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エネルギー新時代


新エネルギーはやわかり

波力発電-海の波のエネルギーで発電

1.発電の仕組み

波力発電は、海洋の波によって海面が上昇するとき(寄せ波)のエネルギー、また海面が下降するとき(引き波)のエネルギーを利用して発電します。

2.波力発電システムの種類

波力発電システムは主に「振動水柱型」「可動物体型」「越波型」の3つの種類に大別できます。

また、設置方式からは、海洋や海中に浮遊させる「浮体式」と沖合いや沿岸に固定する「固定式」に分けられます。

【振動水柱型】

システムの中に空気室を設け、寄せ波・引き波によって海面が上下する際の空気の振動(空気エネルギー)で空気タービンを回転させて発電します(タービンは空気の流れる向きが変わっても同じ方向に回ります)。構造がシンプルで空気を発電のエネルギーとするため、台風などによる波浪に対しても比較的安全なシステムといえます。

【可動物体型】

波のエネルギー(寄せ波、引き波)を運動エネルギーとして油圧発生装置のピストンを動かして発電します。

海中に設置した振り子式受圧板で波のエネルギーを受けることで振り子の運動エネルギーを発生させ、その運動エネルギーで油圧ポンプを駆動し、油圧モータを回転させて発電します。

【越波型】

貯留池を設け、防波堤を築きます。寄せ波で海面が上昇する際に防波堤を越えた波が貯留池に流入し、貯まった水と海面との高低差を利用して水車タービン(発電機)を回転させて発電します。

3.メリットとデメリット

【メリット】

  • エネルギー源としては無尽蔵といえます。
  • エネルギー効率が高い発電です。

【デメリット】

  • 自然条件の影響を受けるために発電が不安定になります。
  • 海洋生物への影響が考えられ得ます。
  • 設置費用が高くなりがちです。

4.世界と日本の動向

NEDO再生可能エネルギー技術白書によれば、世界の波力エネルギーの資源量は8000~80000TWh/年とされ、地域分布としては、欧州周辺で50~70kW/m、米国(ハワイ)で100kW/m、日本は12~18 kW/mとされます。

EUは、2020年までに最終エネルギー消費量に占める再生可能エネルギーの比率を20%とする目標を設定していますが、そのため欧州再生可能エネルギー評議会は、波力発電の見通しを2010年に1 TWh、2020年に5 TWhとしています。

日本および米国では導入目標を掲げていませんが、日本では、2020年までに51MW、2030年までに554MW、2050年までに7350MWの発電量が期待されるという報告があります(海洋エネルギー資源利用推進機構の資料)。

掲載日:2012年1月16日


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