洋上風力発電とは？種類からメリット・デメリットや日本での取り組みまで解説

洋上風力発電と陸上風力発電は、発電場所、風況、設備の規模などで違いがあります。

洋上風力発電は海上に設置され、一般的に陸上と比較すると良い風況が特徴です。設備1基あたりの規模（発電量）は8MW級ほどの発電機が多く、船舶輸送が可能なため、機材運び入れの制約が少ない側面を持ちます。

一方、陸上風力発電は、海岸沿いや山岳部への設置が一般的です。また、洋上と比較すると風況が不安定な場合があり、1基あたりの規模は2MW級ほどが多くなっています。道路輸送が基本のため、機材の運び入れに制約がある点がデメリットです。

日本では、2050年カーボンニュートラルの実現に向けて、温室効果ガスを削減する取り組みが進められています。

石炭燃料を利用する火力発電と異なり、発電時に温室効果ガスを発生しない洋上風力発電は、カーボンニュートラルの実現に有効な再生可能エネルギーのひとつとして、期待が高まっています。

また、洋上風力発電は、SDGs目標7「エネルギーをみんなに、そしてクリーンに」、
目標13「気候変動に具体的な対策を」の実現に有効な発電方法です。

なお、EUでは以前から洋上風力発電が導入されており、導入実績は2023年時点で32.4GW※に達しました。近年は中国での洋上風力発電の導入が飛躍的に拡大しており、2023年までに累計で37.3 GW※の導入実績をあげています。

一方、日本の2023年までの累計導入実績は0.2 GW※です。EUや中国などの諸外国と比較して洋上風力発電の導入が遅れている点も、近年活発に導入が進む理由のひとつとなっています。

※出典：自然エネルギー財団「洋上風力発電の動向 世界と日本における現状[第5版]」

洋上風力発電は、風車を支える構造物によって2つの種類に分けられます。

• 着床式洋上風力発電
  
• 浮体式洋上風力発電

以下では、各洋上風力発電の特徴を解説します。

着床式洋上風力発電は、風車を支える構造物を海底に埋め込む方式です。通常、水深50mよりも浅いエリアで採用されます。技術的なハードルが低く、洋上風力発電では現在主流の方式です。

着床式洋上風力発電は、支持構造の形式によりモノパイル式、重力式、ジャケット式などに分類されます。海底に直接支持構造物を埋め込むため、水深が深いエリアでは採用できない点が課題です。

浮体式洋上風力発電は、洋上に構造物を浮かせ、その上に風車を設置して発電する方式です。浮体構造物は海底とアンカーでつながれます。水深による設置場所の制限が少ない点が特徴です。

浮体式洋上風力発電は浮体構造物の種類によって、バージ式やセミサブ式、スパー式やTLP式などに分類されます。現時点では電力輸送や設置技術などの課題が多く、今後さらなる技術開発が求められる方式です。

浮体式洋上風力発電についてより詳しく知りたい方は、以下の記事をあわせてご覧ください。

▶関連記事：浮体式洋上風力発電とは？種類別のメリット・課題や日本と各国の導入事例も紹介

洋上風力発電の主なメリットは次のとおりです。

• 陸上に比べて安定した発電が可能
  
• 経済波及効果が高い
  
• 騒音や景観への影響が少ない
  
• 日本の地理的特性を活かせる

各メリットの詳しい内容を紹介します。

風力発電では、同じ方向から吹く一定の強さの風の存在により、安定的に、効率的な発電が可能です。陸上は地形によって風の強さや風向きが変化しやすい傾向がありますが、洋上には山や谷などの障害物がないため、陸上に比べて安定した発電が可能です。

また、洋上は大型の風車を設置しやすい点もメリットです。風車のブレードの直径が大きいほど風を受ける面積も大きくなるため、より効率的な発電を行えます。

洋上風力発電は事業規模が大きく、様々な分野の技術・製品が必要なため、経済波及効果が高いメリットを持っています。具体的には、調査開発や風車製造、基礎製造や電気系統、設置にかかる電気設備や運用・維持管理などです。

例えば、洋上風力発電所の建設やその後のメンテナンスを地元の事業者に依頼すると、発電所を設置した地域に部品や作業の需要を生み出します。高所作業など特殊な業務ではありますが、事業者の雇用効果や自治体の税収増効果が期待でき、地域の活性化につながります。

風力発電は、動作する際に風車から発生する騒音が課題です。加えて、大型の風車を設置するため、周囲の景観に与える影響も考慮しなければなりません。

その点、洋上風力発電は、生活エリアから離れた洋上に設置可能なので、騒音や景観への影響が少ないメリットがあります。

日本は海に囲まれた島国で、排他的経済水域は約447万平方キロメートルにのぼります。海上に設置できる洋上風力発電は、日本の地理的特性に適した発電方法です。

国は、日本が持つ地理的特性を活かし、2030年までに1,000万kW、2040年までには3,000万kWから4,500万kWの洋上風力発電の導入を目指しています※。

※出典：独立行政法人 エネルギー・金属鉱物資源機構「洋上風力発電って何がすごい？日本における再生可能エネルギーのメリットを解説！」

洋上風力発電は複数のメリットがある一方、いくつかのデメリットや課題が想定されています。現時点でのデメリットや課題は次のとおりです。

• 設置に大きなコストがかかる
  
• 生態系への影響が懸念される

各デメリットの詳細を解説します。
 

洋上風力発電は、設置や維持管理に大きなコストがかかる点がデメリットです。初期投資としては、基礎部分の工事費用や海底ケーブルの敷設費用が挙げられます。ランニング費用として、塩害や強風対策など洋上での維持管理にも多大な費用がかかります。

洋上風力発電のコストは30.3円／kWhといわれ、陸上風力発電のコスト（19.8円／kWh）と比較すると約1.5倍の差が存在します※。今後、さらなるコストの低減が必要です。

※出典：能代市「洋上風力発電が注目される理由と特徴を徹底解説」

洋上風力発電では、建設時の騒音や水質への影響、風車の振動による生態系への影響が懸念されています。生態系への影響を抑えるためには、環境影響評価法に基づいて実施される環境アセスメントの丁寧な実施が必要です。

なお、洋上風力発電の導入による構造物の設置には、新たな漁場を生む可能性が指摘されています。マイナス面だけではなく、プラス面を含めた総合的な評価が求められます。

世界の洋上風力発電の累積導入実績は、2023年には72.7GW※に達しました。2013年が7.2GWであったことと比較すると、10年間で約10倍の伸びを示しています。なお、2023年までの導入実績のうち、中国が約50%、欧州が約45%を占める状況です。

洋上風力発電の導入拡大へ向け、各国政府は導入目標を発表しています。例えば、EUは2030年までに60 GW、ドイツは2040年までに40 GWを目標にしています。近年は、中国をはじめとするアジア市場が急速に拡大している点も特徴です。

※出典：自然エネルギー財団「洋上風力発電の動向 世界と日本における現状[第5版]」

日本では、2040年までに30～45 GWの案件形成を目標に導入を進めています。

日本の洋上風力発電のポテンシャルを最大限活かせるように、再エネ海域利用法による促進区域の指定、マスタープランの策定、環境アセスメントの実施などが行われています。

例えば、長崎県五島市沖では、2016年3月から国内ではじめての浮体式洋上風力発電が運転を開始しました。銚子沖では、沖合での着床式洋上風力発電が2019年1月より商用運転をはじめています。

再エネ海域利用法に基づいて指定された促進区域※は次のとおりです（2023年10月時点）。

※出典：国土交通省「洋上風力発電の導入促進に向けた最近の状況」

ラウンド1で指定された4地域は2021年12月に入札結果が発表され、長崎に関しては戸田建設株式会社など6社のコンソーシアム（＝共通目的のために結成する団体、共同事業体/企業体）、他3つの地域は三菱商事グループが代表企業であるコンソーシアムが発電事業者に選ばれました。

2023年12月および2024年3月にはラウンド2の入札結果が発表され、秋田県男鹿市・潟上市・秋田市沖は株式会社JERAや電源開発株式会社など4社が構成するコンソーシアム、新潟県村上市・胎内市沖は三井物産株式会社や大阪ガス株式会社など3社が構成するコンソーシアムが落札しました。

ラウンド3の発電事業者は、先日まで公募を行っていました（2024年7月22日時点）。2024年1月19日～2024年7月19日で受付期間が終了し、今後、内容が評価された上で、資源エネルギー庁より結果の発表がなされます。

日本にとって洋上風力発電はメリットが多い一方、課題も抱えています。洋上風力発電を含め、風力発電の開発や導入を検討しているなら、最新の知見を得ることが大切です。

風力発電の情報収集には、ぜひ「WIND EXPO 風力発電展」をご活用ください。WIND EXPO 風力発電展では、風力発電の施工やメンテナンス、風車の構成部品、風力発電システムなど、風力発電に関する幅広い製品・サービスが展示されます。

国内の発電事業者や風車メーカーの研究者、再生可能エネルギーの開発に関わる事業者の他、世界各国の専門家が来場するため、風力発電の最新技術やトレンドに触れる良い機会です。

また、WIND EXPO 風力発電展には、風力発電ビジネスに関わる多くの方が来場されます。関連する技術をお持ちであれば、ぜひ出展をご検討ください。

■WIND EXPO 風力発電展
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洋上風力発電は陸上と比較して効率的な発電ができ、高い経済波及効果が見込める方法です。世界的な脱炭素の潮流のなか、各国政府は洋上風力発電の導入を拡大しており、日本でも今後のさらなる導入を目指しています。

洋上風力発電は、浮体式洋上風力発電の増加も含め、ビジネス機会の多い分野です。WIND EXPO 風力発電展などの展示会も活用し、最新の情報やトレンドを把握しましょう。

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※「WIND EXPO 風力発電展」は、「スマートエネルギーWeek（SMART ENERGY WEEK）」の構成展です。