(57)【要約】      （修正有）【課題】出力の変動を抑え、強風や落雷などによる破損を防止することができる風力発電システムを提供する。【解決手段】送風装置１２が、発電用建物１１の発電室の内部に設けられている。複数の風力発電装置１３が、送風装置１２からの風を受けて発電するよう発電室の内部に設けられている。送風装置１２は、各風力発電装置１３に対して一つずつ順番に送風し、一つの風力発電装置１３に対する送風時間が一定となるよう発電室の内部で移動可能に設けられている。太陽光発電装置１４および水力発電装置１５が、送風装置１２に電力を供給するよう設けられている。【選択図】図１
0003151492.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
室内に設けられた送風装置と、
前記送風装置からの風を受けて発電するよう前記室内に設けられた風力発電装置を、
有することを特徴とする風力発電システム。
【請求項２】
前記風力発電装置は複数から成り、
前記送風装置は、各風力発電装置に対して一つずつ順番に送風し、一つの風力発電装置に対する送風時間が一定となるよう前記室内で移動可能に設けられていることを、
特徴とする請求項１記載の風力発電システム。
【請求項３】
太陽光発電装置および水力発電装置のうち少なくとも一方から成り、前記送風装置に電力を供給する電力供給装置を有することを、特徴とする請求項１または２記載の風力発電システム。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、風力発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の風力発電装置は、１年を通して風力発電に適した風が吹き、タワーや３５メートルのブレード等を運搬できる道路、橋等の搬送ルートが確保でき、送電線に接続できる立地が必要とされている。風力発電に適した風を得るためには、高さが必要で、高さ100ｍのものが一般的になっており、山や海の近くに設置されることが多くなっている（例えば、特許文献１または２参照）。また、広大な用地を確保する必要があり、稀少価値がある鳥類等の生物への影響も考慮する必要がある。
【０００３】
従来の風力発電装置には定格風速があり、定格風速を超えると機器の破損やブレードの破損が発生する。実際、台風によって機器やブレードが破壊されたこともある。また、落雷による事故も見受けられ、特に日本では冬季の日本海側で落雷に注意をする必要がある。このような風力発電装置が稼動不可になる要因として、英国では、落雷４８％、故障３７％、定期保守１３％等と報告されている。なお、現在、人間が作り出すことができる風の最大風速は、約40 m/s である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１１１４０６号公報
【特許文献２】特開２００６−２２６７５号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１や２に記載のような従来の風力発電装置では、自然風の風力が変動するため、昼夜を問わず不随に出力が変動し、実際に電力が必要なとき、火力や水力など他の発電に頼らなければならない場合があるという課題があった。また、強風や落雷などにより破損する危険性があるという課題もあった。このように、自然の風を利用する風力発電は、設置する場所の風況などによって、事業の採算が大きく影響される。なお、現在、風力発電装置の風車の稼働率は、通常40％以下といわれている。
【０００６】
本考案は、このような課題に着目してなされたもので、出力の変動を抑え、強風や落雷などによる破損を防止することができる風力発電システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本考案に係る風力発電システムは、室内に設けられた送風装置と、前記送風装置からの風を受けて発電するよう前記室内に設けられた風力発電装置を、有することを特徴とする。
【０００８】
本考案に係る風力発電システムでは、風力発電装置が室内で送風装置からの風を受けて発電するため、不規則な自然風を使用する場合に比べて、常に安定した発電を行うことができ、出力の変動を抑えることができる。送風装置により、常に設定された風速エネルギーを送風することができ、安定した確実な発電を行うことができる。送風装置により、風力や送風時間を調整することができ、必要に応じた発電を行うことができる。送風装置で発電効率の良い風速の風を送ることにより、発電効率を高めることができる。また、風力発電装置の稼働率を高めることもできる。
【０００９】
送風装置と風力発電装置を室内に設けるため、強風や落雷などの影響を受けず、これらによる破損を防止することができる。また、高い山や海の近くに設置する必要もなく、鳥類等の生物への影響も抑えることができる。なお、風力発電装置は、風力発電可能であれば、いかなるものであってもよく、プロペラ型であっても、ダリウス型であってもよい。
【００１０】
本考案に係る風力発電システムで、前記風力発電装置は複数から成り、前記送風装置は、各風力発電装置に対して一つずつ順番に送風し、一つの風力発電装置に対する送風時間が一定となるよう前記室内で移動可能に設けられていてもよい。この場合、風力発電装置を一定時間稼働させた後、他の風力発電装置を稼働させている間に休止させることができ、風力発電装置の寿命を延ばすことができる。また、風力発電装置を休止させている間に、保守点検や修理を行うことができ、稼働率や発電効率を維持したまま、風力発電装置の故障や能力低下を防ぎ、寿命をさらに延ばすことができる。
送風装置は、風力発電装置に対し、真正面から送風するほか、ずらして送風したり斜め方向から送風したりできることが好ましい。この場合、ずらして送風したり斜め方向から送風したりすることにより、発電量を容易に変更することができる。
【００１１】
本考案に係る風力発電システムは、太陽光発電装置および水力発電装置のうち少なくとも一方から成り、前記送風装置に電力を供給する電力供給装置を有することが好ましい。この場合、自然エネルギーを利用して発電を行うことができ、環境に与える負荷を低減することができる。太陽光発電装置と水力発電装置を併用することにより、日中は太陽光発電装置により、夜間や雨天時には水力発電装置により送風装置に電力を供給することができ、互いに電力を補完し合うことができる。
【考案の効果】
【００１２】
本考案によれば、出力の変動を抑え、強風や落雷などによる破損を防止することができる風力発電システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本考案の実施の形態の風力発電システムを示す全体構成図である。
【図２】本考案の実施の形態の風力発電システムの、発電用建物の発電室の内部を示す平面図である。
【図３】本考案の実施の形態の風力発電システムの変形例の、発電用建物の発電室の内部を示す平面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面に基づき本考案の実施の形態について説明する。
図１乃至図３は、本考案の実施の形態の風力発電システムを示している。
図１乃至図２に示すように、風力発電システム１０は、発電用建物１１と送風装置１２と風力発電装置１３と太陽光発電装置１４と水力発電装置１５を有している。
【００１５】
図２に示すように、発電用建物１１は、床と壁と天井とで囲まれて、外部環境と遮断された発電室２１を有している。発電用建物１１は、床に、送風装置１２を移動させるためのレール２２を有している。レール２２は、一つの側壁から対向する側壁まで伸びるよう互いに平行に設けられた１対の横移動レール２２ａと、各横移動レール２２ａを連結して外部まで伸びる縦移動レール２２ｂとから成っている。
【００１６】
図２に示すように、送風装置１２は、２台から成り、発電用建物１１の発電室２１の内部に設けられている。各送風装置１２は、レール２２の上を移動可能に設けられている。各送風装置１２は、横移動レール２２ａの伸長方向に対して垂直かつ水平で、同じ方向に送風可能に設けられている。なお、各送風装置１２は、縦移動レール２２ｂから搬出・搬入可能であり、交換や修理が容易になっている。
【００１７】
図２に示すように、風力発電装置１３は、プロペラ型で、６台から成り、発電用建物１１の発電室２１の内部に設けられている。風力発電装置１３は、各横移動レール２２ａに沿って３台ずつ、等間隔で配置されている。風力発電装置１３は、各送風装置１２の方向に向いて各送風装置１２の風を受けて発電するよう各横移動レール２２ａの一方の側に、各横移動レール２２ａから所定の間隔を開けて配置されている。なお、風力発電装置１３は、プロペラ型に限らず、ダリウス型であってもよい。
【００１８】
図１に示すように、太陽光発電装置１４は、発電用建物１１の屋上に設置され、送風装置１２に接続されている。太陽光発電装置１４は、主に日中に発電し、発電した電力を送風装置１２に供給するよう構成されている。水力発電装置１５は、貯水槽に雨水等を貯め、貯めた水を循環させて発電する小型の水力発電装置１５から成り、送風装置１２に接続されている。水力発電装置１５は、主に夜間や雨天時に発電し、発電した電力を送風装置１２に供給するよう構成されている。
【００１９】
図２に示すように、風力発電システム１０では、２台の送風装置１２がそれぞれ異なる横移動レール２２ａに配置されている。風力発電システム１０では、各送風装置１２が横移動レール２２ａを移動して、それぞれ３台の風力発電装置１３に対して一つずつ順番に送風するよう制御されている。また、風力発電システム１０では、各送風装置１２による一つの風力発電装置１３に対する送風時間が一定となるよう制御されている。
【００２０】
具体的な一例では、各送風装置１２は、送風する風力発電装置１３との間隔が１ｍで、風力発電にとって最も発電効率がよいといわれている、風速 15 m/s の風を送風するようになっている。また、各送風装置１２は、一つの風力発電装置１３に対して１時間送風した後、３０分間送風を停止し、停止している間に次の風力発電装置１３に移動し、再び１時間送風する、という工程を繰り返すよう構成されている。各送風装置１２および各風力発電装置１３は、ブレードの直径が３０ｍである。各風力発電装置１３の横移動レール２２ａに沿った方向の間隔は、１５ｍである。
【００２１】
次に、作用について説明する。
風力発電システム１０では、風力発電装置１３が発電室２１の内部で送風装置１２からの風を受けて発電するため、不規則な自然風を使用する場合に比べて、常に安定した発電を行うことができ、出力の変動を抑えることができる。送風装置１２により、常に設定された風速エネルギーを送風することができ、安定した確実な発電を行うことができる。送風装置１２により、風力や送風時間を調整することができ、必要に応じた発電を行うことができる。送風装置１２で発電効率の良い風速の風を送ることにより、発電効率を高めることができる。また、風力発電装置１３の稼働率を高めることもできる。
【００２２】
送風装置１２と風力発電装置１３を発電用建物１１の発電室２１の内部に設けるため、強風や落雷などの影響を受けず、これらによる破損を防止することができる。また、高い山や海の近くに設置する必要もなく、鳥類等の生物への影響も抑えることができる。
【００２３】
風力発電システム１０では、風力発電装置１３を一定時間稼働させた後、他の風力発電装置１３を稼働させている間に休止させることができ、各風力発電装置１３の寿命を延ばすことができる。また、各風力発電装置１３を休止させている間に、保守点検や修理を行うことができ、稼働率や発電効率を維持したまま、各風力発電装置１３の故障や能力低下を防ぎ、寿命をさらに延ばすことができる。
【００２４】
各送風装置１２も一定時間送風後、所定の時間休止させることにより、送風装置１２の寿命を延ばすことができる。また、各送風装置１２を休止させている間に、保守点検や修理を行うことができ、各送風装置１２の故障や能力低下を防ぎ、寿命をさらに延ばすことができる。２台の送風装置１２の稼働時間をずらすことにより、発電が停止するのを防ぐことができ、常に発電を行うことができる。
【００２５】
太陽光発電装置１４と水力発電装置１５を利用して各送風装置１２を駆動するため、自然エネルギーを利用して発電を行うことができ、環境に与える負荷を低減することができる。太陽光発電装置１４と水力発電装置１５を併用することにより、日中は太陽光発電装置１４により、夜間や雨天時には水力発電装置１５により各送風装置１２に電力を供給することができ、互いに電力を補完し合うことができる。
【００２６】
なお、図１に示すように、風力発電システム１０では、風力発電装置１３で発電された電力を、昇圧機１や系統連係盤２を介して一般住宅３に供給したり、ビル４や工場５などに供給したりすることができる。また、複数の風力発電システム１０で、太陽光発電装置１４や水力発電装置１５を共有していてもよい。
【００２７】
風力発電システム１０では、風力発電装置１３を発電室２１の内部に設置するため、屋外に設置する一般的なものと比べてタワーの高さが２分の１でよく、また受ける風の方向や風速が一定であるため付属の機械が不必要となり、スペースや建設費用を低減することができる。発電用建物１１を二階建てにして稼動することもでき、スペースの有効活用を図ることもできる。ダリウス型の風力発電装置を使用することにより、高さをさらに低く抑えることができる。
【００２８】
自然の風を利用する一般的な風力発電では、立地条件の選定が非常に問題になるのに対し、風力発電システム１０では、自然の風に関係なく、風の無いところでも効率的に建設することができる。このため、各県や市町村で誘致しながら企業進出がなされないで放置されている、工業団地の空き地や平地にも建設することができる。
【００２９】
なお、風力発電システム１０では、送風装置１２の送風を助長するため、発電用建物１１に空気の流入口や送風後の風の排出口を設けてもよい。ただし、送風装置１２から発電室２１の壁までの距離を長くとることにより、送風後の風が微風となるため、排出口を設けなくとも排出に問題は生じない。
【００３０】
図３に示すように、風力発電システム１０で、各送風装置１２および各風力発電装置１３が、それぞれ異なる送風能力および異なる発電能力を有していてもよい。図３に示す一例では、送風装置１２は、ブレードの直径が８０〜１００ｍの大型の送風装置１２ａが１台と、ブレードの直径が３０ｍの小型の送風装置１２ｂが１台とから成っている。また、風力発電装置１３は、ブレードの直径が１００ｍの大型の風力発電装置１３ａが２台と、ブレードの直径が３０ｍの小型の風力発電装置１３ｂが３台とから成っている。
【符号の説明】
【００３１】
１  昇圧機
２  系統連係盤
３  一般住宅
４  ビル
５  工場
１０  風力発電システム
１１  発電用建物
１２  送風装置
１３  風力発電装置
１４  太陽光発電装置
１５  水力発電装置
２１  発電室
２２  レール
２２ａ  横移動レール
２２ｂ  縦移動レール
【図１】
0003151492.tif 000003
【図２】
0003151492.tif 000004
【図３】
0003151492.tif 000005