ベトナムのグリーンエネルギーに欠けているピース

風力、太陽光、天然ガスといった再生可能エネルギー、グリーンエネルギーは、多くの国で開発に注力されています。この潮流をリードするデンマークは、2050年までに脱炭素国家となることを目指しているだけでなく、再生可能エネルギー源の開発をいち早く進め、 世界で初めて大規模な洋上風力発電所を建設しました。このグリーンエネルギー源だけで、国民の電力需要をすべて賄うことができるとされています。

デンマークは化石燃料のない未来が実現可能であることを証明しており、それを実現するための措置を講じています。

デンマークの風力発電供給は現在、国民のニーズを満たすのに十分です。（出典：ガーディアン）

ベトナムは、グリーンエネルギーの緊急の必要性に直面し、風力発電を含む再生可能エネルギー源の開発を推進してきました。

ベトナムの沿岸地域（ビントゥアン省、ニントゥアン省、ベンチェ省、 チャビン省）は、風力発電開発の潜在性が高く評価されており、複数のプロジェクトが試験、導入、稼働を開始しています。さらに、ベトナムは東海の強風を活用した洋上風力発電プロジェクトの展開も開始しています。

バクリウの風力発電所。（出典：icon.com.vn）

風力発電所の最も重要な構成要素は風力タービンであり、これによって発電効率と出力電力の品質が決まります。

風力タービンは現在、水平軸タービン（HAWT_ Horizo​​ntal Axis Wind Turbine ）と垂直軸タービン（VAWT_ Vertical Axis Wind Turbine ）の 2 つの基本的なラインで開発されています。

水平軸風力タービンと垂直軸風力タービン。（出典：solenvn.com）

水平軸風力発電（HAWT）の主要構造は、回転軸に取り付けられ、風向に対して水平に配置されたプロペラ部分で構成されています。HAWTは風の推力を利用してプロペラブレードを回転させ、発電します。通常、風力エネルギーを最大限に捉えるために、HAWTは長い翼幅で製造されるため、高く風通しの良い支持台に設置する必要があります。

数十メートル、あるいは数百メートルの高度では気流が安定しており、水平軸風車は風を容易に捉えることができるため、プロペラブレードはより速く、より均一に回転します。また、水平軸風車はすべてのブレードが同時に風の影響を受けるため、高いレベルの電力を得ることができます。

大容量洋上風力発電設備。（出典：明陽スマートエネルギー）

洋上に設置される巨大な水平軸風車（HAWT）の場合、発電容量は数十MWに達するため、現在の風力発電所では水平軸風車が主流となっています。

しかし、構造が複雑で高さも高いため、設置とメンテナンスが非常に困難です。さらに、HAWTのギアボックスと発電システムは高所に設置されるため、安定性に欠けます。HAWTは比較的風が強く安定した地域にのみ適しており、ブレードの作業面が風向に対して垂直になっている場合にのみ効果的に動作します。

一方、水平軸風車は翼幅が長いため、翼端速度が非常に大きく、運転時に騒音が発生するため、住宅地から離れた場所や海上に設置されることが多い。

一方、VAWTは、垂直軸を中心に回転するブレードによって風を受ける設計のため、設置が容易で、あらゆる方向からの風を利用できます。水平軸風車とは異なり、VAWTはすべての動作部品が地面に近いベースに配置されているため、重心が低く、バランスの安定性が向上します。また、メンテナンスや修理が容易になり、危険性も低くなります。

VAWTとHAWTの比較。（出典：lucquan2.forumvi.com）

VAWTはHAWTに比べて運転騒音もはるかに低く、市街地、家庭、高層ビルの屋上など、どこにでも設置でき、発電容量は数kWから数百kWに達します。

VAWTにも限界があります。風に面するブレードは一度に1枚だけであり、すべてのブレードに作用する力が均一ではないため、振動が発生し、スラストベアリングが容易に破損する可能性があります。また、ブレードが逆方向に回転するため、タービンの回転数とトルク発生能力にも影響を及ぼします。

VAWTは街灯柱に組み込まれています。（出典：Dingxin）

世界の一部の地域では、風速や風向が頻繁に変化する都市部、工業地帯、農村地域、沿岸地域、小規模な用途で VAWT が運用されており、大きなスペースを必要としないという利点があります。

ベトナムでは、垂直軸風力発電（VAWT）は広く利用されていません。主な理由は、このタイプのタービンの効率が依然として低く、経済効率が高くないことです。最近では、水資源大学研究グループのモデルを用いた非常に有望な実験研究結果を含む、多くの研究と解決策の提案が行われています。

近い将来、VAWT という「パズルのピース」が、国のグリーンエネルギー源の開発に貢献し、私たち全員の生活環境を保全してくれることを願っています。