小形風力発電機の風速と発電量の関係ってわかりにくいですよね。

しかし、これが事業収支を考える上での根拠となりますので、とても重要です。風力発電の成功の鍵は、この風速と発電量の関係を解くことではないかとすら思います。そこで、まずC&F製風力発電機CF20 JAPANで見てみましょう。

メーカーが公表しているデータは、次のようなグラフになっています。

CF20 JAPANのパワーカーブ

仮に上記のグラフから算出しますと、例えば風速が6m/sのところで見ますと、出力は6kwくらいですよね。

では、平均風速6m/sの場所に設置したら、6kw×24(h)×365(日)52,560kwhの発電量になるかと推測されます。

次に下のグラフから算出してみましょう。

CF20 JAPANの年間発電量と年間平均風速

ここでも年間平均風速6m/sの位置で見てみますと、65,000kwhくらいにはなりそうです。では、果たしてそのような計算であっているのでしょうか?上のグラフと比べて高い数字を示しています。どれが本当なのでしょうか?それをモニタリング実データより検証してみます。

じつは、この年間平均風速という表記がポイントです。

日本のどの場所でも、毎日いつも一定の風が吹くような場所はありません。つまり、年間平均風速に時間をかけて発電量を算出することは、目安となってもあまり正確な数字ではありません。

実際は、瞬間風速に対する発電量の積分でしかないからです。以下は、ある場所の今月の発電量の推移です。

のラインが風速のラインが回転数のラインが発電量です。こうしてみると風速があって回転数がある日は、発電量が高いのは間違いないと分かります。しかし、日々ばらつきがあるのも確認できます。例えば、11月19日は、最も高く平均風速9.01m/sあって、回転数が83.49発電量が459kwhであったことがわかります。買取価格が55円なので、一日で25,245円の売上でした。しかし、発電量が100kwh未満の日もあります。そのような日の売上は、5,500円にもならなかったということになります。

ちなみにこの11月の平均風速はというと5.24m/sです。これは、NEDO風況マップの数字などではなく、実平均風速です。11月1日から25日までの発電量の累積合計は、6,525kwh(358,875円)です。このペースは、上記のグラフと比べてどうでしょうか?

仮に毎月5.24m/sの風が吹いていると仮定すれば、6,525kwh×12(月)78,300kwhとなるのでしょうか?

しかし、そうはいきません。なぜなら、日本では、冬に風速が上がり夏には風速が下がるからです。

まとめ

以上から分かることは、まずメーカーが示す風力発電機の性能は、間違ってはいないということ。発電量は、日々の発電量の累積であるということ。平均風速で5~6m/sとなるような日、つまり一日200kwh程度以上発電する日が何日ある場所なのか。そのような視点で場所を選ぶことが重要だと考えます。

この場所なら、11月~2月くらいまでの冬場の月発電量は、6,500~7,000kwh/月くらいにはなりそうですね。

しかし、このような場所でも夏の発電量は少なくなると付け加えておきます。