「風力発電で○○世帯の電力がまかなえる」の計算法

質問

新聞などで、
「風力発電１基で○○世帯の電力がまかなえる」
といったような記事を見ますが、これの計算法について教えてください。

自分なりに計算してみたのですが、下のような計算で正しいでしょうか。

一般的な家庭１世帯あたりの電力消費量が、１ヶ月あたり300kWhといわれています。
すると、

１ヶ月当り300kWh　→　１日当り10kWh →　１世帯当り(10÷24)kWの電力が必要

となります。（まず、この計算は正しいでしょうか？）
ここで、1MW(=1000kW)の風力発電設備があれば、何世帯分の電力をまかなえるか
を計算すると、
　　　1000÷（10÷24）＝2400　となり、
２４００世帯分の電力をまかなえるという計算でよいのでしょうか。

回答No.1

noname#252332 · ベストアンサー

＞　１ヶ月当り300kWh　→　１日当り10kWh →　１世帯当り(10÷24)kWの電力が必要

　1世帯の平均が420Wというのは年間の平均としては正しいかもしれませんが、これでは電気ポットも炊飯器も電子レンジも掃除機もエアコンも、どれひとつさえ動かすことができません。電気は蓄電池というものがあり貯められるように思いますが発電所というレベルでは電気を貯めることはかなり難しいのです。ですから発電所はピーク時の消費電力を賄う必要があります。各家庭のブレーカーは最低でも50Aというところでしょう。つまり5kWです。各家庭がエアコンと炊飯器と電子レンジを使う時刻に家庭のブレーカーが落ちる前に発電所のブレーカーが落ちるようでは文化的生活が営めません。１ヶ月当り300kWhというのは正しいですが、1世帯に必要な電力が(10÷24)kWであるというのは現実に整合しません。

＞　1MW(=1000kW)の風力発電設備

　1MWのディーゼル発電機は燃料を入れることで確実に1MWの発電が出来ますが、1MWの風力発電機が1MWの電力を発生するかどうかは風任せです。たまたまその地域では電力消費の多い時刻に毎日強風が吹く、というならば分かります。

　結局、風力発電で何世帯分の電力が賄える、という計算には、従来の発電方法との組み合わせで総発電量の中の割合としてはそういうことが言える、という数字になります。

お礼

ご回答をいただきありがとうございます。

＞1世帯に必要な電力が(10÷24)kWであるというのは現実に整合しません。

確かにそうですね。
これでは電子レンジが使えませんね。

家庭で使用する電力も、風力発電で発生する電力も変動するとなると
計算は難しくなりますね。

回答No.4

ytrewq

年間の電力量で計算するのが一般的です。　各世帯の消費電力量、風力発電の発電量は季節によって変化するからです。

世帯の月間消費電力量を300kWhとすれば、年間消費電力量300kWh×12= 3600kWhで発電の年間発電電力量を割ります。
1000kWの風力発電の年間発電量は1000kWh×24h×365日×稼働率となりす。
風力発電の発電出力（定格出力）はだいたい風速15m/での出力となりますが、常時そのような風が吹くことはありません。また、定期点検で止めることも考慮します。
一般に商用の風力発電では稼働率15%くらいで採算が取れるといわれています。
したがって、稼働率を15%とすると、年間発電量は1314000kWhとなり、365戸分ということになります。
風力発電を建設するときは、現地に風向風速計を設置して、数年分のデータを収集し、どれくらいの稼働率を見込めるかを調査します。

お礼

ご回答いただきありがとうございます。
お礼が遅くなり申し訳ございません。

稼動率15%で採算が取れるというのは意外でした。

回答No.3

masa2211

どう計算するか定義が無いので、合理的と思われるのは以下のいずれか。

1.電力量（エネルギー量）を比べる。
　発電量1日あたりは、おおむね、最大出力の20％程度となる。
　1000ｋｗ＊24時間＊20％＝4800ｋｗｈ
　これを1世帯10ｋｗｈで割って、480件。
　※電力量がまかなえる、とあればこの計算方法で確定ですが、新聞に電力と電力量の使い分け
　　を求めるのは無理なので、電力と書いてあっても実は電力量のことを示している可能性が大。

2.最大電力を比べる。
　1世帯のピークは100Ｖ50Ａ（5ＫＷ）として、
　1000ｋｗ÷5＝200件
　いちおう合理的な範囲で、件数を大きくみせるための計算方法。

3.保証出力と消費のピーク電力を比べる。
　保証出力（有効出力）は、これだけは期待できるという量で、水力発電の場合、以下の定義です。
　１日の出力を1ヶ月当たり5日、小さいほうから抽出し、年間平均したもの。おおむね、年間平均出力の半分。
　　※水力発電は1日あたりなら、ほぼ一定値で発電できるが風力はそうでないことに注意。
　　※発電所の建設台数を求める場合はこのように計算。でも、風力なら、平均出力の半分より低く
　　　見積もらないとまずいと思いますが....

風力発電の記事で、わざわざ低く見積もることはないだろうから
1.か2.での計算が無難というところ。

お礼

ご回答いただきありがとうございます。

電力で計算するか、電力量で計算するか、
現実に即した計算法は何なのか、考えてしまいますね。

しかしながら、最大発電量の20％とは驚きですね。
（意外と少ない）

回答No.2

misawajp

このような計算では、必ず前提があります
その前提の元での計算です　よほどのことが無い限り計算に間違いは無いでしょう

しかし、その前提が　如何であるかには、問題があります
自分の考えの方向に誘導するために、それにふさわしい結果が得られるような前提とすることは良く行なわれます、これを見抜くことが必要です

それには知識も情報も必要です

＞一般的な家庭１世帯あたりの電力消費量が、１ヶ月あたり300kWhといわれています。

この前提が妥当かどうか

＞１ヶ月当り300kWh　→　１日当り10kWh →　１世帯当り(10÷24)kWの電力が必要となります。（まず、この計算は正しいでしょうか？）

計算は合っていますが　　毎日24時間を通して、同じ状態で、電気を使用しているでしょうか

真夏日でも、日中も夜中も同じに使用していますか　
真冬でも　日中日が当たっている時と朝の冷え込みでも同じですか

その通りと言えるならば、この夏の節電など不要だったでしょう、東京電力の電気使用量は真夜中の1時間は2600万ｋWh　午後2時頃の1時間は5000万kWh（昨平成22年では5800万ｋWh)　です

風力発電は風が無ければ発電量ゼロです、風が弱ければ能力の2割程度も珍しくありません
風があるときでも、30秒ごとで見れば、能力の8割～2割程度になります

１世帯0.5ｋWならば　１MWの風力発電機で計算では　1000/0.5＝2000世帯の需要をまかなえる　ことになります

質問者は、その説明で　2000世帯分の発電ができるのだと　感心しますか
質問者宅では500Wで十分ですか

そのような説明で満足するものは、節電要請はまやかしと言われれば、そうだな　と思ってしまうでしょう

昔から　その様なことを称して　　勘定合って銭足らず　と言います

実情を知らない実務の経験の無い、理論や原則だけで話を進めるもの（学者や役人)が陥り易い罠です

現実の問題として　1MWの風力発電機だけでは、たとえ１軒でも電力供給を保証することはできません、火力等の安定した発電の寄生虫としてのみ生きる道があるだけです

これは太陽光発電でも同じことが言えます

使いたいときに使えるエネルギーではありません、使わせていただけるときにのみ、お恵みにより使わせていただけるエネルギーです

お礼

ご回答いただきありがとうございます。

テレビや新聞などで夏場の電気が足りる、足りないの議論をする
評論家が居ましたが、各々が設定している前提や立場が異なるため
なのかなと回答者様の文章より感じました。