小型風力タービンを比較する際、ヨーシステムを確認すると、風向の変化に合わせて機械がどのように向きを変えるかが分かります。電動ヨーはモーターでナセルを回転させます。パッシブヨーは空気力を利用してタービンの向きを変えます。購入者にとって有用なのは、各提案の動作方法、必要機器、プロジェクトへの適合性を裏付ける資料の比較です。
仕様に「自動ヨー」としか記載されていなければ、いくつもの疑問が残ります。価格を比較する前に、見積もり対象となる正確な機種について、機構と動作の順序を各供給者に説明してもらいましょう。
電動ヨーとパッシブヨーの違いは何か
モーター駆動のヨー機構では、駆動装置がナセルを回転させ、ローターの向きを変えます。この役割については、米国エネルギー省が次の資料で説明しています： 風力タービンの構成部品ガイド.
パッシブヨーにはさまざまな方式があります。アップウインド型では尾翼が風の力を利用して向きを合わせる一方、ダウンウインド型では空力的な配置を利用して自ら向きを合わせることがあります。次の研究施設では、両方の方式のタービンが扱われています： National Laboratory of the Rockiesの分散型風力発電研究施設。したがって尾翼はパッシブヨーの一例であり、すべてのパッシブヨー設計に共通する要素ではありません。
1. 向きの変更を開始する条件を確認する
電動ヨーの提案では、風向の測定、コントローラーの判断手順、動作を実行する駆動装置について説明を求めましょう。持続的な風向変化と短い変動をどのように区別するか、関連する設定が固定か調整可能かも確認します。
パッシブヨーの提案では、どの部品が向きを合わせ、風向の変化への応答をメーカーがどう説明しているかを確認しましょう。ヨー軸、ローター、尾翼またはダウンウインド配置を示した図は、漠然とした「風への追従」という説明よりも役立ちます。
2. 通常運転と停止を併せて確認する
始動、発電、停止指令による停止、通常の電源喪失を含む動作順序を求めましょう。電動ヨーシステムでは、ヨー駆動装置と制御系の電源を特定し、その電源が利用できない場合にどうなるかを確認します。
どちらの設計でも、ヨー動作がタービンの他の保護機能とどう関係するかを確認します。ナセルの向きの変更、ローター回転速度の制限、ローターの停止は、それぞれの機構の役割を分けて、機器資料に明確に説明する必要があります。
3. 実際に手配する保守作業を比較する
見積もり対象の構成に対応する保守計画を求めましょう。確認事項には、次のようなものがあります。
- 点検、潤滑、調整が必要なヨー部品はどれか。
- その部品にどうアクセスし、どのような作業用設備が必要か。
- 現地に保管しておくべき交換部品は何か。
- 技術者が故障を調査する際に役立つ記録や診断情報は何か。
回答を基に、現地で実行できる保守計画を作成します。ヨー方式の名称だけで保守費用が決まると考えず、必要な訪問回数、技能、設備を積み上げて検討しましょう。
4. 条件を明確にして性能を比較する
見積もりでヨー設計による発電電力量の優位性が示されている場合は、比較の根拠を求めます。対象となる機種、ローター寸法、制御構成、風況、測定範囲を特定しましょう。その資料が、実際の見積もり機器を扱っているかも確認します。
例えば、ヨー駆動装置が異なる旧機種の記録は参考情報にはなりますが、現在の構成の性能を証明するものではありません。供給者に対し、各性能説明を該当する試験報告書や運転記録に結び付けるよう求めましょう。
MARSTONの電動ヨー構成を確認する
現在の MARSTON FD14-50 kW風力タービンの構成 では、電動モーターがヨー機構を駆動します。プロジェクトの相談では、計画する設置地点、入手できる風況情報、電気接続、機器の供給範囲を最初に整理し、そのうえで上記の運転・保守に関する項目を検討すると役立ちます。
提案の比較や仕様の準備に向けて、 プロジェクト要件をMARSTONにお送りください。検討中の機種と、技術審査に必要な資料もお知らせください。