日本の風力発電の現状とは?導入事例や課題と今後の展望を解説
風力発電は、化石燃料の代替エネルギーとして注目される発電方法です。日本は海に囲まれた地形上、洋上風力発電を中心に風力エネルギーのポテンシャルを秘めていますが、導入はこれからの状況です。
本記事では、風力発電の概要や日本の現状、導入事例や課題を解説します。日本での風力発電の今後に関しても紹介しているので、ぜひ参考にしてください。
▶監修:近藤 元博(こんどう もとひろ)
肩書:愛知工業大学 総合技術研究所 教授
プロフィール:1987年トヨタ自動車に入社。生産工程から排出する廃棄物や、使用済み車両のリサイクルなど幅広い分野で廃棄物の排出削減、有効利用技術の開発導入を推進。「リサイクル技術開発本多賞」「化学工学会技術賞」他資源循環、サーマルリサイクル技術に関する表彰受賞。2020年から現職。産学連携、地域連携を通じて資源問題、エネルギー問題に取組中。経済産業省総合資源エネルギー調査会 資源・燃料分科会 脱炭素燃料政策小委員会 委員他
目次
- 風力発電とは?
- 日本の風力発電の現状
- 日本の風力発電の導入事例
- 日本の風力発電の課題
- 日本における風力発電の今後の可能性
- 風力発電に関する最新の知見・技術に触れるなら「WIND EXPO 風力発電展」へ
- カーボンニュートラルの未来に向けて日本でも風力発電の活用を
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風力発電とは?
風力発電とは、風のエネルギーを利用して発電する仕組みです。風力発電では、風の力で風車のブレードを回転させます。ブレードの回転を風車内の機械室(ナセル)内にある増速機で増やし、発電機で電気に変換し発電しています。
風力発電は、設置場所によって陸上風力発電と洋上風力発電に分類されます。以下では、陸上風力発電と洋上風力発電の特徴を解説します。
また、風力発電に関しては以下の記事でも詳しく解説しています。こちらもぜひあわせてご覧ください。
▶関連記事:風力発電の仕組みは?種類や特徴など基本情報を徹底解説!
陸上風力発電の特徴
陸上風力発電は、風車を陸上に設置して発電する方式です。風力発電は一定以上の風速と安定した風向が必要なため、風車は主に山岳部や海岸沿いに設置されます。
風車の形により、水平軸式(プロペラ型、オランダ型など)と垂直軸式(サヴォニウス型、ダリウス型など)に分けられます。
陸上風力発電はコストを抑えやすい特徴があるため、日本でも複数の地域で導入されている発電方法です。一方で、風向きにより発電が不安定になる、騒音や景観の問題があるなどの課題が残されています。
洋上風力発電の特徴
洋上風力発電は、風車を洋上(海・湖など)に設置して発電する方法です。風車を支える構造物によって、着床式洋上風力発電と浮体式洋上風力発電に分類されます。
洋上風力発電は、陸上と比較して風況が安定しやすく、効率的な発電が可能です。船舶による機材の運搬が可能で、大型の風車を導入しやすいメリットを持ちます。しかし、洋上風力発電は基礎工事の難しさ、建設費や維持管理費のコストが課題です。
洋上風力発電や浮体式洋上風力発電についてより詳しく知りたい方は、以下の記事もあわせてご覧ください。
▶関連記事: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
▶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
日本の風力発電の現状
風力発電は再生可能エネルギーのひとつとして期待されていますが、日本は欧米諸国と比較すると、普及の途上にある状況です。以下では、日本の風力発電の導入状況や電源構成に占める風力発電の割合を紹介します。
日本の風力発電の導入状況
一般社団法人日本風力発電協会の報告※によると、2022年12月までの日本での風力発電の累積導入量は約4.8GW、導入された設備は2,622基です。
今後、国は風力発電のさらなる導入拡大を目指しています。具体的には、2030年度の導入見込量として、陸上風力発電で17.9 GW、洋上風力発電で5.7 GWの目標を掲げています。
※出典:一般社団法人日本風力発電協会「2022年末日本の風力発電の累積導入量:480.2万kW、2,622基(2023/1/26更新)」
日本の電源構成で風力発電が占める割合
日本の電源構成で風力発電が占める割合は、2022年度で約0.9%です。風力発電の累積導入量は年々増加していますが、電源構成の約30%を占めるLNG(液化天然ガス)、約29.7%を占める石炭と比較すると、現状はまだ低い状況です。
日本の風力発電の導入事例
日本では陸上風力発電を中心に導入が進められていましたが、近年では洋上風力発電も複数の企業により導入が進んでいます。以下では、陸上風力発電と洋上風力発電に分けて、事例を紹介します。
陸上風力発電の事例
2023年5月、北海道の幌延町で国内最大級の陸上風力発電所が稼働を開始しました。建設したのは2022年に豊田通商株式会社の子会社となった、国内風力発電大手の株式会社ユーラスエナジーホールディングス※です。
幌延町の陸上風力発電所には、150メートル級の風車が14基設置されています。ユーラスエナジーホールディングスは、2024年1月には芦川ウインドファームの北川区画の営業運転を開始し、2025年春には南側区画を完成させる予定です。
洋上風力発電の事例
洋上風力発電では、三菱商事洋上風力株式会社※1が秋田県由利本荘市沖、秋田県能代市・三種町・男鹿市沖、千葉県銚子市沖で事業を展開しています。
2023年12月には、株式会社JERA※2を代表企業とするコンソーシアムが、秋田県男鹿市・潟上市・秋田市沖の洋上風力発電事業の発電事業者に選定され、当地域での洋上風力発電事業を開始しました。
その他、東京ガス株式会社※3は、鹿島港洋上風力発電事業を展開する株式会社ウィンド・パワー・エナジー、浮体基礎システムのスタートアップであるプリンシプル・パワー社などへの出資を通じて、洋上風力発電へ積極的に取り組んでいます。
※1出典:三菱商事洋上風力株式会社「事業概要」
※2出典:株式会社JERA「秋田県男鹿市、潟上市及び秋田市沖の洋上風力発電事業者に選定されました」
※3出典:東京ガス株式会社「風力発電事業」
日本の風力発電の課題
多くの企業が風力発電事業に取り組む一方で、日本の風力発電にはいくつかの課題があります。以下では、3つの視点から日本の風力発電の課題を解説します。
世界と比較して発電コストが高い
日本の風力発電に関する研究・開発は進んでいますが、世界と比較するとまだ発電コストが高い傾向にある点が課題です。
2021年上半期における世界の陸上風力発電のコストは、4.5円/kWhです。同期間の日本の陸上風力発電コストは11.8円/kWhであり、約2.6倍の差が存在します。風力発電を今以上に普及させるためには、より一層のコスト低減が必要です。
風力発電に適した土地が少ない
風力発電には安定した一定以上の強さの風が必要ですが、山地の多い日本では、風況が安定した場所が少ない側面があります。
偏西風により比較的安定した風力発電が可能なヨーロッパと比較して、日本で風力発電の普及が進んでいないのは、この点が理由のひとつです。
また、洋上の地形も日本とヨーロッパは異なります。海岸から100kmにわたって遠浅の地形が続くヨーロッパと比較すると、日本は海底の地形が急に深くなる特徴があるため、着床式洋上風力発電を設置しにくい点が課題です。
風車の調達を海外に依存する部分が大きい
2022年の風車メーカーのシェアは、上位を中国やヨーロッパなど海外のメーカーが占めています。
国内では風力発電の市場の成長が遅れたこともあり、風車の調達を海外に依存する部分が大きいです。風車調達の海外依存は、風車の供給不足や円安の影響によるコストの増加につながっています。
日本における風力発電の今後の可能性
日本は海に囲まれた地理的条件から、洋上風力発電の大きなポテンシャルを持つといわれています。
日本は、急速に風力発電供給量を伸ばしたイギリスと比較すると、排他的経済水域が広く、広範囲にわたる海岸線を持つ点で共通しています。今後の技術開発や実用化に向けた研究により、日本は風力発電の分野で大きな可能性を秘めていると考えられます。
日本の洋上風力発電に対する取り組み
日本の持つ洋上風力発電の可能性を最大限活かすためには、政府によるコミットメントが必要です。政府は2020年の「洋上風力産業ビジョン」のなかで、2040年までに洋上風力発電30~45GWの案件を形成する目標を打ち出しました。
「洋上風力産業ビジョン」では、北海道や東北、九州などを中心に、各地で洋上風力発電を導入するイメージを提示しています。再エネ海域利用法に基づき、洋上風力発電の促進区域や有望区域が指定され、促進地域の一部ではすでに発電事業者が選定されています。
また、案件形成を後押しするため、日本版のセントラル方式の導入が進んでいます。洋上風力発電導入の初期段階から政府が積極的に関与し、アセスメントや地元との調整を速やかに進めていく方針です。
風力発電に期待される地域経済発展への貢献
風力発電は、設置した地域経済への貢献が期待されています。
風力発電施設の建設のために投資された建設費用や雇用費用の直接的な経済波及効果は、その一例です。風力発電の維持管理に必要な部品や人材で需要が生まれれば、地元の部品メーカーや施工業者に継続的な経済効果が期待できます。
その他、風力発電所建設のための不動産取得税、その後の固定資産税や法人事業税などにより、地元自治体の税収効果が見込めます。風力発電はエネルギー産出への貢献だけでなく、地域の活性化にもつながる施策です。
風力発電に関わる人材の育成
風力発電の普及には、開発やメンテナンスに関わる人材育成が重要です。たとえば長崎大学では、秋田大学や三菱商事株式会社と産学連携し、洋上風力発電の事業開発に必要な人材育成カリキュラムの策定を行っています。
2024年4月からは、秋田県男鹿市の「風と海の学校 あきた」、茨城県神栖市の「ウィンド・パワー・トレーニングセンター」などのトレーニング施設がオープンしました。風力発電の普及を拡大するべく、様々な分野で取り組みが進んでいます。
風力発電に関する最新の知見・技術に触れるなら「WIND EXPO 風力発電展」へ
世界各国が脱炭素化を進める現在、風力発電では日本は遅れをとっています。特に洋上風力発電は安定した発電量を得やすく、日本のエネルギー問題に効果的とされていますが、現状として初期投資や運営コストが高額になりやすい点が課題です。
風力発電事業を検討するなら、まずは国内外の関連情報を収集して知見を深める必要があります。情報収集の手段として、展示会に来場して製品・サービスを確認し、メーカーから直接話を聞く方法も有効です。
「WIND EXPO 風力発電展」は、国内外の最新技術・製品・サービスを提供する企業が出展する大商談会です。風力発電の施工やメンテナンス、風車構成部品、洋上風力関連技術など、多種多様な事業を展開する企業が一堂に会します。
WIND EXPO 風力発電展では、出展企業と製品・サービスの導入相談をしたり、技術提案を受けたりすることが可能です。具体的な見積もり・納期の相談まで進められる場合もあるため、風力発電事業の検討に適しています。
また、WIND EXPO 風力発電展は来場者のリアルなニーズを知ることができ、今後の事業展開のヒントや新たなビジネスが生まれる可能性があります。関連する技術をお持ちであれば、当展示会へのご出展もぜひご検討ください。
■WIND EXPO 風力発電展
詳細はこちら
カーボンニュートラルの未来に向けて日本でも風力発電の活用を
日本の風力発電は、現状、電力構成の約0.9%を占めるにとどまっています。山地の多い日本の地形や発電コストの高さが課題です。
一方、周囲を海に囲まれた日本は、洋上風力発電の高いポテンシャルを持っています。政府や企業の取り組みにより、今後さらなる導入が見込まれる分野です。
風力発電に関する最新の情報や知見に触れたい方は、ぜひWIND EXPO 風力発電展にご来場ください。世界各国の専門家が集うWIND EXPO 風力発電展は、来場する方と出展する方の双方にメリットの多い展示会です。
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風力発電に不可欠な技術が集まる「WIND EXPO 風力発電展」
▶監修:近藤 元博(こんどう もとひろ)
肩書:愛知工業大学 総合技術研究所 教授
プロフィール:1987年トヨタ自動車に入社。生産工程から排出する廃棄物や、使用済み車両のリサイクルなど幅広い分野で廃棄物の排出削減、有効利用技術の開発導入を推進。「リサイクル技術開発本多賞」「化学工学会技術賞」他資源循環、サーマルリサイクル技術に関する表彰受賞。2020年から現職。産学連携、地域連携を通じて資源問題、エネルギー問題に取組中。経済産業省総合資源エネルギー調査会 資源・燃料分科会 脱炭素燃料政策小委員会 委員他