中小型風力タービン：分散型エネルギー分野におけるグリーン電力の先駆者
小型および中型の風力タービンは通常、家庭、農場、コミュニティ、中小企業、マイクログリッド、またはオフグリッド施設に電力を供給する、出力 500 キロワット未満の風力発電設備を指します。
小型風力タービン: 通常、1 kW から 10 kW の範囲のモデルを指し、主にオフグリッドまたはグリッド接続された住宅、小規模農場などで使用されます。
中型風力タービン：通常、10kWから500kWまでのモデルを指し、主にコミュニティ、学校、中小企業、通信基地局、農業用灌漑などに使用されます。
(注: 1kW 未満のものを「マイクロ」、100kW を超えるものを「ラージ」と呼ぶことがあります。)
主な構造タイプには、水平軸風力タービンと垂直軸風力タービンがあります。
水平軸風力タービンは、ローターの回転軸が地面と平行で、大型風力タービンに似ています。成熟した技術と高い風力エネルギー利用効率により、市場の主流となっています。通常、テールラダーまたはアクティブヨーシステムを備えていますが、風向に合わせて調整する必要があり、騒音が比較的大きく、高い高さに設置されます。
垂直軸風力タービンは、ローターの回転軸が地面に対して垂直です。風を必要とせず、あらゆる方向の風を捉えることができます。運転時の騒音が少なく、メンテナンスが容易です。風力エネルギーの利用効率は、一般的に水平軸風力タービンよりも低くなります。
中小規模の風力発電システム一式には、通常、発電機、ブレード、ハブ、胴体を含む風力タービンと、風向に合わせた水平軸風力タービン用の舵/ヨーシステムが含まれます。タワーは、より強く安定した風を得るために、高所で風力タービンを支えます。制御システムは、システムの起動、停止、安全性、および動作状態を監視する役割を担っています。エネルギー貯蔵システム（オフグリッドシステム用）、風がない場合に使用するために余剰の電気エネルギーを貯蔵します。インバータには、バッテリーからのDC電源を家庭用電化製品のAC電源に変換するオフグリッドインバータがあります。風力タービンで発電された電気をグリッドと同じ周波数と位相の交流に変換し、グリッドに供給するグリッド接続インバータがあります。
中小型風力タービンの応用シナリオには、オフグリッドアプリケーションとグリッド接続アプリケーションが含まれます。通信基地局向けオフグリッドアプリケーション：遠隔地の移動通信基地局への電力供給。道路監視：高速道路やトンネルの監視機器への電力供給。農業および畜産アプリケーション：牧草地の電気柵、農地の灌漑、漁船への電源供給など。屋外および緊急時：RV、キャンプ、災害時の緊急電源供給。商用ユーザー向けグリッド接続アプリケーション：工場、公園などに中出力風力タービンを設置して電気代を削減し、自家用として、また余剰電力をグリッドに接続します。学校およびコミュニティ：科学教育やグリーンエネルギー実証プロジェクトとして。
中小型風力タービンの利点は、分散型エネルギーであり、発電現場で発電できるため、長距離送電ロスを削減できます。CO2排出量ゼロのクリーンエネルギーです。太陽光発電と連携した風力・太陽光補完システムを構築することで、電力供給の信頼性を向上させることができます。系統連系システムにより、電力網の電力消費量の一部または全部を相殺できます。
中小型風力タービンの制約は、通常、年間平均風速が4～5メートル/秒以上であること、そして敷地が開けており遮るものがないことです。初期投資は比較的高額で、機器自体と設置費用（特にタワー）も高額になります。
風速や風向は変動し、出力も不安定で、近隣住民への騒音障害を引き起こす可能性があります。
小型から中型の風力タービンの設置を検討している場合は、風力資源を評価する必要があります。専門機器を使用して少なくとも 1 年間データを測定するか、地元の気象情報を照会してください。これは最も重要なステップです。電力需要の計算: 電力負荷と消費量を明確にして、必要な風力タービンの電力量を決定します。適切なタイプの選択: ニーズと環境に基づいて、水平軸ファンまたは垂直軸ファンを選択します。現場調査: 十分なオープンスペースがあり、建物や木などの障害物から離してください。規制の理解: 建築許可、高さ制限、騒音規制、および系統接続ポリシーについて、地方自治体にお問い合わせください。信頼できるブランドと設置業者の選択: 安全性とアフターサービスを確保するために、認定された評判の良い製品と専門の設置チームを選択してください。経済分析: 機器のコスト、設置費、メンテナンス費、節約された電気代/補助金を考慮して、投資回収期間を計算します。
中小型風力タービンは、エネルギーの自給自足とグリーンライフを実現するための強力なツールであり、特に風力資源が豊富で電力網が不便な地域に適しています。しかし、設置すれば必ず恩恵を受ける万能なソリューションではなく、その成功は初期段階における慎重な評価と専門家による設置・メンテナンスに大きく依存します。導入を決定する前に、十分な調査と準備を行ってください。
