風力発電監視の最新動向と効率化の秘訣

2025.09.03

脱炭素社会の実現に向けて、再生可能エネルギーの中でも特に風力発電への注目が高まっています。洋上風力発電所の建設も進み、大規模な発電所が今後ますます増加していくでしょう。しかし、広大な敷地に点在する風力タービンを効率的に運用するためには、「風力監視」が欠かせません。

本コラムでは、風力発電所の監視がなぜ重要なのか、その具体的な手法や最新の技術動向、そして監視の効率化を実現するためのソリューションについて、わかりやすく解説します。広大なエリアに分散した設備の監視にお悩みの事業者様は、ぜひご一読ください。

Contents

1 風力発電所の監視がもたらす3つの重要性
2 風力発電監視の具体的な手法と課題
3 IoTと5Gが変える風力発電監視の未来
- 3.1 📌 専門的視点：広域分散型IoTデバイスとモバイル通信
- 3.2 💡 キーポイント：モバイル通信がもたらすメリット
4 【事例紹介】モバイル通信で実現する風力発電監視の効率化
- 4.1 ケーススタディ1：山間部の分散型風力発電所の監視
- 4.2 ケーススタディ2：洋上風力発電所におけるCBM（状態基準保全）
5 HISモバイルが提供する風力発電監視ソリューション
6 まとめ：風力発電監視の未来を拓くモバイル通信

風力発電所の監視がもたらす3つの重要性

風力発電所の監視は、単に発電状況を確認するだけではありません。適切に実施することで、以下のような多岐にわたるメリットが生まれます。

発電効率の最大化：リアルタイムで風速や発電量をモニタリングすることで、天候や環境変化に合わせた最適な運転制御が可能になります。
コスト削減と安全性向上：故障の予兆を早期に発見し、計画的なメンテナンスを実施することで、突発的な故障によるダウンタイムを減らし、修理コストを抑えられます。また、異常時には即座に対応することで、重大な事故を未然に防ぐことができます。
安定した電力供給：監視データに基づき、発電量を正確に予測することで、電力網全体との需給バランス調整が容易になり、安定的な電力供給に貢献します。

風力発電監視の具体的な手法と課題

風力発電の監視には、主に以下の手法が用いられます。

1. 遠隔監視システム（SCADA）

ほとんどの風力発電所が導入しているのが、SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）システムです。風車の稼働状況、風速・風向、ブレードの回転数、発電量、機器の温度、振動など、多岐にわたるデータをリアルタイムで収集・表示します。これにより、オペレーターは遠隔地から発電所の状態を把握し、運転制御を行うことができます。しかし、SCADAシステムは広範囲にわたる多数の風車と通信する必要があるため、安定した通信環境の確保が課題となります。

2. ドローンを活用した目視点検

大型化する風車のブレードやナセル（風車の頭部）は、地上からの点検が困難です。そこで、ドローンを活用した点検が普及しています。高精細なカメラを搭載したドローンを飛行させ、ブレードのひび割れや塗装剥がれなどを詳細に撮影します。これにより、危険な高所作業を減らし、点検の効率化と安全性向上を実現します。さらに、AIが撮影画像を解析し、異常箇所を自動で検出する技術も実用化されています。

3. IoTセンサーによる常時監視

ブレードやギアボックスといった主要な部品に振動、温度、音響センサーなどのIoT（Internet of Things）センサーを取り付けることで、常に状態を監視するCBM（Condition Based Monitoring：状態基準保全）が注目されています。これは、機器の稼働状況や劣化の度合いをデータで把握し、故障する前にメンテナンスを行うというアプローチです。この手法は、突発的な故障を未然に防ぎ、メンテナンス計画の最適化に大きく貢献します。

IoTと5Gが変える風力発電監視の未来

従来の監視手法には、通信コストやデータ転送速度、安定性の課題がありました。しかし、IoT技術と高速・大容量・低遅延な5G通信の普及により、風力発電の監視は新たなフェーズへと進化しています。この進化は、まさに私たちの得意分野であるモバイル通信がもたらすものです。

📌 専門的視点：広域分散型IoTデバイスとモバイル通信

風力発電所は、山間部や沿岸部、洋上など、広大なエリアに分散しています。このような場所では、有線ネットワークの敷設はコストや工事の観点から非常に困難です。そこで、モバイル通信（LTE/5G）が重要な役割を果たします。風車1基ごとに設置したIoTデバイスが、風速、振動、温度などのデータを収集し、モバイル通信を通じて遠隔地のサーバーへ送信します。

この際、大量のデータをリアルタイムで転送するためには、通信の安定性と速度が不可欠です。従来のモバイル通信でも可能でしたが、5Gの登場は、高精細な映像データや膨大なセンサーデータの一括転送を可能にし、より詳細かつ正確な監視を実現しました。これにより、ドローンで撮影した高解像度映像をリアルタイムで遠隔地の解析センターに送信したり、多数のセンサーから得られる膨大なデータを瞬時にクラウドで解析したりすることが可能になります。

また、LPWA（Low Power Wide Area）と呼ばれる省電力で広範囲をカバーする通信技術も注目されています。これは、風車の各センサーのように、少量で定期的なデータを送信する用途に適しています。バッテリーで数年間稼働できるため、電源の確保が難しい場所にも設置しやすいのが特徴です。

    💡 キーポイント：モバイル通信がもたらすメリット
    通信コストの最適化：データ量に応じた料金プランを選択できるため、無駄なコストを削減できます。
迅速なネットワーク構築：有線のような大規模な工事が不要で、スピーディーに監視ネットワークを構築できます。
柔軟な拡張性：新しい風車を増設する際も、モバイル通信を利用すれば容易に監視ネットワークに組み込めます。

【事例紹介】モバイル通信で実現する風力発電監視の効率化

具体的なビジネスシーンを想定し、モバイル通信を活用した風力発電監視の事例をご紹介します。

ケーススタディ1：山間部の分散型風力発電所の監視

ある電力会社は、複数の山に分散して設置された小型風力発電所の監視に課題を抱えていました。従来は、各風車に設置された監視装置と拠点との通信に、通信速度が遅い専用回線を利用していたため、データのリアルタイム性が低く、故障対応が遅れることがありました。そこで、各風車にモバイルルーターとIoT SIMを設置し、モバイル通信に切り替えました。これにより、以下の効果が得られました。

リアルタイム監視の実現：風車の稼働データや異常検知データがリアルタイムで本社に届くようになり、迅速な対応が可能になりました。
コスト削減：高価な専用回線からデータ量に応じた安価なモバイル通信に切り替えることで、通信コストを大幅に削減できました。
遠隔制御の精度向上：安定した通信環境により、遠隔からの運転停止や再起動といった制御が確実に行えるようになりました。

ケーススタディ2：洋上風力発電所におけるCBM（状態基準保全）

洋上風力発電所では、メンテナンスのためのアクセスが非常に困難です。そこで、風車のブレードやギアボックスに多数のIoTセンサーを取り付け、常に状態を監視するCBMを導入しました。この際、センサーから得られる膨大なデータを陸上の監視センターへ転送するために、高速かつ安定した5G通信を利用しました。これにより、以下のメリットが生まれました。

予知保全の実現：故障の予兆を事前に察知できるようになったため、計画的にメンテナンスを実施でき、突発的なダウンタイムをほぼゼロに抑えることができました。
メンテナンスコストの最適化：必要な時だけメンテナンスを行う「状態基準保全」に切り替えることで、定期点検にかかっていた時間とコストを大幅に削減しました。

HISモバイルが提供する風力発電監視ソリューション

私たちHISモバイルは、法人様向けに、風力発電所の監視を効率化するための最適なモバイル通信ソリューションを提供しています。

「風力監視に最適なモバイル通信とは何か？」

それは、広域をカバーし、安定した通信品質を持ち、コストを最適化できるソリューションです。

HISモバイルのソリューションは、以下の特徴を備えています。

マルチキャリア対応：複数のキャリア回線に対応しているため、設置場所の電波状況に合わせて最適な回線を選択できます。これにより、山間部や沿岸部でも安定した通信環境を確保できます。
柔軟なデータプラン：監視用途に特化した小容量から、映像転送も可能な大容量まで、データ量に応じた多様なプランをご用意。無駄なコストを徹底的に削減します。
法人専用サポート：風力発電監視に精通した専門スタッフが、お客様の課題をヒアリングし、最適なソリューションを提案・サポートいたします。

広大な風力発電所の監視をモバイル通信で効率化しませんか？