盈(み)つるは欠(か)くる兆 / 乾為天(けんいてん)
※ 乾とは健、健強で疲れを知ら応こと。剛健、充実、能動である。すべて陽爻(一)は
剛強で積極的なものを象徴するが、とくに全部陽爻でできているこの卦(か)は、その
純粋なものを意味する。自然にあてはめれば天の働きがそれであり、人間では牡年期、
事業ではフル創業である。もちろん、盛運を示す卦であるが、それだけに責任は重く、
緊張も絶えない。しかも、物盛んなれば必ず衰う。頂点に達ずること衰落への一歩であ
る。調子に乗りすぎのよう慎重を要する。乾は竜に象って説明される。
● 座ったままできる!胸・肩ほぐしエクササイズ
あさイチの面白い企画放送-「スゴ技Q ~肩凝り・だるさスッキリ呼吸法~横隔膜をサボらせない!」-
が飛び込んでくる。なかでも、フェンシングの世界選手権で日本人初の金メダルを獲得した太田雄貴の「座
ったままできる!太田さんオススメ 胸・肩ほぐしエクササイズ」は忙しい屋さんには面白いファスト・ト
レーニンフ。引退後デスクワークが多くなった彼が、座ったままできる、肩凝り、頭痛解消に役立てている
簡単・エクササイズ。それは、①イスのふちに手をかけて胸を突き出し、②肩甲骨をググッと寄せて、③呼
吸を止めずに10秒カウント。上半身の血行がよくなり、頭痛解消に役立っていると考えているというのだ。
これは即実行。
【RE100倶楽部:スマート風力タービンの開発 Ⅴ】
16年12月27日、富士経済は、陸上および洋上風力発電システムの世界市場の調査結果を発表した。16年の風
力発電システムの世界市場規模(新設)は、5兆9119億円と予測している。15年より13.5%の減少となるが、
その後17年以降は拡大していく見通し(下図)。また、同調査の予測は、30年の世界市場は9兆7200億円にま
で拡大すると予測する。
● 世界風力発電市場は30年に10兆円に迫る
中国
16年の市場減少の要因として、中国市場の陸上風力の動向。中国では15年に過去最高となる風力発電の導入
量を記録し、世界市場の5割を占めた。一方、⑯年はFIT価格の低下や、系統の弱い好風況エリアの新設を規
制したためマイナス成長が見込まれる。しかし今後は、低風況エリアに市場が形成されると考えられる他、
「第13次5カ年計画」においては風力発電の導入目標を20年に210GWに引き上げている。このことから、今後
も年間20~25GWのペースで風力発電所の新設が進む見通し。
米国
米国は風力発電の発電量に応じて税金を還付するPTC(Production Tax Credit)制度が15年末に失効したことか
ら、16年はマイナス成長が見込む、その後19年まで延長が決まったこともあり、中期的にはプラスに転じる。
今後は低風況エリアでも採算がとれる大型風車による大規模システム開発を中心に、リパワリング市場も活
発になる。
欧州
欧州は、風力発電システム市場の黎明期より拡大を牽引してきたが、各国はFITから入札制度に変更しつつあ
り、イタリア、ルーマニアなど、財政事情の厳しい国から大規模な政策転換が始まっている。現在は政策支
援が残るドイツ、フランス、ポーランドなどで需要が期待できるが、17年以降ドイツはFITから競争入札への
移行が検討されている。
その他
現在需要が拡大しているのはブラジル、インド、カナダ、トルコ、メキシコなどで、特にブラジルの伸びが
大きい。また、30年になると中南米、インド、アフリカ、中東などが中国と肩を並べる需要規模になると予
想。洋上システムの世界市場は、これまでの導入拡大をけん引していたイギリスに加え、ドイツで稼働案件
が集中したことから15年に3GW超えとなった。16年は、14年の洋上FIT開始により中国市場が本格化してきた
ことに加え、米国でも初の開発案件の稼働が見込む。洋上風力発電は1サイトの開発に多くの時間を必要と
するため、本格的市場形成は20年代後半になると予想。欧州、中国以外のエリアは、洋上風力発電の導入を
後押しする政策を整備中であり、今後は日本、台湾、韓国、米国、インド、ブラジルなどで市場形成が期待
される。
● 国内市場は7倍に
風力発電システムの国内市場(新設)陸上システムの国内市場は、12年に始まったFITを追い風に、14年頃か
ら拡大基調にある。今回の調査では16年の市場規模は321億円で、30年に2160億円まで拡大すると予測。こう
した市場拡大に向けて、課題となるのが出力制御の問題だ。15年は太陽光発電大量導入により系統容量が抑
えられたことから、2016年に風況のよい北海道では新規接続申請分から出力制御が無制限でかかる状況であ
り、東北電力と九州電力も無制限出力制御の時期が迫っている。現在環境アセスメント審査中の案件を含め
22年頃まで導入が進むとみられるが、さらなる導入には系統増強、間接オークションの導入、1000時間出力
制御、無制限出力制御時の政府補償など、何らかの制度が必要と分析(下図)。
20年以降は、00年以前に導入した小規模風力発電システムのリパワリング市場の形成も予想。洋上システム
の国内市場は、15年の洋上風力発電専用FITの設定、2016年の港湾法改定などで市場環境が整い、新規参入企
業が増加しているが、北海道、東北、九州といった風況のよい地域は、陸上・洋上ともに系統容量不足のた
め、無制限出力制御またはその対象となっており、開発が停滞傾向にあると指摘。また、洋上風力発電シス
テム市場の本格拡大には港湾外の一般海域の法整備が不可欠であり、系統問題を含めた法整備が必要とする。
富士経済グループの風力発電市場調査結果について、現在、関連装置・システムの調査開発作業虫のため、主体的
なのコメントを持ち合わせていない。なので、後日何らかのコメントを掲載したい。
さて、今回はフライホールとその製造方法とフライホール蓄電装置に関する特許事例「特許5966210 フライ
ホイールおよびその製造方法並びに発電装置 株式会社 Flayconver 他」を考察する。
フライホイールは、所定の慣性質量を有する独楽のような回転体を高速で回転させることで、大きな運動エ
ネルギを貯蔵できるように構成。このようなフライホイールを用いた発電装置は、フライホイールが余剰な
(または再生成された)電気エネルギを回転体の運動エネルギとして貯蔵し、発電器がこのフライホイール
の運動エネルギを電力エネルギに変換して、蓄電池を充電。蓄電池に蓄積された電力エネルギは、負荷の消
費電力として再利用され得る。従来のフライホイールでは、ロータ側には永久磁石が使用されているが、ス
テータ側には電磁石が使用されるので、この電磁石へ交流電流を供給する手段をフライホイールの回転軸な
どに取り付ける必要がある。このため、装置の構成が複雑になり、このことがフライホイールの小型化、汎
用化の障害となっている。
この課題を解決するために、この実施形態に従ったフライホイールは、①回転可能に設けられた回転軸と、
②回転軸に固定され回転軸とともに回転可能なロータと、③ロータに対向して置されて回転しないステータ
と、を含み。④このロータは、ステータに対向する第1面に設けられた複数の第1永久磁石を有し、⑤ステ
ータは、ロータに対向する第2面に、第1永久磁石にそれぞれ対応し設けられた、第1永久磁石と同一極性
の複数の第2永久磁石を有し、⑥第1永久磁石は、ステータに対向する第3面を除く表面の少なくとも一部
がカーボンナノチューブで覆われ、⑦第2永久磁石は、ロータに対向する第4面を除く表面の少なくとも一
部がカーボンナノチューブで覆われることを特徴とする。
このる実施形態に従った発電装置は、①電力を供給する充電可能なバッテリと、②フライホイールと、バッ
テリから電力を供給されて前記回転軸を回転させるモータと、③ロータの運動エネルギを電気エネルギに変
換し、バッテリを充電する発電器と、を含む。フライホイールの第1実施形態による製造方法は、①カーボ
ンナノチューブの塗布、滴下、または吹きつけにより、②第1および第2永久磁石の表面のうち第1および
第2面を除く表面の少なくとも一部を、水系エポキシ樹脂に含まれた状態のカーボンナノチューブで覆う工
程と、③第1および第2永久磁石上の前記カーボンナノチューブを熱圧着する工程と、を含み、さらに、フ
ライホイールの第2実施形態による製造方法は、 ①複数の第1および第2磁気性金属チップに着磁を実行し
第1および第2永久磁石を形成する工程と、②カーボンナノチューブの塗布、滴下、または吹きつけにより、
第1および第2磁気性金属チップの表面のうち、第2および第1磁気性チップの対向面となる第1および第
2面を除く表面の少なくとも一部を、水系エポキシ樹脂に含まれた状態のカーボンナノチューブで覆う工程
と、③第1および第2磁気性金属チップ上の前記カーボンナノチューブを熱圧着する工程と、⑤第1磁気性
金属チップの前記第1面が露出するように前記第1磁気性金属チップをロータの表面に回転対称に配設する
工程と、⑥前記第2磁気性金属チップの前記第2面が露出するように、第2磁気性金属チップをステータの
表面上で第1磁気性金属チップに対応する位置に配設する工程と、を含み、この着磁は、第1磁気性金属チ
ップのロータへの配設および第2磁気性金属チップのステータへの配設後に実行されることを特徴とする。
以下、この事例の要約は次の通り(下図)。
【要約】
フライホイール70は、回転可能に設けられた回転軸60と、回転軸60に固定されて回転軸60とともに
回転可能なロータ72と、ロータ72に対向配置されて回転しないステータ74と、を含む。ロータ72は、
ステータ74に対向する面TS72に設けられた複数の永久磁石73を有し、ステータ74は、ロータ72
に対向する面TS74に、永久磁石73にそれぞれ対応して設けられ、永久磁石73と同一極性の複数の永
久磁石75を有する。永久磁石73は、ステータ74に対向する面TS73を除く表面の少なくとも一部が
カーボンナノチューブCNTで覆われ、永久磁石75は、ロータ72に対向する面TS75を除く表面の少
なくとも一部がカーボンナノチューブCNTで覆われている。簡易な構成で大きな運動エネルギを貯蔵でき
るフライホイールを提供する。
【符号の説明】
10…バッテリ、30…モータ、60…回転軸、70…フライホイール、72…ロータ、73…(第1)永
久磁石、74…ステータ、75…(第2)永久磁石、82…エンコーダ、84…負荷電流計、86…ステッ
ピングモータ、88…カップリング、90,93…発電器、92…タイミングベルト、96…ボールねじ、
98…ガイド、100…コントローラ、173…(第1)磁気性金属チップ、175…(第2)磁気性金属
チップ、300…着磁装置、CNT…カーボンナノチューブ、OP…開口、TS72…対向面(第1面)、
TS74…対向面(第2面)。
【図1】本発明に係る第1実施形態に従った発電装置の構成の一例を示すブロック図の一例
【図2】第1実施形態に従ったフライホイールの構成例の一例を示す平面図の一例
【図3】第1実施形態に従ったフライホイールの構成例の一例を示す正面図の一例
【図4】図2および図3に示すロータの裏面図の一例
【図5】図2の切断線に沿ったロータおよびステータの部分断面図の一例を示す図
【図6】ロータおよびステータの永久磁石相互間の磁力線による引力および斥力の作用を説明するための図
この項つづく