を止めることなく効率よく発電、充電を継続できる新世代型マイクロ風力を完成させました。(赤文字はTNP資料) ※ m/s（メートルパーセコンド）は、風速を表す単位で、1秒間に移動する距離を示します。バードストライクストライクはぶつかるという意味で、バードストライクは野鳥が構造物に衝突する事故全般を指す言葉です。大型風車を設置する場合は、その危険性をできる限り回避するため、風車の設置予定地点が渡り鳥の飛行ルートに重ならないかなどについて事前に調査を行っています。

※参考ビューフォート風力階資源エネルギー庁資料より抜粋

イギリスの海軍提督だったビューフォートが考案した風力階級を改良したもので、風の速度を目視で観測する尺度のことです。風力の標準的な表現方法として世界気象機関に採用され、日本の気象庁でも使われています。階級風力地上高10mの風速と陸上の様子 0 0～0.2m/s 7 13.9～17.1m/s 静穏、煙はまっすぐに昇る。大きな木の全体が揺れ、風に向かって歩きにくい。 1 0.3～1.5m/s 8 17.2～20.7m/s 煙は風向きが分かるくらいたなびく。小枝が折れる。風に向かって歩けない。 2 1.6～3.3m/s 9 20.8～24.4m/s 顔に風を感じる。木の葉が揺れる。屋根瓦が飛ぶ。建物に被害が出始める。 3 3.4～5.4m/s 10 24.5～28.4m/s 木の葉や小枝がたえず動く。樹木が根こそぎになる。 4 5.5～7.9m/s 11 28.5～32.6m/s 砂ほこりが立ち、紙片が舞い上がる。小枝が動く。稀に起こる暴風。被害が大きくなる。 5 8.0～10.7m/s 12 32.7m/s以上葉のあるかん木が揺れ始める。ごく稀な大暴風。被害がとても甚大になる。 6 10.8～13.8m/s 木の枝が大きく揺れ、傘がさしにくくなる。

風況風の状態を示す言葉で、風速，風向，風の乱れ、風速の時間的変動などがあります。小型風車の場合は、設置場所が多様なので、データがない場合がほとんどです。設置しようとする場所に類似した場所のデータをメーカーなどに問い合わせるか、実際に風力発電機や風速計を一定期間取り付けて調べる方法があります。風況精査風力発電を設置する候補地において、実際に風況観測し、そのデータの解析・評価を行う風況調査のこと。パワー係数風車を利用して、風のなかから取り出すことのできる出力の割合のことで、さまざまな種類がある風車の性能評価に用いられる特性係数のひとつになっています。パワー係数は、空気の密度、風車の受風面積、風速から得られた値と、実際に得られる出力の比で求められます。理想風車の最大値でも0.59で、高性能のプロペラ型で0.45、抗力型のサボニウス風車で0.15～0.20程度となっています。

■ ＴＮＰ社製マイクロ風力発電機の特性

※ 経済産業省による風力発電機の指針発電量が１ＫＷ未満の機器を「マイクロ風力」とする。発電量１ＫＷ〜５０KWの機器を「小型風力」とする。

設置面積が少ないため導入が容易設置面積が少ない為、ビルの屋上や険しい山間部に設置可能

騒音が少なく、動物の被害が少ない騒音やバードストライクが無い為、近隣住民や動物に優しい

落雷や突風、台風に強い（巻き風）日本の厳しい気象条件に適応。堅牢な構造な為、頑丈である。

シンプルな構造の為、メンテナンスが容易ピッチコントロール、ヨー制御が無い為、部品と故障が少なく済む。

シンプルな構造の為、製造コストが安価構造材がシンプルな為、部材価格の逓減が可能であり、費用対効果が良い


■ 小型・マイクロ風力発電機を設置するメリットとデメリット

＜メリット＞

１．風車がゆっくりでも回る限り、発電と同時にバッテリー充電が可能になりました。

夜間は発電しない太陽光発電と違って、垂直翼風力は風速2.0m/sのそよ風が吹けば、常に発電・充電してくれる優れものです。

２．風が強いと、その風に比例して発電量はドンドン上がっていきます。

一般的に風力発電の出力は、風速の3乗に比例するといわれています。つまり風速が倍になれば、出力は8倍になるのです。

風力発電を事業として導入するには、年間平均風速が7m/s以上の場所を選定することが望ましいとされています。

３．マイクロ風力は、大型機と比べて設置場所はアイデア次第で、自由で周囲の環境や場所を選びません。

大型機は、振動・騒音・低周波の発生により、現在は洋上が設置場所として主流ですがマイクロ風力発電機は場所を選びませ

ん。また従来までの小型・マイクロ風力では風速６m/s以上で実用発電といわれていますが、TNP社の風力は風速２．0ｍ/s以

上の環境であれば、実用的な発電量を生み出す事が可能です。


＜デメリット＞

１．自然条件、風速に左右されます。

風速の変動によって出力が変動します。風が弱ければ発電は少なく、風速20m/s以上の暴風時には風車の回転を抑制します。

また、落雷や台風で飛翔物により、衝突故障する場合があります。

２．環境、景観への影響

大型風車を設置することは、環境や生態系、景観に影響を及ぼす場合があります。

大型風車を設置する事業者は、これらに影響を及ぼす可能性がないか調査、評価することが義務づけられています。

当社のマイクロ風力発電機は、生態系や景観への影響は殆どありませんが、そういった性能を評価する第三者機関が未整備

です。

■ 開発の背景と目的

昨今の地球温暖化から様々な現象として派生する世界規模での自然災害は、結局のところ世界的なエネルギーに関わる

問題を顕在化させてしまいました。わが国のエネルギー基本計画やグリーン成長戦略における基本的スタンスは、地球由来の資源消費量やCO2排出を削減

し、持続可能な社会形成が必要であるとし、諸政策により自然との共生を図る社会づくりを推進しています。一般社団法人環境技術振興協会は、そうした課題に有効な改善策であり、且つ日本の技術力を活かせる「再生可能エネ

ルギー」の普及が不可欠であることから次世代小型・マイクロ風力発電機を創出すべく、協会会員である私ども株式会社

TNPに研究を委託され、誠意、開発を進めてまいりました。これからの望ましい循環型社会を推進させる政策では「再生可能エネルギー」の普及を最大限加速化することが求められ

ますが、経済産業省は風力発電を再生可能エネルギーのエース的存在であることを念頭に置きつつも、これまでの大型風

力発電機では倒壊・騒音・低周波問題・バードストライク・風況などにより設置場所が問題化し、現在では民家近隣での設置

を許可せず、風況の良い沿岸地域の洋上型をメインに設置し、送電線の強化を明示しています。そのような背景から陸上では日が出ている時間帯は太陽光で発電し、風が吹けば昼夜を問わず発電する小型風力発電機

と蓄電技術のベストミックスで電力の安定供給を図り、小規模で安全な地域分散型のエネルギーインフラを構築する必要性

があります。しかしながら、政策を進めるにあたって、小型風力発電機市場も大型と同様に課題は多く、風力発電機としての

製品の完成度や安全性、そして実用可能発電量・耐久性などの観点から国策として推奨できる仕様の製品が存在しないこと

が課題でした。そこでTNP社は、小型風力発電機市場における現状を打開するため、経産省の指導の下に研究と開発を進め、微風でも

発電・充電可能な、従来の常識を覆す新世代小型風力の完成を目標に開発を進めてきました。その結果、高効率・高性能の新型ウイングが完成し、その翼体に最適な発電機と整流装置も総合的に開発。ついに業界初の高機能マイクロ風力発電機が誕生しました。


何故？マイクロ風力が普及されない理由！その解決すべき問題点とは

【風力業界の実態】１．国内の風力発電機メーカーは１００社前後あるが、その大半が大学等の空気力学や工学系有

識者考案の翼を各社ともにパテント料込みで採用しており、翼そのもののスペックに大差がない。２．風力用の発電機製作メーカーは１０社前後。コントローラー(整流器)に至っては数社しかない。３．風力メーカーの現状は、（１）翼、(2)発電機、(3)コントローラーのそれぞれの製品を、各メーカー

が個別に製造・卸販売している。つまり各風力メーカーは翼、発電機、コントローラーを各社メーカーから仕入れ、それを組み立てて「自社製品」として風力発電機を販売しています。

従って風力業界で本格的に翼、発電機、コントローラーのすべてを自社開発しているメーカーはTNP社の他に大手企業を含めてもわずか数社しかありません。

４．また日本国内には翼に関する空気力学や流体力学、発電機や整流器に関する電気工学などの

専門家や学者は居ますが「風力発電機そのもの」を熟知している学際的専門家は存在しません。５．また市販されている風力発電機の仕様スペックに表示されている耐風速、定格風速（各社１２ｍ

以上であり、実用的・現実的ではない）、発電量（定格風速での推測計算値表示）であり、正確な風洞試験やフィールド試験に基づいた実証実測データからの数値を表示していない。

６．結論として日本の日常的な風況下(風速2.0～6m/sまで)で、発電と同時に12Vバッテリーに充電

が可能な風力発電機はTNP社の最大の特徴であり、用途範囲が格段に広がります。

■ 現在、市販されているマイクロ風力の実態


市販の風力発電機の発電量などは誇大表示！

ちまたには過剰出力記載の風力発電機が出回っていますが、実際の風力発電機の出力は下記のようになります。 ☆ プロペラ風車の実能力【掃気面積1㎡あたり、直径約1.14m 3～6枚翼の場合】風速14m/s 280～420w 10m/s 170～250w 8m/s 90～140w 6m/s 40 ～ 70w 4m/s 11 ～ 17w 3m/s 4 ～ 7w ※翼が細長く枚数が少ないと効率は上がるが強風用となり実用性は低くなります。翼枚数が多いと最高効率点が低風側になります。 ☆ 縦軸風車の実能力【正面面積1㎡有効面積0.63㎡と仮定、0.6m径1.8m縦翼長の場合】風速14m/s 93～150w 10m/s 57～100w 8m/s 30 ～ 50w 6m/s 14 ～ 24w 4m/s 3 ～ 7w 3m/s 1 ～ 2w ※正面面積と有効面積は異なります。風車の翼形態や枚数などにより発電量の変化は大きく、プロペラ型との対比では1/3程度になりますが、全方位360°の風に対して稼働し、その稼働率は４５％以上といわれています。通常の風力発電機では、風速4m/s以下での回転数、回転力では「発電」しても役に立つほどの電流になりません。役立てるには特別な電子回路で電圧を上げて小電流で利用します。電流をあまり上げようとしてはいけません。風から引き出せる電気エネルギーが小さい時に、電流を上げようとするとトルクが大きくなり回転が上がらなくなります。

■ マイクロ風力の本当の実力値

【風力メーカーのカタログ・スペックは、希望的推定値や発電機の最大発電量値などの誇大表示を行っている】


マイクロ風力発電機が抱えている、解決すべき様々な問題点とは

【開発の指針】１．弱風（市街地での風速２．５m／ｓから）で起動、同時に発電可能な性能を有すること２．弱風（市街地での風速２．５m／ｓから）でも１２Ｖバッテリーに充電可能であること３．強風時の風切り音が発生しないこと４．回転時に低周波が発生しないこと５．共振性が低いこと６．羽根が露出していないこと７．飛翔動物を一切殺傷しない構造であること８．落雷時に羽根が飛散しない素材であること９．強風時の突風でも羽根が破損・飛散しないこと１０．強風時でも倒壊しない躯体強度を確保すること１１．強風時に飛散してくる飛翔物の衝撃に耐えられること１２．強風時や万が一の飛翔物にも羽根や回転部が偏芯を起こさないこと１３．海岸近郊を考慮し塩害及び防錆対策済みであること１４．限られた設置面積で可能な限り多くの基数が設置できること１５．本体運送時に可能な限り簡単に移動できて重ねやすい構造であること１６．本体施工が簡単で構造物として高い精度が容易に確保出来る構造であること１７．保守・点検が簡単で可能な限りメンテナンスフリーであること１８．各部品製造・組み立て・輸送等の費用等、可能な限り軽減を図ること１９．次世代型風力発電機の完成及び量産化の期限は２０１５年度中に実行すること２０．量産化に伴い市販価格は可能な限り低価格を目指し普及速度を速めること

■ ＴＮＰ風力の研究開発テーマ

【経済産業省との打ち合わせにより提示された解決すべき２０の課題】


■ 研究と開発の成果

【プロトタイプでの実証】

1 ．弱風（市街地平均の風速2.0m/sから）で発電開始。同時に12Vバッテリーに充電可能。有効な充電が得られ、特に緊急災害時の非常用電源としても実用可能。２．強風時における風切り音や回転時に低周波が発生しない翼型の特殊形状化。３．躯体構造の強度化による、低共振性を確保。(民家やビルの屋上等の居住場所に設置が可能になった。) ４．特殊形状の翼体をゲージで囲った躯体構造により、翼の露出度が少なく、見る人に恐怖心を与えない。５．躯体構造であるため、飛翔動物は構造物として捉え、衝突リスクが緩和される。６．躯体に避雷針も取り付け可能であるため、落雷による破損リスクが緩和される。７．翼と回転軸を躯体の上下で留め支えることで、強風時の突風でも翼体が破損・飛散しない頑丈な構造を確保。８．角柱(三角柱、円柱)の躯体形状で翼体を格納しているため、強風時でも倒壊しない躯体強度の確保ができる。９．角柱(三角柱、円柱)の躯体形状により、強風時に飛散してくる飛翔物の衝撃に耐えられる構造体である。１０．回転時に受風部や回転部が偏芯を起こさない特殊構造体である。１１．躯体や翼体に海岸近郊を考慮して塩害及び防錆対策の施工。１２．縦置きや横置きができる構造躯体により、限られた設置面積で数多くの個数が設置可。１３．角柱(三角柱、円柱)の躯体により、本体運送時に重ねて格納でき、大幅な輸送コストの削減。１４．４本のラーメン構造体鉄骨柱に四角の風力躯体をボルト止めをすることにより、本体施工が簡単で尚且つ構造

物としては高い強度を保つ仕様である(三角柱、円柱型躯体も強度は同じです。) １５．回転軸を支えるベアリング以外の消耗部材がなく、保守・点検が簡単で基本的にメンテナンスフリー設計である。


■ 製品の特徴

他社製品と比較し、弱風速域で効率良く発電する風力

弱・中速回転域の風エネルギーを高効率で回転エネルギーに変換

高回転域で自己過回転抑制システムを有する

風力の問題点である風切音、振動、低周波などが殆ど発生しない風力発電機設置に必要な敷地面積・発電量などの組合せ自由

基本的翼型、発電機、整流器のカスタマイズが可能

※新規事業としての自社オリジナル風力の企画、開発、試作、実証、設計まで一貫して受託

コギングトルクレスの高効率な発電機と整流装置開発

※コギングトルクが小さいと発電機は滑らかに回転し、整流器が更に効率を高めます。

製品は以下の特徴を持ちます。


■ マイクロ風力発電機（１kw未満）

◆ 目的マイクロ風力発電機は1w〜１０００w（1kw）未満の発電量の製品です。通常は小型風力発電機（定格発電１kw以上）が風のエネルギーから電気エネルギーを生み出すには強い風（１0m/s以上）が必要となります。マイクロ風力発電機は弱風でも風車は回転します。風車が風を受けて回転さえすれば、少しでも発電し、その発電から得られた僅かな電力でもバッテリーに充電することで用途に応じて有効な使用方法があります。 ◆ 想定用途・鉄道事業・・・JRなどの無人駅や駅舎における照明、自動改札の電源等・交通網・・・・・国道の街路灯、信号機、道路標識、高速道路のパーキング照明等・自治体・・・・・緊急災害避難場所等の街路灯、公共施設の緊急災害非常用電源等庁舎、学校、病院、市民会館、公会堂、集会場の電源等・住宅・・・・・・・ベランダや屋上などに取り付ける簡易風力発電・防犯・・・・・・・セキュリティや防犯カメラなどのバックアップ電源等・公共施設・・・自治体役所、学校、病院、市民会館、公会堂、集会場の電源等・その他・・・・・関係行政機関、防衛省、消防庁、警視庁、気象庁、大学構内等

開発目的と想定用途


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