風車は必要なかった!? 風力発電システムの進化系

揺れる風力発電装置

小説『ドン・キホーテ』でも知られる風車で有名な国スペインで、風車にとってかわる風力発電の装置が登場した。どういうものかというと……棒である。先が太い。可動部分は……ない。だから、摩擦もないし、潤滑する必要もないし、さらには消耗部品を交換する必要もないという。でも、どうやって発電するのか?

『Vortex』と名づけられたこの風力発電装置、1940年に、タコマナローズ橋が強風で崩壊した事故にヒントを得ているという。風が橋を振動させ、その振動を増幅させてついには橋を崩落させてしまったのだ。つまり、風がそれほどのエネルギーを橋に与えたわけである。

その現象が、風のエネルギーを活用するのに効率がいいと考えたエンジニアたちは、風によって振動する棒を発電に使うことを考えた。

VORTEX03

風車は回転運動を電力に変えるわけだが、このシステムでは振動を電力に変える。この“いったりきたり”という動きは、交流の発電により適しているという。もちろんギアやベアリングを使わないので、摩擦による損失は少ないし、交換しなければいけない消耗部品もない。

通常の構造物であれば、振動する周波数というのは決まっているが、この『Vortex』は風が強くなれば内蔵する磁石の磁力も強まって減衰作用が働き、自身の振動数を自動的に調整する機能を持っているので、幅広い風速に対応して最大限の発電ができるという。

 

コストを大幅に下げられる

この『Vortex』は、風車に比べて製造コストは53%、運用コストは51%、メンテナンスコストは80%削減できるという。それによって発電費用は40%下げることができ、カーボン・フットプリントも40%下げることができると試算されている。

最初に作った試作品は、小型のもので、高さ3m。重さは10kg。100wの発電力を持つ。これは、たとえば太陽光発電を備えている家庭で、太陽光発電ができない時間帯のために発電し、貯めておくための装置としてちょうどいい規模だという。

また、1年以内に作る予定の次の製品は、4kwの発電力を持つ『Vortex』だ。これは高さ13m。重量は100kg以下。そして最終的には、4年以内に、1MWを超える『Vortex』を作ることを目標にしている。

メーカーであるVortexbladelessは、6月からクラウドファンディングで資金を募集する計画を立てている。実際、供用された場合の性能がどうなのか、振動することによるデメリットはないのかなど、未知の部分も多いが、ひょっとすると将来は風車に代わって風力発電の主流になる装置かもしれない。

 

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【参考・画像】

※ VORTEX BLADELESS

※ Vortex .Bladeless Wind Generator. -YouTube

※ Von Karman Vortex. Wind energy opportunity.

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