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三菱重工、世界の洋上風力発電に挑む

英国政府の主導で、2020年までに合計32GW(ギガワット)もの大規模な洋上風力発電を実現しようという計画「Round(ラウンド)3」が進んでいることを2011年2月3日付の本コラムで紹介した。先行する「ラウンド1」「同2」と合わせて英国の全消費電力の3分の1を賄い、世界中の風力発電企業の研究施設や製造拠点を英国に集積させることで一大産業に発展させようという同計画が、世界の再生可能エネルギー産業に大きな影響を与え始めている。

今回は、ラウンド3に参画している唯一の日本企業である三菱重工業の取り組みを通じて、洋上風力発電の最先端で今、何が起こっているのかをお伝えしたい。

なぜ巨大プロジェクトに食い込めたのか

洋上風力発電は、日本国内ではまだこれからという再生可能エネルギーで、国内企業で力を入れているところは少ない。しかも、国内ではよく名前が知られている三菱重工だが、世界の風力発電分野においては数多く存在する風力発電機メーカーの中の1社としか見られていなかった。その同社が、英国のラウンド3のような世界屈指のプロジェクトに食い込めたことには次の3つの理由がある。

第1に、英国政府とのつながりをつくったこと。同社は2010年2月、英国政府と大型の洋上風力発電機の開発で提携した。英国に製造・開発拠点を置き、英国政府から補助金の支援も受け始めている。

第2に、英国電力大手のScottish and Southern Energy社(SSE)と深い関係を構築したこと。三菱重工は2010年7月、洋上風力発電設備をはじめとする低炭素エネルギー開発分野でSSEと開発協力することで合意した。実はこのSSEが、今回のラウンド3におけるDogger Bank(ドッガーバンク)地区の主事業者なのである。具体的には、発電規模9GWの洋上風力発電設備を担当している。英国での洋上設置に最適な大型風力発電機をSSEと組んで開発することで、ラウンド3で使う設備の受注を狙ったわけだ。

第3に、風力発電機の大型化に対して積極的な技術開発を進めていること。風車(タービン)が作るエネルギーは羽根の直径の2乗に比例するので、大型化すると出力が大幅に上がっていき、採算がとりやすくなる。

このうち、第1の理由である英国政府とのつながりについて、三菱重工の風力発電部門を率いる原動機事業本部風車事業ユニット長の高山栄太郎氏は、こう経緯を明かす(写真1)。「洋上風力発電のプロジェクトは大規模になることが多い。英国政府としても、大きなリスクを抱えることになるわけで、プロジェクトをやり遂げるための安心・安定を重視していた」。そこで英国政府は、企業の信頼性やプロジェクトに取り組む姿勢、信頼性ある設備を納入できる十分な供給能力などを提携先の選定基準として打ち出したという。ここで重工メーカーとしての実績が評価されたようだとする。

英国政府から補助金を受けるに当たっては、英国に拠点を置くという条件もついていた。英国は風力発電関連の研究施設や製造拠点を自国に集積したいと考えているためだ。さらにタービンの羽根は巨大で輸送コストが高いことから、地産地消の性格が強い産業でもある。そこで三菱重工は、あえて発電関係に特化した拠点であるMPSE(Mitsubishi Power Systems Europe)を2007年にロンドンに設立、人的ネットワークを拡大していったという。

第2の理由であるSSEとの提携は、SSE側からアプローチがあったようだ。SSEは、ラウンド3の事業者としてコンソーシアムを組んで、ドッガーバンク地区だけでなく複数の地区に進出している。当初は独Siemens社とだけ契約をしていたが、プロジェクトの規模の点から主要パートナーがもう1社必要となり、そこで英国に拠点を置いていた三菱重工に白羽の矢を立てた。SSEにとってもラウンド3は、設備業者と顧客との関係を超えた「運命共同体」として取り組まなければならないことから、信頼の置ける三菱重工との提携を決断したようだ。

油圧駆動技術を駆使して大型化

第3の理由である「風車の大型化」でも、三菱重工には対応力の点で強みがある(写真2写真3)。現在の風車の能力は、一般に5MW程度が限界となっている。これは主に「増速機」の制約による。増速機とは、風を受けてゆっくりと回る大型風車の回転速度を歯車機構などによって増し、発電する上で効率のよい速度にしてから発電機に伝える装置である。このため、世界の風力発電機メーカーは競うように優秀な増速機メーカーを買収し、自社技術として取り込んでいる。

三菱重工は、英国のベンチャー企業であるArtemis Intelligent Power社を買収したことを2010年12月に発表した。Artemis社は、歯車ではなく油圧駆動を使うことで従来の増速機の限界を超える技術の開発をしている。三菱重工はこの技術を用いて、10MW級の発電能力を持つ風力発電機を実現すべく、研究開発を続けている。

海洋国家の日本でも洋上風力は有望

陸上も含めた風力発電全体では、米国が2009年に首位だったが、2010年には中国が抜き去って世界最大の風量発電市場となった。米国の5GWに対し、2010年のわずか1年の新設分だけで中国は16GWもの風力発電能力を備えたのだ。ちなみに16GWは、東北電力の設備容量に相当する規模である。

欧州では、英国に限らず、スウェーデン(写真4)、デンマーク、ドイツでも積極的に洋上風力発電の取り組みが進められている。フランスでも政府の支援の下、ノルマンディー沿岸などで2020年までに出力6GWの規模で発電する計画だ。これは事業規模で200億ユーロ(約2兆2000億円)に達する大型プロジェクトである。欧州の海では一定方向に強い風が吹くことが多いため、風力発電に適しているといわれる。

このように世界で急速に進む風力発電のプロジェクト。これに対して、日本の洋上風力発電はどのような状況にあるのだろうか。

日本の海の場合、「年間を通して一定方向に一定量の風が吹く場所は限られている。しかし、洋上は(陸上に比べて)風の状態が安定しており、条件としては良い」(日本風力発電協会の事務局長である岩田陸氏)。日本は海岸線が長く、広大な海に囲まれた島国であり、洋上風力発電による電力供給のポテンシャルは高い。

世界の動きに連動して、日本国内でも洋上風力発電のプロジェクトが増えてきた。2011年8月には、新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の支援の下、東京電力主導で銚子沖3kmに出力2MW(メガワット)の着床型洋上風力発電の設備が建設され始める。2013年には、五島列島で浮体型の洋上風力発電設備の建設が予定されている。

今後は、三菱重工のように海外の大型プロジェクトに積極参加する日本企業がどんどん出てくることで、日本の再生可能エネルギーの有力な選択肢として、洋上風力発電への期待がさらに高まることになろう。

(テクノアソシエーツ 木村勲)

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