発電用風力設備

風車の種類は水平軸風車と鉛直軸風車に分けられる。

水平軸風車の代表が高速タイプのプロペラ形で，減速比を小さくできる。

鉛直軸風車の高速タイプとしてダリウス形，ジャイロミル形があるが，風速の変動に対し性能変化が大きいので均一な出力を得ることは難しい。

発電事業用の風力発電には水平軸・3 枚翼のプロペラ形風車が広く用いられている。

我が国で現在広く用いられている風力発電には，風車の回転数をほぼ一定とするものと，風車の回転数を大きく変化させるものがある。

前者（風車の回転数をほぼ一定とするもの）には，設備構成が簡素で，かご形誘導発電機を電力系統に直接連系するタイプがある。

後者（風車の回転数を大きく変化させるもの）には，風力発電の発電性能向上などを目的とした，次の二つのタイプがある。

風速を $V$ [m/s]，風車の受風面積を $A$ [m²]，空気密度を $\rho$ [kg/m³]，出力係数を $C_\text{p}$ とすると，風車出力は $\displaystyle \frac{1}{2} C_\text{p} A \rho V^3$ [W] と表される。

ここで，出力係数は主として周速比とピッチ角に依存して定まる。

中大型風車は，無風状態から風速が上昇しておおよそ 2 ～ 5 m/s に達すると発電を開始し，11 ～ 16 m/s で定格出力に到達する。

さらに風速が増加する場合には，ピッチ角制御により定格出力を維持する。

風力発電所を施設するに当たっては，取扱者以外の者に見やすい箇所に風車が危険である旨を表示するとともに，当該者が容易に接近するおそれがないように適切な措置を講じなければならない。

風車は，次の各号により施設しなければならない。

風車は，次の各号の場合に安全かつ自動的に停止するような措置を講じなければならない。

最高部の地表からの高さが 20 m を超える発電用風力設備には，雷撃から風車を保護するような措置を講じなければならない。

ただし，周囲の状況によって雷撃が風車を損傷するおそれがない場合においては，この限りでない。

近年，自然エネルギーの有効利用という観点から風力発電設備が多数設置されている。

高い構造物が単独で海岸などに設置されるため，雷害を受けやすい。

特に，わが国の風力発電設備の雷害は，多くが日本海沿岸で発生しており，また，冬季におけるものが半分以上を占めている。

風力発電設備の雷害対策において考慮すべき特徴は，下記のようなことが挙げられる。

風力発電設備の雷害対策としては，下記のようなものがある。

風力発電設備には，ナセルに避雷針が設置されているものが多いが，回転するブレードを保護するのは困難であることから，風車が保護角度範囲内に入るように，独立して避雷針を設置することが有効である。
ブレードの先端に受雷部（レセプタ）を，内部に引き下げ導線を設置すれば，雷撃によるブレード破損の可能性は小さくなる。
制御システムの雷害対策としては，接地抵抗の低減や制御ケーブルへの誘導の防護が有効である。