風力発電のブレードの構造

風力発電のブレードって、遠くから見るとただの「大きな羽」に見えますよね。

でも実はあのブレード、長さも形も材料も、ぜんぶ意味があって決まっています。しかも、軽いように見えてとても大きく、そして強い。今回はそのひみつを、順番に見ていきましょう。

ブレードの基本構造とは？

まず、ブレードはただの板ではありません。

断面を切ってみると、飛行機の羽とよく似た形をしています。これは揚力（ようりょく）を生み出すため。風が当たると、上と下で空気の流れに差ができ、その力が回転方向へ変わります。

そして中身もスカスカではありません。外側は強い繊維でできたシェル（殻）のような構造で、内側には梁（はり）の役割をする部材が入っています。いわば「中に骨がある羽」なんですね。

ブレードは、揚力を生む形と強度を支える内部構造を組み合わせた設計です

長さと形状はどう決まる？

では、あの長さはどうやって決まるのでしょうか。

ポイントは「より多くの風を受けたい」という考え方です。ブレードが長いほど、回転したときに通る面積が広くなります。面積が広いほど、多くの風のエネルギーを受け取れます。

最近の大型風車では、ブレード1本が60〜80m以上になることもあります。先端まで含めた直径は150mを超えるものもあり、まるで空に大きな円を描いているようです。

ただし、長くすればするほど、重さや曲がりやすさも問題になります。だからこそ、根元は太くて強く、先端は細くて軽いという形に設計されています。しかも途中で少しねじれていて、風の当たり方を最適にしているんです。

長さとねじれた形状は、より多くの風を効率よく受けるために決められています

材料と重さのひみつ

最後は材料と重さです。

ブレードは見た目よりずっと軽く作られています。主な材料はガラス繊維強化プラスチック（GFRP）で、軽くて強いのが特徴です。さらに大型機では炭素繊維（CFRP）を使って、より軽く、より強くする工夫もあります。

それでも、大型ブレード1本の重さは15〜25トン程度になることもあります。軽いと言っても、やはり巨大な構造物。だから内部は空洞が多く、必要なところだけを強くする「軽くて丈夫なつくり」になっているのです。

ブレードは、軽さと強さを両立させるために繊維素材で作られています

風力発電のブレードは、揚力を生む形状、強度を支える内部構造、そして軽くて強い材料でできています。

長さは発電量を左右し、形は効率を決め、材料は安全性を支える。つまりブレードは、風力発電の“心臓部”ともいえる存在なのです。