風力エネルギーの歴史と進化：風車からタービンまで

今日は 風力エネルギー 世界で最も使用されている再生可能エネルギー源の 3000 つです。その技術開発は過去数十年間で大幅に進歩し、クリーン エネルギーの生成において最も効率的な技術の XNUMX つとなっています。風力の利用は人類の歴史と同じくらい古いものです。風力エネルギーの利用の最初の証拠は、ナイル川で帆船が使用されていた紀元前 XNUMX 年、そしてバビロンのハンムラビ治世中の紀元前 XNUMX 世紀にまで遡ります。 風車 彼らは灌漑のために水を汲み上げることを可能にしました。この記事では、風力エネルギーの歴史を、その起源から今日の進化まで探っていきます。

風力エネルギーの起源と歴史

歴史における風力エネルギーの使用は、さまざまな時代や文明で記録されています。エネルギー源としての風力の最初の用途の 1000 つは、航行と海上商業でした。古代エジプトでナイル川を航行した船の帆はすでに風の力を利用して動いていました。同様に、古代メソポタミアでは、水車を使って水を汲み上げる最初の灌漑システムが建設されました。西暦 XNUMX 年までに、風車はすでに中東で一般的になり、中世にはヨーロッパにも普及し始めました。最もよく知られた例の XNUMX つはオランダの風車で、湿地やラグーンの排水や穀物の粉砕に使用されます。これら マルチブレードミル これらは大きくて遅い構造物でしたが、農業と経済の発展の基礎であることが証明されました。アジア大陸、特に紀元前 200 年頃の中国では、井戸から水を汲み上げるなどの作業に風車が使用されたことがすでに記録されていました。これらの中国のミルは、西洋の水平軸モデルとは異なる垂直軸構造を持っていました。一方、ペルシャでは、風車は灌漑や穀物の粉砕にも使用されており、エネルギー源としての風力の利点が広く使用され、早期に認識されていることを示しています。

風力エネルギーのルネッサンスと産業革命

19 世紀の産業革命の到来により、石炭と石油が主要なエネルギー源としての地位を確立するにつれて、風力エネルギーへの関心は薄れました。しかし、風車は完全に消えたわけではありません。大都市から離れた場所、特に田舎では、依然として工場がさまざまな作業に使用されていました。米国では、 マルチブレードミル 1887 世紀末に、特に西部の田舎で水を汲み上げるために普及しました。シンプルだが効果的な構造を備えたこれらの風車は、XNUMX 世紀初頭に設計された最初の風力発電機の基礎として機能しました。最も重要な進歩の XNUMX つは、チャールズ F. ブラッシュが最初と考えられるものを建設した XNUMX 年に起こりました。 風力タービンで発電。このタービンは 144 枚の杉材の回転翼を備えた大型のもので、効率は限られていましたが、風力エネルギーによる発電への前進におけるマイルストーンでした。

最初の風力タービンと 20 世紀

1931 世紀前半、風力タービン設計の進歩はゆっくりではありましたが、顕著でした。 100 年に、当時としては重要な容量 1930 kW の風力タービンがヤルタで開発されました。しかし、米国の農村地域で風車を使って農場や家庭に電力を供給する風力発電が導入され始めたのは 1940 年代から 3 年代になってからです。北米のメーカーであるジェイコブスは、1930 年代に農村地域で 1940 KW の電力を生成する風力タービンの製造を先駆けて行いました。この設計により、従来の送電網に接続することなく遠隔地に電力を供給することが可能になりました。 XNUMX年に最初の 大きな風車 米国バーモント州にある発電容量は 1 MW に近い。第二次世界大戦後、風力エネルギーの利用は大幅に減少しました。石油が安価に入手できることと、化石燃料ベースの大規模発電所の台頭により、風力技術への投資が大幅に減少しました。地政学的な出来事や経済変化によって風力エネルギーが再び脚光を浴びるまで、数十年間、風力エネルギーは背景に置かれていました。

石油危機と風力エネルギーの復活

風力エネルギーの歴史における次の大きなマイルストーンは 1970 年代に起こりました。 石油危機 これは世界の化石燃料への依存を浮き彫りにし、より持続可能な代替燃料の開発への扉を開きました。風力エネルギーが実行可能な選択肢として再び浮上し、よりクリーンなエネルギー源の探索の一環としていくつかの国で研究プログラムが開発され始めました。デンマークはその発展において際立っていた 現代の風力タービン 1980 年代に機器の生産と輸出の世界的リーダーになりました。これらの進歩により、生産コストが大幅に削減され、エネルギー市場での競争力が向上しました。 XNUMX 世紀初頭、風力エネルギーはすでに世界のエネルギー パノラマの中で重要な役割を果たしていました。常時風が吹く地域での生産を最大化するために、陸上と洋上両方のより大型で効率的な風力タービンが開発されました。複合材料の使用とブレードの空力設計により、これらの装置の効率も大幅に向上しました。

21世紀における風力エネルギーの台頭

2019 世紀の最初の 564 年間に、風力エネルギーは前例のないブームを経験しました。多くの国で、従来の化石燃料プラントによる発電量を上回り、温室効果ガス排出量の削減に大きく貢献しています。 5年、国際再生可能エネルギー機関（IRENA）は、世界の風力エネルギーの設置容量がXNUMXGWに達し、これは世界の電力の約XNUMX％に相当すると報告した。現在、風況がより良好な洋上プロジェクトには、ますます大型で強力な風力タービンが設置されています。これらの施設は、都市全体に電力を供給するのに十分な量の電力を生成できます。ドイツ、中国、米国などの国々が、陸上と海上の両方で大規模な風力発電所の導入を主導してきました。風力エネルギーは、持続可能性とクリーン エネルギー生成の観点から、将来最も有望な技術の XNUMX つであることが証明されています。技術が向上し続け、生産コストが低下するにつれて、風力エネルギーは XNUMX 世紀のエネルギー転換において重要な役割を果たし続ける可能性があります。再生可能資源への需要が高まる中、風力エネルギーは世界の主要なエネルギー源の XNUMX つとして明るい未来が待っています。