こんにちは、まちエネです。
みなさんは「洋上風力発電」という言葉を聞いたことがありますか？ ちょっと難しそうな響きですが、実はとても身近で、これからのエネルギーの未来を担う技術なんです。
すごくシンプルに言うと、風が強く吹く海の上に巨大な風車を設置して電気を作るのが洋上風力発電です。
最近、テレビやニュースで「再生可能エネルギー」という言葉をよく耳にしますが、洋上風力発電もその一つ。海の上で発電することで、強い風を利用して効率的に電力を作ることができるんです。
陸上に風車を作る風力発電もある程度普及していますが、建設できる場所が減ってきていることもあり、この洋上風力発電に注目が集まっています。
このコラムでは、洋上風力発電がどのようにして私たちの生活を支えているのか、そして日本や世界での取り組みについてわかりやすくご紹介します。
洋上風力発電とは？
洋上風力発電とは、海の上に設置された風車を使って電気を作る方法です。基本的な仕組みは陸上の風力発電と同じです。
風車の仕組みはシンプルで、風が風車の羽根（ブレード）を回すことで、その回転エネルギーが電力に変わります。洋上風力発電の場合、海上の強い風を利用するので、陸上に比べてより効率的に電気を作ることができます。
また、陸上に比べて海の上は風が安定的に吹いていることも洋上風力発電の強みになります。
着床式と浮体式の違い
洋上風力発電には主に二つのタイプがあります。一つは「着床式風車」で、これは海底に直接固定されている風車です。もう一つは「浮体式風車」で、海面に浮かんでいる台に風車が取り付けられています。どちらのタイプも、海上で風をキャッチしてブレードを回し、その回転エネルギーを発電機に伝えて電気を作ります。
着床式の場合、水深の浅い海域に設置場所が限定されてしまいますが、頑丈で大型の風車を設置できます。一方、浮体式では発電機の大きさや発電効率に制約がありますが、海に浮かべているため場所を選ばずに大量に設置することが可能です。
日本では浮体式の普及を目指しています
欧米では着床式が主流になっています。これは欧米の近海が遠浅になっていることが理由です。海岸から少し離れても、まだまだ水深が浅いため、地面に直接風力発電設備を設置しやすいためです。
これまで日本では技術的な理由から着床式が一般的でしたが、再生可能エネルギーによる発電のの更なる推進のため、水深の深い日本近海でも設置可能な浮体式洋上風力発電が注目を集めています。
浮体式の設置には建設面でのコストや実際につくった電気を運ぶための送電の面で多くの課題がありますが、今後の研究によってこれらの問題が解決されることが期待されています。
洋上風力発電にはどんなメリットがある？
洋上風力発電は、大規模での導入が可能であり、コストの削減や経済波及効果が期待されているため、再生可能エネルギーの主力電源として大いに期待されています。
風車本体は日本での製造がないために海外メーカーに依存する部分もありますが、風そのものは国産エネルギーであり、エネルギー安全保障の観点から海外に依存せず、国際情勢の影響を受けにくいというメリットがあります。
また、洋上風力発電は生活エリアから離れた場所に設置されるため、騒音問題や景観を乱すといった影響も少なくなります。
加えて、洋上風力発電設備の建設に伴い、杭や浮体が漁礁効果（魚に取って新たな生息場となる）を持ち、新たな漁場が形成されるという報告もあります。
洋上風力発電が注目される背景
日本で洋上風力発電がこれほど注目されるようになったきっかけは、政府が2020年に宣言した「2050年カーボンニュートラルの実現」です。そこで成長が期待される14の重要分野の一つとして洋上風力発電を選定しました。
参考：経済産業省 2050年カーボンニュートラルに伴うグリーン成長戦略
また、洋上風力を主力電源としていくため、官民一体となって問題解決に取り組むべく「洋上風力の産業競争力強化に向けた官民協議会」が2020年7月に設置されました。この協議会では洋上風力発電の導入比率など含め数値目標が掲げられるなど、より具体的な動きが進んでいます。
参考：国土交通省 洋上風力の産業競争力強化に向けた官民協議会
日本での洋上風力発電の現状
海上の比較的安定した風を利用する洋上風力発電は、四方を海に囲まれた日本にはとても相性の良い再生可能エネルギーを利用した発電方法です。すでに日本国内でも導入が進んでおり、2022年には、国内初となる商業規模の大型洋上風力発電プロジェクトが秋田県の能代港・秋田港で稼働を開始しました。
これに続き、北海道の石狩湾新港、茨城県の鹿島港、福岡県の北九州港でも大型洋上風力発電の設置が進められています。
これらのプロジェクトは、発電設備の建設や運営を通じた地域振興など、経済波及効果も期待されています。官民が一体となって、全国各地で洋上風力発電の普及が進んでいます。
なぜ秋田県で風力発電は推進されている？
秋田県は陸上風力発電も洋上風力発電も進んでいますが、これは強い海風が吹く沿岸部を中心に風車の設置に適した平坦な地形が広がっていることや、近海においても遠浅の海底地形が続いているなど、風力発電に適した環境が整っていることが背景にあります。
また日本列島では主に日本海側の方が風力発電設備の建設には適しており、これは偏西風が関係しています。地球の自転により生まれる偏西風は常に西から東に吹くため、風車が風を受ける向きが安定しており発電効率が良くなります。
そうした条件がそろう秋田県は、陸上も洋上も風力発電に適した場所になっています。台風が直撃することが少ないことも、リスク低減の面でも好条件になります。
日本の洋上風力発電の課題
風車は海外のメーカーから輸入する必要がある
一番大きな課題は、日本国内に大型風車メーカーが存在しないことです。以前は数社ありましたが、数年前に風車の設計・開発・製造から撤退しました。そのため、今では海外の大型風車メーカーから風車を輸入して設置するしかありません。
ただし、洋上風力発電全体のコストに占める風車本体の割合は2～3割程度です。そのため、風車以外の部分、例えば風車内部のコンポーネントや設置工事、メンテナンスなどを国産化することで、7～8割の国産化が可能とされています。
建設までのプロセスが長期にわたる
また、ヨーロッパに比べて日本では許認可プロセスが複雑で時間がかかるという課題もあります。日本でプロジェクトが立ち上がってから実際に建設できるまでには、早くても5年かかるとされています。
ヨーロッパではもっとスムーズに進みますが、日本の場合、環境アセスメントや地盤調査などの許認可手続きに時間がかかります。この点について、ヨーロッパのようなワンストップ型のシステムが導入できないか、現在検討が行われています。
洋上風力発電にはたくさんのメリットがある一方で、今後の課題もあります。
国内の大型風車メーカー不足や、複雑な許認可プロセスなど、まだまだ乗り越えるべきハードルは多々あります。しかし、洋上風力発電は再生可能エネルギーの普及と持続可能な社会に向けたとても大切なステップです。
さらに、地域振興や経済効果、エネルギー安全保障の強化など、洋上風力発電がもたらす恩恵はとても大きく、官民が一丸となって問題解決に取り組むことで、エネルギーの未来を切り開いていくことができます。
洋上風力発電は、持続可能な社会を実現するための重要な選択肢です。私たち一人ひとりがその重要性を理解し、支えていくことが未来の地球を守っていくことになるでしょう。
