JP2003139042A - 風力発電装置 - Google Patents

風力発電装置

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JP2003139042A
JP2003139042A JP2001338048A JP2001338048A JP2003139042A JP 2003139042 A JP2003139042 A JP 2003139042A JP 2001338048 A JP2001338048 A JP 2001338048A JP 2001338048 A JP2001338048 A JP 2001338048A JP 2003139042 A JP2003139042 A JP 2003139042A
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wind turbine
turbine generator
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line tower
wind
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JP2001338048A
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Yoshihiko Kasai
嘉彦 河西
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Seiko Epson Corp
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

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  • Wind Motors (AREA)
  • Suspension Of Electric Lines Or Cables (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 用地の確保が容易で、しかも安価に設置でき
る風力発電装置を提供する。 【解決手段】 送電線鉄塔20内に回転面が固定された
水平軸型の風車発電装置30を収納配置する。特に、風
車発電装置30の回転面が、送電線鉄塔20の外面を構
成する鉄骨が四辺形状に組まれている枠状部27に臨
み、かつ風車31が枠状部27で囲まれているように構
成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、風力発電装置に関
し、特に、安価に設置できる風力発電装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、地球規模での環境問題が目立つよ
うになってきた。そのため、クリーンエネルギー源とし
て風を用いた風力発電が注目されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、風力発
電装置の設置場所は、風況(平均風速が大きいこと)に
優れ、騒音、電波障害、低周波騒音等の環境問題に配慮
した場所が選定される。その上、送配電損失が少ない利
用場所の近くの場所が好ましい。その結果、風力発電装
置の好条件の設置場所は限られている。また、風力発電
装置の建設には鉄塔が必要であり、鉄塔建設のためにコ
スト高になっている。これらが風力発電の進展の阻害要
因となっている。
【0004】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、用地の確保が容易で、しかも安価に設置できる風力
発電装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成するため検討を重ねた結果、既存の送電線鉄塔に風
車発電装置を配置した風力発電装置とすることにより、
用地の確保が容易で、しかも安価に設置できることを知
見した。
【0006】即ち、送電線鉄塔は、現在多数が設置され
ているため、改めて鉄塔を建設する必要がない。しか
も、送電線鉄塔は高さがかなりあり、近くの高い木は伐
採されて風通しが良好であるため、風況が良好である。
また、騒音、電波障害、低周波騒音等の環境問題はほと
んど問題にならない。更に、送電線の巡視のために山の
中でも必ず道が設けられており、装置の搬送に便利であ
る。
【0007】送電線鉄塔は、鉄骨間の間隔が大きく、送
電線鉄塔内に風車発電装置を収納配置可能である。風車
発電装置として、発電効率に優れた水平軸形の風車発電
装置を回転面を固定して配置することが安全上有利であ
る。送電線鉄塔内の設置場所としては、例えば、送電線
鉄塔の外面を構成する鉄骨が四辺形状に組まれている枠
状部が有利であり、鉄塔の鉄骨に影響されないで風車を
回転させることができる。
【0008】このような鉄塔の枠状部は外周面にそれぞ
れ形成され、更にそれぞれの外周面の垂直方向にも複数
個が設けられている。そのため、これらの枠状部に風車
発電装置を設置することができる。特に、鉄塔の外周面
の2面以上の枠状部にそれぞれ風車発電装置を設置する
ことにより、回転面を固定した風車発電装置で多方向か
らの風を受けて発電することが可能となる。
【0009】また、チタニア微粉末焼結体で風車を構成
することにより、風車が軽量になり、鉄塔に設置する場
合に有利である。
【0010】従って、請求項1記載の発明は、送電線鉄
塔内に回転面が固定された水平軸型の風車発電装置が配
置されていることを特徴とする風力発電装置を提供す
る。
【0011】請求項2記載の発明は、請求項1記載の風
力発電装置において、前記風車発電装置の前記回転面
が、前記送電線鉄塔の外面を構成する鉄骨が四辺形状に
組まれている枠状部に臨み、かつ前記風車が前記枠状部
で囲まれていることを特徴とする風力発電装置を提供す
る。
【0012】請求項3記載の発明は、請求項2記載の風
力発電装置において、前記風車発電装置が、前記送電線
鉄塔の一面側の垂直方向に複数個設けられている前記枠
状部に2個以上配置されていることを特徴とする風力発
電装置を提供する。
【0013】請求項4記載の発明は、請求項2記載の風
力発電装置において、前記風車発電装置が、前記送電線
鉄塔の外周面の2面以上の前記枠状部にそれぞれ配置さ
れていることを特徴とする風力発電装置を提供する。
【0014】請求項5記載の発明は、請求項1記載の風
力発電装置において、前記風車発電装置の風車が、チタ
ニア微粒子焼結体で構成されていることを特徴とする風
力発電装置を提供する。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の風力発電装置の実
施の形態について図面を参照しながら説明する。
【0016】図1は、本発明の風力発電装置の一実施形
態を示す側面図である。また、図2は、風車発電装置の
水平方向の配置を示す平面図である。
【0017】この風力発電装置1は、既存の送電線鉄塔
20内に風車発電装置30を収納配置したものである。
これにより、素材エネルギー(その発電所の構成要素の
材料を製造するのに用いられる総エネルギー)の約半分
を占める鉄塔の建設を必要としない。送電線鉄塔20
は、発電所で発電された電力を変電所又は配電所に送る
ための電線を支える鉄骨を用いた塔である。高さは数十
メートルにも達する。周囲に送電線の妨げになるものが
ないため、独立しており、山の中に設置されている場合
でも、送電線鉄塔20の周囲の木は伐採されている。そ
のため、山の中に設置されている場合でも、風当たりが
良く、風況が良好である。また、巡視のために道路が設
けられており、風力発電装置30の取付のための資材の
運搬に都合がよい。
【0018】送電線鉄塔20は、図1に示すように、例
えば四辺形の四隅に鉄骨の主柱材21が立設され、主柱
材21間の距離が高くなるに従って小さくなる略四角錐
状である。従って、この送電線鉄塔20は4面の外周面
を有する。なお、三角形状の三面の外周面を有する場合
がある。主柱材21相互を鉄骨の水平材22、斜材2
3、補助材24で補強している。送電線鉄塔20の上部
には送電線を懸架する腕金26が水平方向に張り出して
いる。送電線鉄塔20の外周面の4面それぞれの中心線
に沿って、送電線鉄塔20の外面を構成する4本の斜材
23で四辺形状に組まれた枠状部27が垂直方向に複数
個(図1では5個)形成されている。
【0019】風車発電装置30a〜30dは、最上部の
枠状部27を除くそれぞれの枠状部27に一台ずつ、図
1では4台が配置されている。送電線鉄塔20の枠状部
27は、上に行くに従って小さくなっているため、風車
発電装置の風車31も上の方ほど小さくなっている。こ
の風車発電装置30a〜30dは、3枚ブレードのプロ
ペラ形水平軸風車31を備え、この風車31の水平軸は
図2に示す発電装置32と直結している。風車発電装置
30a〜30dの風車31の周囲に枠状部27があり、
風車発電装置30a〜30dの回転面は枠状部27に臨
んで固定されている構造となっている。風車31が枠状
部27に囲まれ、回転面が枠状部27に臨んでいる構造
としているのは、鉄塔の鉄骨の後に風車が配置されてい
ると、羽が1回転毎に鉄骨の後流の乱流域を通過するこ
とになり、振動や騒音を発生することがあるからであ
る。
【0020】また、通常の風力発電装置は、水平軸形風
車は垂直軸に支持されて垂直軸の周りに回転可能に設置
され、尾翼や方位制御補助風車により常に回転面が風上
に向かうように方位制御される。しかし、本発明の風力
発電装置1では、送電線鉄塔20内に風車発電装置30
a〜30dを配置しているため、風車31を垂直軸に対
して回転可能とすると振動が生じるおそれがあるだけで
なく危険であるため、回転面を固定としている。
【0021】プロペラ形風車31は、風車の羽に生じる
揚力を利用する揚力形であり、風速の数倍以上の高い周
速度で回転することができ、発電効率に優れる。また、
羽が細いのでかなり軽量であり、送電線鉄塔20に負荷
をかけることが少ない。なお、羽の形状はプロペラ形に
限られず、多翼形風車等の風車でも良い。
【0022】また、図1に示すように、安全のために風
車31の周囲に短軸円筒型のカバー33が設けられ、こ
のカバー33は、斜材23に取り付けられて固定されて
いる。
【0023】図2に示すように、この実施形態では、送
電線鉄塔の同じ節目の外周面の4面の枠状部27それぞ
れに回転面が固定された風車発電装置30−1〜30−
4が配置されている。即ち、4台の風車発電装置30−
1〜30−4は、十字方向を向いて配置されている。そ
れぞれの風車発電装置30−1〜30−4の発電装置3
2が、送電線鉄塔20の水平材22の中間相互に掛け渡
されている両側の対辺材28に接合されている支持材2
9を介して支えられている。
【0024】この風力発電装置1は、4台の風車発電装
置30−1〜30−4が十字方向に向かって固定されて
いるため、あらゆる方向から来る風をエネルギーに変換
することができる。図2に示す実施形態では送電線鉄塔
20の外周面の4面それぞれに風力発電装置30を配置
しているが、送電線鉄塔20が山の斜面に設置されてい
る場合や風向きを考慮して、送電線鉄塔20の外周面の
一面側、2面側、あるいは3面側に適宜配置するように
しても良い。
【0025】また、風車発電装置30の風車31の回転
面が固定となっているため、風車31の水平回転軸は、
水平にする必要がなく、風向きを考慮して水平からある
程度角度を有するようにしても良い。例えば斜面を上昇
してくる風をエネルギー源とするために、風車発電装置
の水平軸は斜面と同じ方向のやや下向きに固定されてい
ても良い。
【0026】図3は、風力発電システムの一例を示すブ
ロック図である。例えば山の中や遠隔僻地などに設置さ
れている風力発電システムでは、風力発電の出力を一旦
バッテリーに蓄えてから用いる。この風力発電システム
40は、風車発電装置30に接続されているコントロー
ラ41を介して発電出力を蓄電池42に蓄える。蓄電池
42に蓄えた電力は、そのままDC負荷43で使用可能
である。また、蓄電池42に蓄えられた電力をインバー
タ42で交流に変換し、電力の使用場所のAC負荷44
に送電することができる。
【0027】本発明の風力発電装置1は、太陽電池と組
み合わせたハイブリッド発電とすることができる。風と
太陽光との間には相互補完作用があることが知られてい
るため、風力発電と太陽光発電を組み合わせることによ
り安定した電力を得ることが可能となる。太陽光発電を
行うソーラーパネルは、送電線鉄塔の腕金や鉄骨に取り
付けることが可能である。
【0028】通常の風車発電装置のブレード31は、台
風などの強風時の大きな遠心力に耐えるように、強化繊
維プラスチックや金属が用いられている。本発明の風力
発電装置1では、既存の送電線鉄塔20に風車発電装置
30を取り付ける構造であるため、送電線鉄塔20に負
荷をかけないようにできる限り軽量化が求められる。軽
量化のために、ブレード31をチタニア微粒子焼結体で
形成することができる。チタニア微粒子焼結体は空孔率
が50〜99%であり、軽量でしかも耐食性に優れる。
また、半導体として機能し、電極を設けることによって
太陽電池として機能する。
【0029】チタニア微粒子焼結体は、例えば粉末射出
成形法又は金属射出成形法により形成できる。例えば、
2nm〜200μm程度の微粉末に、体積比で99〜5
0%の樹脂やワックス等のバインダーを添加、混練して
原料コンパウンドを調製する。原料コンパウンドにはク
ロムやバナジウムの酸化物などを添加することができ
る。原料コンパウンドを射出成形等の成形法でブレード
の形状の成形した後、900℃以下の温度で焼成する。
これにより、脱バインダー化されチタニア微粉末は焼結
され、多孔質体が得られる。
【0030】ブレード形状のチタニア微粒子焼結体の外
表面に透明電極膜、内表面に金属電極膜を設けることに
よって、ブレードが太陽電池として機能する。これによ
って、風車発電と太陽光発電のハイブリッド発電が可能
となる。
【0031】本発明は、上述した実施の形態に限定され
るものではない。例えば、枠状部は四辺形状として説明
しているが、この四辺形状は厳密な意味での四辺形に限
られず、風車を収めることができる形状の概略が四辺形
ということを意味し、5角形や6角形などでも、全体が
四辺形状であればよい。
【0032】
【発明の効果】本発明の風力発電装置は、既存の送電線
鉄塔を利用して風車発電装置を収納配置した構造である
ため、用地の確保が容易で、安価に風力発電装置を設置
でき、風力発電の普及に貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の風力発電装置の一実施形態を示す側面
図である。
【図2】本発明の風力発電装置の一実施形態を示す平面
図である。
【図3】本発明の風力発電システムの一実施形態を示す
ブロック図である。
【符号の説明】
1 風力発電装置 20 送電線鉄塔 21 主柱材 22 水平材 23 斜材 24 補助材 27 枠状部 28 対辺材 29 支持材 30 風車発電装置 31 風車(ブレード) 32 発電装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H02G 7/00 H02G 7/00 C

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送電線鉄塔内に回転面が固定された水平
    軸型の風車発電装置が配置されていることを特徴とする
    風力発電装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の風力発電装置において、 前記風車発電装置の前記回転面が、前記送電線鉄塔の外
    面を構成する鉄骨が四辺形状に組まれている枠状部に臨
    み、かつ前記風車が前記枠状部で囲まれていることを特
    徴とする風力発電装置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の風力発電装置において、 前記風車発電装置が、前記送電線鉄塔の一面側の垂直方
    向に複数個設けられている前記枠状部に2個以上配置さ
    れていることを特徴とする風力発電装置。
  4. 【請求項4】 請求項2記載の風力発電装置において、 前記風車発電装置が、前記送電線鉄塔の外周面の2面以
    上の前記枠状部にそれぞれ配置されていることを特徴と
    する風力発電装置。
  5. 【請求項5】 請求項1記載の風力発電装置において、 前記風車発電装置の風車が、チタニア微粒子焼結体で構
    成されていることを特徴とする風力発電装置。
JP2001338048A 2001-11-02 2001-11-02 風力発電装置 Withdrawn JP2003139042A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007032470A (ja) * 2005-07-28 2007-02-08 Oppama Kogyo Kk 風力発電装置
WO2011014147A1 (en) * 2009-07-31 2011-02-03 Arnold Price Utility grid vertical axis wind turbine system
KR101099904B1 (ko) 2010-03-26 2011-12-29 경기엔지니어링(주) 송배전선로를 이용한 풍력발전기

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007032470A (ja) * 2005-07-28 2007-02-08 Oppama Kogyo Kk 風力発電装置
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