オハイオ州の風力発電

オハイオ州の風力発電はオハイオ州にあります
GLSC
AMP-オハイオ
AMP-オハイオ
NASAプラムブルック
NASAプラムブルック
バックアイ風力発電所
バックアイ風力発電所
シオトリッジ風力発電所
シオトリッジ風力発電所
ブルークリーク風力発電所
ティンバーロードII風力発電所
ティンバーロードII風力発電所
ティンバーロード風力発電所
ティンバーロード風力発電所
ティンバーロードIII風力発電所
ティンバーロードIII風力発電所
ホッグクリーク風力発電所
ホッグクリーク風力発電所
ブラックフォーク風力発電所
ブラックフォーク風力発電所
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オハイオ州の風力発電プロジェクト
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  工事中
  提案
  キャンセルまたは廃止

オハイオ州の風力発電は長い歴史を持っています。2016年現在、オハイオ州には545メガワット（MW）の実用規模の風力発電設備があり、州の電力の1.1%を発電しています。[1]さらに1000MW以上が建設中または承認待ちです。[2]一部の施設は観光名所となっています。[3] [4]州内の風力発電設備の総容量は2010年にはわずか9.7MWでしたが、近年は発電容量が急増しています。[5]

オハイオ州初の大規模風力発電所は、オハイオ州北西部ペイン近郊のティンバーロードIIで、2011年10月6日に開設された。 [6] [7] 2012年6月には、304MWのブルークリーク風力発電所が開設され、その記録を破った。[8] 2019年までに、発電容量は738MWとなり、オハイオ州の電力の1.71%を発電した。[9]

歴史

「ブラッシュ氏の風車ダイナモ」の写真、サイエンティフィック・アメリカン誌、1890年[10]

オハイオ州の風力発電には長い（ただし断続的な）歴史があります。

ブラッシュの風車ダイナモ

チャールズ・F・ブラッシュは、 1887年から1888年にかけて、オハイオ州クリーブランドで世界最古の発電用風車の一つを設計した。[11]彼のエンジニアリング会社は、彼の自宅に「風車ダイナモ」を建設した。それは1886年から1900年まで稼働した。[10]ブラッシュの風力タービンは、直径56フィート（17メートル）のローターを60フィート（18メートル）のタワーに取り付けていた。これは、1980年代の初期の商用風力発電所タービンとサイズが似ていた。しかし、この機械の定格出力はわずか12kWで、144枚のブレードを持っていたため、回転速度は比較的低速だった。ブラッシュは、接続されたダイナモを使って、バッテリーバンクを充電するか、研究室で最大100個の白熱電球、3つのアークランプ、そして様々なモーターを動かした。 1900年以降、クリーブランドの中央駅から電気が供給されるようになると、この機械は使われなくなり、1908年に放棄された。[12]

NASA ルイス MOD シリーズ

1974年から1981年にかけて、オハイオ州ブルックパークにあるNASAグレン研究センター（当時はルイス研究センター）は、大型水平軸風力タービンに関する米国風力エネルギープログラムを主導し、13基の実験用大型水平軸風力タービンを設計しました。NASAは米国エネルギー省と連携して、メガワット級の風力タービンの開発と試験を行いました。このプログラムの目標は、技術を開発し、民間企業に譲渡することでした。プログラムの風力タービン設計はいずれも大量生産には至りませんでしたが、試験から貴重なデータが得られ、管状タワーやブレードピッチとローターヨーのコンピュータ制御といった近代的な設計概念の先駆けとなりました。

MODシリーズの風力タービンのほとんどはオハイオ州外の施設に送られたが、最初のユニットであるMOD-0は1975年から1988年までサンダスキー近郊のNASAのプラムブルック施設で稼働した。[13]当初、この風力タービンは格子状の塔と、塔の風下に取り付けられた直径38.1mの2枚羽根のローターを備え、容量は100kWだった。ロッキード社がアルミニウム製のローターブレードを製造した。ローターブレードが塔の風の影を通過することで生じる重大な応力の発見により、数回の再設計につながった。1979年、NASAはMOD-0を、ティータリングハブに取り付けられた風上側のローターと、ブレードを補強する鋼鉄の桁を備えた構造に改修した。1982年には、格子状の塔が管状の塔に置き換えられた。[13] 1981年、NASAグレン研究所の2人のエンジニア、ラリー・ビテルナとボブ・コリガンは、MOD-0の可変ピッチブレード機能を利用して、強風時の風力タービンの出力を計算する解析手法を発明しました。この手法はその後、ビテルナ法として風力発電業界で広く使用されるようになりました。[14] [15]

風力タービンの規制

2014年、オハイオ州議会はHB483を可決しました。この法案は、大規模風力発電所の敷地境界線から風力タービンを1,125フィート（343メートル）離して設置することを定めています。[16]この風力タービン離隔距離の変更は、オハイオ州における新規風力発電所開発への投資を阻害しています。[17]

設備容量と風力資源

シオト リッジ風力発電所の 5 基のタービンをズームした狭角ショットで撮影。距離と地形の関係で、タービンの一部は部分的に地平線の下に隠れています。
シオトリッジ風力発電所

次の表は、2002年から2019年までのオハイオ州と米国全体の風力発電設備容量（メガワット（MW）単位）の増加を比較したものです。[18] [9]

年オハイオ州私たち
200204,687
20033.66,350
20047.26,723
20057.29,147
20067.411,575
20077.416,907
20087.425,410
20097.434,863
20109.640,267
201111246,916
201242860,005
201342861,107
201443565,880
201544374,471
201654582,171
201761789,078
201872996,487
2019738105,583
2020864122,478
オハイオ州の地上50メートルにおける年間平均風力発電密度マップ

オハイオ州における未開発の大きな風力資源の一つはエリー湖である。[19] [20] [21] [22]エリー湖は水深が浅く、ハリケーンの影響も受けにくいことから、建設の容易さと投資の安全性の両面で有利である。陸上風力発電所は立地コストが低い場合が多いが、洋上風力発電所は開放された水域に森林、建物、丘陵などの障害物がないため、風況が良いことが多い。

2010年2月11日、国立再生可能エネルギー研究所は1993年以来初の包括的な州別風力エネルギー潜在力の最新版を発表し、オハイオ州は陸上風力発電の定格出力55GWを設置する可能性があり、年間152TWhを発電すると示した。[23]比較すると、オハイオ州の2005年の電力消費量は160.176TWhであった。[24]米国の風力発電業界全体は2008年末時点で年間約50TWhを生産しており、三峡ダム（世界最大の発電所）は2008年と2009年に平均80TWh/年の電力を生産した。

風力発電所

2008 年、オハイオ州には 1 つの大規模風力発電所、1 つの大型タービン風力発電施設があり、さらに 2 つが開発中でした。

アメリカン・ミュニシパル・パワー社風力発電所

AMP 風力発電所は、ウッド郡ボーリンググリーンの西、次の座標 ( 41°22′46″N 83°44′16″W / 41.379481°N 83.737707°W / 41.379481; -83.737707 ) に位置し、オハイオ州初の実用規模の風力発電所です。4 基のVestas V80-1.8MW風力タービンで構成され、合計定格出力は 7.2  MWです。[5] [25]最初の 2 基は 2003 年に、次の 2 基は 2004 年にウッド郡の埋立地の隣にオンラインになりました。2015 年に風力タービンの返済が完了しました。[26]タービンが初期モデルであるため、運営者は交換部品の調達に苦労しています。[27] 1,000万ドルを投じて建設されたこの風力発電所の風力タービンは、何マイルも離れた場所からもよく見えるため、観光名所となっており、バスに乗った小学生たちが定期的に訪れています。敷地内には太陽光発電のキオスクが設置されており、訪問者はプロジェクトに関するデータ、現在の風速、そしてリアルタイムの発電量を知ることができます。[3]

グレートレイクサイエンスセンター

グレートレイク・サイエンスセンターは2006年、クリーブランドのノースコースト・ハーバーにある博物館棟の外に、再生されたヴェスタスV27-225kW風力タービンを設置した。場所はクリーブランド・ブラウンズ・スタジアムとロックの殿堂の間（北緯41度30分24秒、西経81度41分48秒 / 北緯41.506661度、西経81.696769度 / 41.506661; -81.696769）。このノースコースト・エンターテイメント・コンプレックスには年間150万人が訪れ、この風力タービンは地元のニュース番組やクリーブランド・ブラウンズのNFL中継で定期的に紹介されており、世界で最も視聴されている風力タービンの一つとなっている。[4]

この風力タービンは元々デンマークの風力発電所で稼働していたもので、同発電所ではこの風力タービンを再販するとともに、より大型で新しい風力タービンに動力を供給していた。[4] [28]風力タービンの周囲の地面には、「影と光」と題したアート展示がある。 [ 29 ] この展示には、それぞれ太陽正午と太陽正午から2時間11分後の風力タービンの影と一直線になる歩道が含まれる。春分と秋分には、風力タービンの影も歩道の長さと一直線になる。[29]このように、風力タービンは不完全な日時計の大きな日時計として機能している。この展示には、風力タービンの土台を囲む広場の片側にコンクリート製のケースに入った電球の箱が含まれており、平均的なアメリカの家庭が1年間に消費する電力量を表し

ワンエナジー産業用風力プロジェクト

オハイオ州フィンドレーにあるボール社の金属部門向けに建設された産業用風力タービン

オハイオ州フィンドレーに拠点を置くオンサイト分散型発電の風力エネルギー会社One Energyは、これまでに 9 件のWind for Industryプロジェクトを開発および建設しており、2018 年 10 月現在、3 件のプロジェクトが建設中です。Wind for Industryとは、実用規模の風力タービンをオンサイトに設置し、施設側のユーティリティ メーターで相互接続する風力エネルギー プロジェクトを指します(分散型発電またはビハインド ザ メーター ウィンドと呼ばれるプロセスで、ネット メータリング[30]に従う場合もあります)。これらのプロジェクトは、産業施設の電力消費をグリッドから大幅に削減するように設計されています。One Energy のオンサイト発電リストには、次のものが含まれます。

産業用風力発電プロジェクト
名前位置力注記
クーパーファームズのウィンドVWオハイオ州ヴァンワート4.5MW2011年から運営[31]
ハビランド・ウィンドオハイオ州ハビランド4.5MW2012年から運営[32]
ボール・コーポレーションのゼファー風力発電プロジェクトオハイオ州フィンドレー4.5MW2015年から運営
ワールプール社のフィンドレー風力発電所オハイオ州フィンドレー3.0MW2015年から運営[33]
マラソン・ペトロリアムのハープスター・ウィンドオハイオ州ハープスター1.5MW2016年から運営[34]
ワールプール社のマリオン風力発電プロジェクトオハイオ州マリオン4.5MW2017年から運営[35]
ワールプール社のオタワ風力発電プロジェクトオハイオ州オタワ1.5MW2018年から運営[36]
ヴァルフィルム社のフィンドレー風力発電所オハイオ州フィンドレー3.0MW2018年から運営[37]
ワールプール社のグリーンビル風力発電所オハイオ州グリーンビル4.5MWキッチンエイド施設への電力供給。2018年から稼働。[38]
オートリブ・ニッシンブレーキシステムズフィンドレー風力発電プロジェクトオハイオ州フィンドレー1.5MW建設業2018 [39]

風力発電

オハイオ州の風力発電量（GWh、百万kWh）
年合計ヤン2月3月4月5月ジュン7月8月9月10月11月12月
200515111111111222
200614211111111112
200716111121111222
200816111111111223
200914111211110122
201013111111111121
2011198111211121326285062
201298611394117111506842365211972112
20131,1461401071141111025949365593143137
20141,154168961191369663563636100145103
20151,2021271091071209580474556128140148
20161,246162140127113877448405798123177
20171,589163171172154141125625465143162177
20181,751225163186148135906775102179183198
20192,044245190209212165154928596179178239
20202,2872212122031982091679688147196279271
20212,598189221284221194202117105240205293327
20223,151312354364325280187149110140287347296
2023965279338348
出典: [40]

参照

参考文献

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  2. ^ オハイオ電力立地委員会のプロセス 2016年1月21日アーカイブWayback Machine 18ページ
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ウィキメディア コモンズには、オハイオ州の風力発電に関連するメディアがあります。
  • オハイオ州では風力エネルギーが経済的恩恵をもたらすと団体が主張
  • オハイオ州の風力発電
  • ボウリンググリーンオハイオ州風力タービン 2004（YouTube）
  • クリーブランド風力タービン グレートレイクス科学センターYouTube
  • オハイオ州の50m風力発電マップ
  • オハイオ州の100m風力発電マップ
  • オハイオ州北東部の稼働中の風力発電所
  • オハイオ州風力エネルギー協会
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