再生可能エネルギー

１．再生可能エネルギーは風力か太陽光か⇒世界の考えは

　①風力発電

　 2009年度の世界の風力発電量の1位はアメリカで3,516万kWと日本は1/17倍の206万kWです。 2位のドイツ(2、578万kW）
と3位の中国（2,510万kW）は近接しています。このアメリカと中国の躍進振りが、2009年と2008年との1年間の伸びから
わかります。2008年度では、1位のアメリカ（2,524万kW）と2位のドイツ（2,390万kW）と接近し、中国は1,210万kWの4位
でした。ところがこの1年間の間に、アメリカは992万kW 発電量を増加させ、中国も1,300万kW増加させたのです。日本の
増加量はわずか18万kW（＝206-188）。いかに日本が、世界の動向に疎いかを物語る数値です。日本政府は、再生可能エ
ネルギーの柱は太陽光発電と言いたいのかも知れませんが、両者の総発電量の比較を、風力発電施設容量（図１）と太陽
光発電施設容量（図２）を世界の動向から見比べて見ましょう。発電量の単位は同じです。驚くなかれ、太陽光発電は、
風力発電量の1/10以下です（y軸は同じ単位で表示）。

　②太陽光発電

　2008年度1位のドイツの太陽光発電量は534万kWと風力発電量（2,390万kW）より極端に少ない22.3％に留まっています。
さらに差が大きいのは4位のアメリカで、太陽光発電は風力発電の僅か4.6%です。このように世界の国々全てが太陽光発
電よりも 5から10倍も風力発電に力を注いでいるのに対し、日本だけは104%と太陽光発電に力を注いでいるのです。太陽
光発電パネルは太陽に向けて設置しておけば、メンテナンス費用も少なく、機械的騒音も、故障も少なく、良いことずく
めです。しかし、素子製造のための太陽光発電素子の珪素（シリコン）を海外から輸入しなければなりません。さらに
日本の風土は他国に比べて曇りの日が多いため、設置地域の気象状態を考慮して稼働率を換算する必要があります。　
勿論、風力発電も風量が豊富な場所でないと無用の長物です。また風が吹く場所に設置しても、低周波騒音による健康被
害もありマイナス要因も数えれば限がありません。ただし、風力発電施設の材料は国内で全て自給できるのです。

２．“電力会社”は何故風力発電を嫌うか

　　①息切れする風力発電所はごめんです

　風向や風速が絶えず変わり、無風になり、何時とは無く吹き始める。この風の強さに応じて風車の回転も換わり、必然
的に発電電力は波打つ。水力、火力あるいは原子力発電のような強力な流体エネルギーを相手にしている電力会社にとっ
ては、息切れする発電所には魅力無く、かえって足手まといです。
　従来、風車タワー上部のナセル（発電機室）内に設置していた発電機を地上に降ろし、その代りに空気圧縮装置（コン
プレッサー）を取り付け、従来空洞だったタワー（塔）内部を圧縮空気貯蔵容器（タンク）に置き換え、そこに圧縮空気
を貯蔵しておけば、回転エネルギーを圧縮空気の形で長時間保存できます。しかもナセル内では発電機を駆動させない
ため、従来のようにギア（歯車）で増速する必要も無く、風任せで空気を圧縮し、タンクに貯蔵すれば、風力エネルギー
の貯蔵にも役立ます。この圧縮空気は輸送配管で発電施設に送られ、電力需要時期に発電します。このように、不安定な
風力エネルギーを圧縮空気の形でタンクに貯蔵し、電力需要時に発電機を駆動させれば、安定した高速空気で空気タービ
ンを回転させることができ、「息切れする発電機に用は無い」を克服することができます。さらにタワー上部のナセルを
軽くできるため、風車の転倒を防止でき、かつ高所での発電機の保守点検の必要性も皆無に成ります。

　　②電力の系統連係を乱す“小規模風力発電所”はごめんです

　従来の風力発電施設1基につき発電機1基という考えを捨て、複数の風車からの圧縮空気を一箇所で集め、従来の火力
発電所、原子力発電所あるいは水力発電所同様に大容量発電機を一対の羽根車（タービン）で回転させれば、系統連係は
1箇所で済みます。しかも、発電機の保守点検は楽であり、調整弁を開閉するだけで、風速が変化でき、発電電力量を
可変できるだけでなく、瞬時の電力需要に対処することが可能と成ります。これにより“電力の系統連係を乱す小規模
発電所はごめんです”を克服することができます。

３．日本独自の風力発電方式を確立しよう

　①沖合い遥か彼方“洋上風力発電所”を目指せ! 　他的経済水域
　　　（EEZ）での使用も視野に入れた“日本独自の風力発電方式”

①-1 排他的経済水域（EEZ）とは

　我が国の国土面積は37万7,947km2と世界では60番目と狭く、資源にも乏しい。ところが四面が海に囲まれ、領海内には
6,852の島が在り、海岸線の長さは、3万3千889 kmと赤道の85％を有している。そして、陸地の基線から12海里（22.224
km）の領海面積は約43万km²である。さらに、排他的経済水域（EEZ）は、領海の基線から200海里（約367km）以内の
海域を意味し、その排他的経済水域面積は約405万km2であり、EEZと領海を合わせた広さは国土の11.85倍の447万9,358
km²と世界6位である。国際連合海洋法条約によると、この排他的経済水域（EEZ）では、資源探査や資源開発の主権的権
利や科学的海洋調査の管轄権が認められている。例えば、EEZを点と仮定して説明すると、周囲200海里（約367km）の海
域がEEZにあたる。このEEZ内で、当事国以外に与えられた権利は、航行、上空飛行、海底電線･海底パイプラインの敷設
のみである。この条約を我が国は1996 年批准し、2010年9月現在の批准国数は161カ国である。

①-2　歯舞群島、色丹島、国後島、択捉島

　我が国のEEZには、海底には多くの有望な鉱物資源が埋蔵されている。このEEZと領海を合わせた面積で世界1はアメリ
カの1,135万km²、次がフランス、オーストラリア、4位はロシアの756万6,673km²である。ところが、ロシア側の資料
によると、その756万6,673km²には、日本の北方四島（歯舞群島98.2km²、色丹島253.3km²、国後島1498.8km²、択捉島
3184km²）の5,036km²とEEZがロシアの面積として記載されている。この4島の大きさは沖縄の2.2倍ほどであるが、
EEZから見ると恐ろしい。その面積は約48万km2になるので、日本の国土（37万7,947km²）よりも広い経済水域を意味
する。この４島をロシアは不法占拠している。ことの起こりは、65年前にさかのぼる。1945年8月6日午前8時、広島に、
9日には、長崎にも“原子爆弾”が投下された。時を同じくして、ソ連（ロシア）は8月8日、午後11時、日ソ中立条約の
破棄を宣言し、日本に宣戦布告。1時間後の、9日午前0時、南樺太・千島列島および満州国･朝鮮半島北部に侵攻した。
そして日本は、8月15日ポツダム宣言を受諾し、全面降伏（敗戦）であった。それから30年後の、1975年5月15日、沖縄
は、アメリカから返還されたが、ロシアは、いまだに、国後、択捉、歯舞、色丹の北方四島を不法占拠したままであり、
“日ソ･日露間の平和条約”は締結されていない。

①-3 排他的経済水域（EEZ）でも使える洋上風力発電施設

この排他的経済水域の水深は深く,その調査、採掘、採取鉱物の引き揚げには大電力を必要とすることが予想される。
この電力に、風力エネルギーを使えば、燃料費はかかりません。洋上風力発電と言えば、その発達が著しいのはヨーロッ
パです。しかし、ヨーロッパの風車は、風車の土台を海底に固定する浅瀬用として開発されたもので、深海には適用でき
ません。このため、我が国では浮体型風力発電に特化して研究開発を急ぐべきだと考えます。とくに我が国には、卓越し
た造船技術があります。したがって、この造船技術を生かし、船舶やメガフロートによる、洋上風力発電所や洋上電気
分解工場などの建造に着手し、来るべき排他的経済水域（EEZ）での開発競争の指導的役割を果たすチャンスだと
考えます。

　②“風見鶏型”洋上風力発電所構想⇒風に逆らわず自然に風上を向く風車

　もし風車が常に風上を向いていれば、横風や突風あるいは強風をかわすことができます。そこで、図示したように、船
舶の投錨手法を採用し、船首のみを投錨し、自然に船首を風上に向かせるために、風車の台座を船形としました。これに
より、常に風上に風車を向かせ、かつ風車施設全体が風に逆らうことなく強風に向かって強い風力エネルギーを獲得する
ことが可能に成りました。さらに、風車施設の内部を空洞構造にして、圧縮空気を貯蔵する一方、水面下の球形体タンク
には海水を注入することにより、錘として風車施設全体を起立させ、曳航や修理・建造・保守点検時には海水を抜き海面
上に伏させ、かつ台風などの強風を避ける場合には、タワー兼高圧ボンベにも海水を注入して垂直に水没させることも
できます。

　　 ③各風見鶏型風車タワーに貯蔵した圧縮空気をメガフロートに集めて発電する
　　　“圧縮空気発電”

　液体は圧縮しても容積を小さく成りませんが、気体は圧縮すると小さく成ります。このため空気を耐圧容器に蓄圧でき
、必要な時に取り出すことができます。そのため、風車施設の頭部（ナセル内部）で、風車の回転で圧縮ポンプを稼動さ
せ、周囲の空気を圧縮した後、タワー内部の圧縮空気容器（ボンベ）に貯蔵します。そして、必要な時に、その圧縮空気
で水面近くに設置した発電機を回せば、重心の低い位置で大型発電機を駆動できます。このため、複数基の風車施設に
蓄えられた圧縮空気を高圧ホースでメガフロートに集め、船上の低い位置に設備した大型発電機を一気に駆動させて
大電力を得ることができ、無風状態でも必要に応じて一定なエネルギーを取り出せます。このメガフロートに集められた
圧縮空気は発電の他にも、圧縮空気をさらに圧縮して、断熱圧縮して得られる廃熱は補助熱源として、あるいは、さらに
圧縮して液体空気を製造し、各機械類の駆動源としても使用できます。