事業開発・計画から運用・保守までワンストップで対応する風力発電ソリューション

陸上風力発電所に関する候補地選定と事業化計画では，立地調査から，風況調査，基本設計，詳細設計と技術的検討が進められる^2）。

立地調査から基本設計までを行う候補地選定の段階では，立地条件（周辺の地形条件，希少動植物の有無など）の調査，好風況地域の抽出と風況調査，社会条件の調査（住宅までの離隔距離や騒音，景観などの許認可，連系点，輸送経路）を実施する。

この中で好風況地域の抽出については，従来，一般に公開されている風況マップ^3）などが使用されてきた。これに対し，日立パワーソリューションズは風況マップのさらなる高精度化のため，全国各地で測定してきた風況測定器の実測データと気象シミュレーションを融合したデータ同化手法を用いて独自風況マップを日立製作所と共同で開発し^4），候補地選定に活用している。

詳細設計と技術的検討を行う事業化計画では，発電所規模に応じた測量や土質調査を実施し，風力発電事業の採算性を評価する。その際，候補地で少なくとも1年以上の風況調査を実施したうえで詳細設計を進める。ここでは，風況調査結果や風況シミュレーションを基に風車を設置する地形や風車間の相互干渉などを考慮しながらより多くの発電量が得られるように配置や基数を決定する（図1参照）。

また，日本は国土の約7割が山岳地帯であり，これに起因した高乱流，季節風，台風などが風力発電設備に大きな影響を与える。このため，選定した風車本体の強度と候補地で想定される風況条件を用いた適合性評価を実施し，ウインドファーム認証の取得をサポートしている。

風力発電設備の導入にあたっては，地元の自治体や企業との協力体制を構築することが非常に重要となる。このため，地域の活性化につながる地域協創型事業として，地元の自治体や企業の積極的な事業参画を前提としたファイナンス組成から，EPC（Engineering，Procurement，Construction），O&M（Operation and Maintenance），事業運営に至るまでのサポートをさらに強力に推進していく予定である。

日立パワーソリューションズは，これまでの豊富な導入実績に基づくノウハウとデジタル技術の融合により，顧客のさまざまなニーズに応え，風力発電設備の運用・保守に対応している。

2022年4月には，設備の安全性向上・安定稼働を実現する「ブレードトータルサービス」の提供を開始した^5）。このサービスでは，ドローンとAI（Artificial Intelligence）を活用したブレードの点検と保守計画立案，損傷・劣化箇所の補修をワンストップで提供する（図4参照）。これにより点検に伴う設備停止時間を従来比で約3分の1に短縮することができる。停止時間を短縮できればその分売電できる時間が増え，収益性向上に貢献する。このサービスは，日立製作所のデジタルプラットフォーム｢Lumada（ルマーダ）ソリューション｣として提供される。今後，ブレードの経年的な変化をデータとして蓄積し，AIを高度化することで，さらなる精度向上を図っていく。

陸上風力発電は今後の拡大が期待される一方，2000年代初期に建設された発電所が耐用年数を迎え始めており，導入量を維持するためにもリプレースが望まれる。日立パワーソリューションズは，ベステラ株式会社が保有する｢発電用風車設備解体に関する特許技術（転倒工法）｣について実施許諾契約を締結した^6）。これはブレードを撤去した風力発電設備のタワー根元を切断し，あらかじめ盛り土した場所に転倒させて解体する手法であり，転倒方向を確実に制御できるため安全性が高く，さらに大型クレーンの回送や組立などで生じる費用を削減できる（図5参照）。特に風車基数の少ない発電所の解体に有効であり，費用を半分程度に抑えられる。日立パワーソリューションズがこれまでに建設した480基超の風車の中には間もなく耐用年数を迎えるものもあるため，効率的な解体技術によって風車のリプレースを促していく。

1. 太陽光発電協調型風力発電システム
   太陽光発電は夜間や天候などによって，系統連系枠の未活用分が発生する課題がある。そこで，既設の太陽光発電所に風力発電設備を新たに追設し，系統連系枠を超えないように風力発電を出力制御する｢太陽光発電協調型風力発電システム｣を開発し，株式会社電巧社，株式会社サイサン，森和エナジー株式会社の共同事業体が運営する「六ヶ所村ウィンド・ソーラー協調発電所」に納入し，2023年3月に運転を開始した^7）（図6参照）。これにより，系統連系枠の利用率は従来の太陽光発電のみの場合に比べて20％以上向上する見込みである。日射条件などから既設太陽光発電設備の最大発電出力を算出し，さらに風況条件と事業性の観点から風力発電設備の追設可能量をエンジニアリングする技術とノウハウを強みとして，今後も系統連系枠の未活用分を有する太陽光発電事業者に最適かつ独自の太陽光発電協調型風力発電システムを提案していく。
2. 風車リプレース
   風車の耐用年数は約20年と言われており，2000年代初期に設置された風車はリプレースの時期を迎えている。日立パワーソリューションズは東北自然エネルギー株式会社の能代風力発電所において2001年から稼働していたE-40×24基のリプレースに対応し，2021年にE-82×7基を新たに新能代風力発電所として設置した^8）。これにより風車基数は減少したものの，長翼機の採用により発電量は約20％向上する見込みである。リプレースの時期を迎える風車は中小型のものがほとんどであるため，長翼化や大型化による発電効率アップの利点をアピールし，耐用年数を迎える風力発電設備のリプレースを図り，風力発電導入量の維持・拡大に貢献していく。