低風速対応小型風力発電機用コントローラの開発

再生可能エネルギー特別措置法の施行などにより自然エネルギーを利用した発電ビジネスが活況を呈していた。太陽光発電は普及が進んだものの、広い設置スペースが必要で、夜間や日当たりの影響を受け、廃棄時には産業廃棄物になるというデメリットがあった。そうした中、ライフラインのない渓谷の気象観測施設から日当たりが悪くても発電できる装置への問い合わせがあり、当社は風力に着目して小型風力発電機用コントローラの開発に参入することとした。当社は従来、FAシステム、PAシステム、ロボット、各種自動化装置などを製作してきた。

様々な風車と発電機の組み合わせに自在に対応し、低風速から効率よく風力エネルギーを電気エネルギーに変換できる調整機能を備えた汎用コントローラを開発した。風速に応じて最適な回転数となるよう、風車トルクと発電機トルクを一致させる制御を行った。風速2m/s以下では風車が回転を停止するため、風速2.5m/sを超えた時点で発電を開始する機能を設けた。強風時の過回転を防ぐため、発電停止機能とブレーキ機能を装備した。これらを組み込んだ小型風力発電機を試作し、山口県産業技術センターに設置して評価した。

低風速領域（風速7m/s以下）で運転できることを確認し、発電開始、発電停止、ブレーキの各機能を装備できた。高風速領域までの運転と最大発電量を得る調整機能の最適化は課題として残ったが、後に別の助成金を活用してすべての課題を解決した。ものづくり補助金の採択を機に開発が加速して試作品ができたことで、県内外の関連事業者から3kW出力の風車開発企業からのコントローラ引合いや水力発電設備への対応に関する問い合わせが寄せられ、新たなビジネスの機会が生まれた。

今後は試作品の製品化に向けて信頼性の向上、3kW等より高出力への対応、蓄電池や系統連携など様々な接続形態への対応、デザイン性の向上を進める。販売面では、親会社の大豊産業株式会社を通じて日本全国の工場や商業施設への販売を検討しており、風力発電装置がモニュメントとしての機能を持つことを活かした営業展開を図る計画である。