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風力発電ビジネスを「リスクの低い事業」にするために

Windconnect.co.,Ltd

発電量の算出方法

 風力発電機の発電量は、風車に当た風の風速を元に風力発電機のパワーカーブ(風速毎の発電出力)に当てはめて算出します。通常は風況観測の1時間値を元に1時間ごとに発電量を算出してそれを積算(8760時間)したものを発電量として算出します。
(年間平均風速から発電量を出すという手法もありえますが、この場合平均風速を構成する風がどのように分布しているのか?が場所場所で異なりますので、同じ平均風速6m/sだとしても、分布次第で発電量が大きく異なることがあります。この場合、ワイブル分布を活用します)

風況観測は一般に高50〜60mで計測され、この風速を風車タワー高さ(最近の機種では80m程度)に高さ補正して発電量の算出が行われます。
風車と風況観測点が同じまたは非常に隣接する場合は、高さ補正した風況データを元に算出することができます
 風力発電機のパワーカーブ
風車メーカーから提供される
 風力発電機のパワーカーブ
 大型風車と風況観測タワーの高さの差
この高さの差分の補正が必要
 風力発電機と風況観測タワーの差
 ワイブル分布
係数(形状係数と尺度係数)を用いて風の出現率を想定することができる
ワイブル分布
 同じ平均風速でもワイブル係数が異なると出現率が大きく異なります
下図のモデル1とモデル2は平均風速はいずれも6m/sですがワイブル係数がことなります。
モデル2は低風速側の出現率が高いことから発電量が出にくくなります(風力発電機は3〜4m/sから発電を開始する事などが理由)
 出現率のモデル
 出現率のモデルその1
 出現率のモデル2
 出現率のモデル2

一方、何基、何十基を建設するウィンドファームでは風車ごとに風況観測を行うのはコスト面などから難しく、通常は風況シミュレーションを用いて、風況観測タワー位置の風況から周辺地形や地表面粗度データを元に風車位置の風況データを作り発電量を算出します。

ウィンドファームでの風況シミュレーション、発電量試算は風況シミュレーションを行い、風況観測データを地形要素、地表面粗度を考慮して個別風車の発電量を予測します




ドップラーソーダ風況観測装置
ドップラー式観測装置

RIAM-COMPACT(風況シミュレーション)
RIAM-COMPACT


3TIER 風況情報サービス

NERI(風力発電コンサルティング)
新エネルギー総合研究所 一般社団法人日本風力協会(JWPA)


ウィンドコネクト株式会社