発電量は従来風車の３倍。「レンズ風車」がエネルギー革命を起こす

風力発電には課題があります。
敷設面積の大きさの割に発電量が少ないこと。
鳥が巻き込まれて死亡する「バードストライク」。
騒音被害
などなど。

こういった欠点を克服し、従来の３倍の発電量を誇る革新的な風車があります。
九州大学の大屋裕二教授が率いる応用力学研究所が発案した「レンズ風車」です。

レンズ風車の記事があったので、
まとめました。

従来の３倍もの電力を生む秘密があるのか？

レンズが光を屈折させて太陽光を集めるように、風車の翼（ブレード）を
囲む筒状のディフューザ（集風加速装置）が風を集めるところから名づけられた。

ディフューザは、メガホンのように両端のサイズが異なり、後方にはつばがつけられている。
吹きつける風がそこを通過すると風の渦が発生し、風車の後方の圧力が低下する。
風は圧力の低いほうへより流れる性質を持っているため、
このつば付きディフューザによって増速された風が一気にブレードに流れ込む仕組み。

風車の発電量は風速の３乗に比例するという法則がある。
「レンズ風車」では風車に当たる風が１．４倍に増速され
、発電量は１．４の３乗でおよそ３倍になる。

実用化を考えていくなかでレンズの幅は次第に短くなり、小さくなった。
ディフューザのコンパクト化は進んだものの、それでも従来の風車の２倍以上の出力を誇っている。

風車の問題点は解決できているのか？

ノイズの問題はどう解決したのか？

普通の風車はブレードが剥き出しのため、ブレードの先端で発生した渦がらせん状に残り騒音の源になってしまう。
つばつきディフューザにすると、ディフューザの内壁面でブレードの先端渦と
正反対の渦ができ、互いに干渉することで先端渦が消え、騒音を打ち消す。

バードストライクの問題はどう解決したか？

鳥はディフューザの輪っかがあることを知覚する。
ブレードの部分に飛び込まずに輪の上で休んだりするそうです。
気になるようならディフューザにネットをつけても性能が落ちることもない。

風力発電で一番怖いとされるのは、風車への落雷による発電機の損傷やブレードの破壊。
ところが、ディフューザの外枠部分には避雷針をつけることが可能なので、落雷の心配も無用。

敷設面積が必要な問題はどのように解決したのか？

通常の風力発電より小さくなっているということ。
洋上ファームをつくり海の上で発電することで解決できる。

設置や開発コストはあるものの
コンパクトであり、有力な再生エネルギーである 風力発電の問題をクリアしており、
発達につながる技術だとおもっています。

http://wpb.shueisha.co.jp/2012/05/26/11581/
http://wpb.shueisha.co.jp/2012/05/26/11582/