認めたくない、憂うべき日本の現状(21)－風力発電で電力消費

最近、(神)ブログで千葉県銚子市を話題にしています。その中で、銚子の隠れた絶景として台地に何本もそびえたつ風力発電施設を紹介しました。


画像１：銚子の風力発電施設(引用元：Google)

台地に広がる銚子名物のキャベツ畑と現代的な風力発電施設のコントラストはよほど絵になるのか、アニメ映画「打ち上げ花火、下から見るか？横から見るか？」でも、犬吠埼にある白亜の灯台と共に背景として使われています。


画像２：映画のシーンから

SDGsが叫ばれる中、持続可能なエネルギー源として注目されている風力発電ですが、かつて銚子市の関係者に、海風が得やすい立地なのだからもっと風力発電を増やせば良いのではないかと尋ねたところ

「風力発電設備の建設コスト、そして廃棄コストを考え合せると、あれは全然見合わないよ」

と、にべも無い返答をいただいたことがありました。確かに、金銭的な問題だけでなく、建設と維持、廃棄にかかるエネルギー量が、施設が生み得るトータルのエネルギー生産量に迫るようでは、とても効率の良い発電とは言えません。

実際にコスト計算をした訳ではないので、その時は「そういう考え方は大事だな」と思ったものです。

ところが、最近また現地を訪れて風力発電銀座を見学したところ、「おやっ？」と思う光景を目にしました。１基は激しく回転しているのに、近くのもう１基はあさっての方を向きながらゆっくりと回っているのです。他の設備などは完全に止まっていました。

普通は、どの設備も同じ方角を向いてくるくる回っているのをイメージすると思うのですが、止まっているのはメンテナンス中だとして、どうして施設によって方角も回転も異なるのでしょう？

特に回転数が異なる場合、明らかにその周波数が設備によって異なるはずなので、一般的なジェネレーターで交流発電をしているならば、複数の設備からの電流を合成するとたいへんなことになってしまいます。


画像３：周波数の異なる２つの交流波形


画像４：上記２波形の合成波形(緑色)

いやいや、こんな波形ではとても商用電源として使い物になりません。そこで周波数を揃えたとしても、交流波には位相の問題がついて回ります。どういうことかと言うと、個別の設備で発電している以上、波形の0位置をピッタリ同期させるのは基本的に無理だろうということです。


画像５:同周波数だがオレンジの位相が60度進んでいる場合の合成波形(緑色)

上図に示したように、合成波形は綺麗な正弦波を作っていますが、その周波数は、青・オレンジの周波数とはまた異なります。これでは、位相の差異の程度によって合成波形の周波数が変わってしまい、これをまた元の周波数の交流と合成すると、画像４のような乱れた波形を作り出しかねません。

こんな電気は使い物にならないじゃないかと思われるかもしれませんが、ここでコンバーターをかけて直流に変換し、それを合成すれば何とかなるかもしれません。


画像６：同周波数だがオレンジの位相が60度進んでいる。
　　　　これを直流変換したものをさらに合成した波形(緑色)

おおっ、これはうまく行きそうそうですね。直流と言っても、交流波の電位が0以上のものを抜き出したものなので、間欠的に電位0の部分が残ってしまいます。しかし、直流電源としてはまあまあ良いでしょう。

しかし、銚子の例の様に現実の運用で各設備毎に回転数の違い、すなわち周波数も異なりますし、位相がドンピシャで揃うことはまず考えられません。実際には次の様な不安定な直流電気となるでしょう。


画像７：周波数と位相の異なる交流を直流に変換して合成した波形(緑色)

これをみる限り、この合成直流電気を直接インバーターにかけて、一定周波数かつ安定した波形の交流電気に変換するのは、インバーターの原理から推察する限りほぼほぼ不可能と思われます。

インバーターは矩形波形の直流を交流変換する時、元周波数の1/2ⁿ (n= 0,1,2‥)倍の交流波しか作れません。周期の乱れた直流からの交流変換は無理なのです。また周期の無い一定電位からは矩形の交流波しか作れず、位相変化を利用したLRC回路の使用が難しくなります。もっとも、本当に一定電位の直流など実世界には存在しませんが。

この電気エネルギーを利用するには、一度揚水発電施設のような物理エネルギーに変換するか、蓄電池のような化学エネルギーに変換し、再度、特定周波数の交流電気として取り出すしかありません。

しかし、困ったことに私が訪れた銚子には、そのようなエネルギーをストックする施設は全く見当たらないのです。周波数の異なる交流電気を商用電力網に流せばたいへんなことになりますし、位相が少しでも異なれば、周波数の変化を起こしてしまいます。

かといって、直流電気をエネルギー変換する施設も無い。こうなると、ここの風力発電施設がやっていることは次のケースしか考えられません。

　余剰電力を消費し過給電を防いでいる・・・

ホントかと思われるかもしれませんが、どうやら、ここの風力発電施設は電気を作り出すものではなく、

　電気を消費するため

のもののようなのです。それならば、動いていたり、回る速さが違っていたり、止まっていたりする風車が散見されるのも頷けます。なぜ、そんな〇カなことをするのか？その理由については次の過去記事が参考になるでしょう。なお、地下発電施設数の見積もりについては、同記事を掲載した当時より大幅に増えていることを加えておきます。

　関連記事：認めたくない、日本の憂うべき現状(9) － 大電力送電の大嘘

電力と言うのは、足りなくても困りますが、過剰にあってもまた困るのです。特に原子力発電の場合は出力調整が困難ですから。緊急事態宣言で乗車率０の新幹線を定期運行させる理由もそこにあります。

原発？どこにそんなものがあるのか？それは前からお知らせしている通りです。いつもあなたの足元に存在しており、あなたはその電気を使っているのです。コロナだワクチンだと心を砕く前に、もっと気にしなければならないことがこの世界にはいくらでもあるのです。


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今回は風力発電について触れましたが、ソーラー発電については各設置場所のインバーターで交流電気に変換して市中電力網に流していると一般に説明されていますが・・・まさか、冗談でしょ？あちこちに点在する発電施設の位相をどうやって揃えるのですか？

日立さん、三菱さん、東芝さん、電力会社さん、そして「電力ミックス」とか訳の分からない妄言を語る経産省さん、もうトボけるのは止めましょうよ！！ソーラーパネルは、本当は〇〇〇〇が目的なんですよね？


画像８：クリーンエネルギーをやってる感は風力と同じ(環境詐欺)


QUI CONTURBAT DOMUM SUAM POSSIDEBIT VENTOS ET QUI STULTUS EST SERVIET SAPIENTI
家に煩いをもたらす者は風を嗣業とする者。愚か者は知恵ある人の奴隷となる。
(箴言 第11章29節)


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管理人　日月土