エネルギー
風力で世界を動かせるか？
上昇する風
太陽エネルギー、特に光伏は、再生可能エネルギーへの転換を推進する力であり、将来的には支配的になる可能性さえあります。
それでも、太陽エネルギーにはいくつかの深刻な制限があり、他の技術と組み合わせたときに最も効果的に機能します。これにはバッテリーや遠距離電力網接続が含まれます。別の選択肢として、太陽光が生産性が低い（曇り、冬季）または全く発電しない（夜間）時に補完的な生産を提供するために、同時に他の形態のグリーンエネルギーを採用することが考えられます。
すべての他のエネルギー形態に先んじて、風力（下図の黄色とオレンジ）は、特に水力（淡青）が今後数年で停滞すると予想される中、太陽光に伴う主要なグリーンエネルギー形態です。
出典： EIA
2022年、世界の風力発電は2100 TWhに達し（14％増）、2050年のネットゼロ排出シナリオの目標を達成するために、2030年までに合計7 400 TWhが必要と予測されています。
この目標を達成するには、成長率をさらに加速させ、年平均成長率17％の複利で拡大する必要があります。これは、現在の年間75 GWの風力容量追加を、2030年までに350 GWに引き上げることを意味します。
この75 GWのうち、37 GWは中国単独で追加され、世界全体の半分以上を占めています。
では、こうした野心的な目標はどのように実現できるのでしょうか？技術の改善、大規模な投資、そしてエネルギー・産業政策の緊密な連携が唯一の実現手段と考えられます。
既存の風力産業
陸上風力
これまで、陸上風力設備が産業を支配してきました。設置容量の93％を占め、洋上風力タービンパークに比べて大きくリードしています。
出典： EIA
主な理由は純粋に技術的です。陸上風力は道路、トラック、地元のコンクリート工場によって供給されるため、実装がはるかに容易です。
この容易なアクセスは、技術者が近隣に住み、車で現場にアクセスでき、アクセス道路を通じて部品や消耗品を供給できるため、保守も容易になることを意味します。
出典： GEvernova
総じて、建設が容易で保守も簡単なため、コストが低く収益性が高くなります。陸上風力タービンは、海水の腐食に悩まされないため、メンテナンスコストがさらに削減されます。
陸上風力タービンのもう一つの重要な利点は、太陽光発電所と比較して、敷地を農業に利用したり自然のままに残したりできる点です。太陽光と農業を併用する「アグリボルタイクス」はまだ新興分野に過ぎません。
洋上風力
前述のとおり、洋上風力は依然として風力発電の少数派です。
これは、海上に建設する必要があるため、資本集約的になることが主因です。居住地域からの距離や塩水腐食も保守コストを増大させ、タービンや部品の寿命を短くする可能性があります。
しかし、洋上風力にはいくつかの利点もあります：
- より効率的な生産：洋上の風は陸上に比べて安定し、強く、頻繁に吹くため、
- 生産量が増えるだけでなく、ベースロードに近い予測可能な電力供給が可能です。
- 多くの地域で、需要が最大になる午後・夕方に風が強まります。
- 世界人口の大半が海岸近くに住んでいるため、消費者に近い場所に設置できます。
- 海上の適切な風況は陸上よりもはるかに広大になる可能性があり、規模拡大が可能です。
- 環境への影響が少ない：土地利用を削減し、遠隔地でのアクセス道路や交通による生態系への影響が少ないため、陸上より環境に優しいです。
- 風力パークの限定されたエリアは、海洋生態系の保護にも寄与することがあります。
- 反対が少ない：人口中心部から離れ、視覚的にも遠いため、NIMBY（自分の裏庭に置かない）反対が大幅に減少します。
水深に応じて、洋上風力タービンにはさまざまな固定方式が使用されます。
出典： DoE
完成すれば、Dogger Bank風力発電所は北海で世界最大の風力発電所となります。設置容量は3.6 GWで、年間最大600万世帯に電力を供給できる規模です。
風力タービンの改善方法
常に大きく・高く
風力産業では、タービンをますます大きく、強力にする傾向が続いています。このトレンドは今後も続くと予想されます。
出典： DoE
主な理由は、基本的な物理学と幾何学にあります。ブレードの長さを2倍にすると、掃掠面積は4倍になります。
掃掠面積が風の捕捉量と発電量を決定するため、タービンサイズを2倍にすると生産量は4倍、さらにもう一度2倍にすると初期サイズと比べて16倍の生産量になります。
もう一つの物理的要因は、風が強いほど発電量が増えることです。これは直接的な変換ではなく、風速を2倍にするとタービンを通じて8倍の電力が生成されます。
したがって、より大きなタービンと強い風は、より小型モデルの10倍以上の電力を生み出すことができます。
高い塔は一般に、より安定で強い風を受けやすくなり、電力生産をさらに向上させます。
現在、最も強力な風力タービンは18 MWのプロトタイプで、東方電気が2024年6月に導入しました。ロータ直径は853フィート（260 m）です。1基のタービンで40,000世帯分の年間電力消費に相当します。
風力タービンは非常に大きくなり、ブレードを工場から現場へ運搬する唯一の現実的な方法は空輸です。このため、Raida社は世界最大の航空機を建造中であり、Straightline Aviationなどはエアシップ/飛行船でブレードを現場に運ぶ可能性を検討しています。
出典： Straightline Aviation
最後に、巨大な柱を建てる代わりに、さらに大きな「タービンの壁」を構築する選択肢もあります。40 MWモデル向けのユニットが開発中で、最大126 MWに達する可能性があります。
このようなシステムは、北海のように非常に強くほぼ一定の風がある地域に最適です。
出典： Recharge News
より耐久性がありリサイクル可能な風力タービン
いかに製造が優れていても、風力タービンは常に機械的ストレスにさらされ、時間とともに損傷します。
最近、業界ではGamesa（Siemens）が一部のタービンエンジンが予想より早く交換が必要になると発表し、風力株のミニクラッシュを引き起こしたという問題が顕在化しました。
これらの問題はタービンの耐久性を向上させることで解決可能ですが、もう一つはブレードに関する課題です。
これまでエポキシブレードは埋立地に廃棄され、環境負荷が高い状況でした。Vestas Wind Systemsは最近、完全リサイクル可能な新しいエポキシ化学を発表し、風力産業が完全な循環型バリューチェーンになる道を開きました。
出典： Vestas
業界全体がこの流れに追随し、使用済みブレードの埋立問題を解決すると期待されています。
ブレードレス風力発電
従来、ファンのような巨大ブレードが風エネルギー収集の主流でしたが、これが唯一の方法ではありません。さまざまな代替案が提案・開発中です。
最初のアイデアは垂直軸タービンです。これらは音が静かで小型、弱い風でも捕捉できるよう設計されています。
そのため、都市部や郊外、屋根設置に適しています。例としてWindspireタービンやEddy風力タービンがあります。
出典： Inhabitat
もう一つのアイデアは、タービンを支える柱を廃止し、空中風力タービンを構築することです。最も強い風が吹く300〜600 mの高さに浮かべ、例えばアルタエロス社のヘリウムバルーンに結びつける方式があります：
この方式は、上下に移動して最強風を捕捉でき、コンクリート基礎や柱、クレーンなどのコストを完全に排除します。システムは数時間または数日で新しいサイトへ簡単に再配置可能です。
さらにラジカルなアイデアとして無回転風力収集があります。例えばVortex BladelessやWindstalkのように「棒」を揺らして電磁誘導で発電する方式です。これによりギアボックスや油が不要となり、寿命が大幅に伸びます。
他の無回転システムは、風が作り出す気圧差を利用して発電します。例としてAeromine屋根システムがあります。
出典： Aeromine
デュアル・多目的風力タービン
風力タービンを電力生成以外の機能でも活用することで、さらなる価値を創出できます。
例えば、洋上風力タービンは海底にしっかりと固定され、遠く離れた海上に位置しています。
これにより、以下のような他システムの設置拠点として最適です：
- 魚やロブスター、カニ、イカなどを捕獲する受動的漁業。
- 貝類や海藻の養殖。
- サーモンなどの養殖。
- 人工サンゴ礁などの生態系回復プロジェクト。
- 潮汐・波力エネルギーのハーベスターとして、同一の固定・保守サービスを二重に活用。
出典： Research Gate
陸上では、デュアルユースの機会は限られており、現在最も一般的なのは風力タービンの塔に携帯電話アンテナを設置するケースです。
風力発電の問題点
太陽光と異なる時間帯にグリーンエネルギーを供給できるため、風力は電力網の脱炭素化と高価なバッテリーパークの必要性削減に有効です。
しかし、いくつかの課題も存在します。
野生生物への危険
化石燃料や他のエネルギー生成と同様に、風力タービンも野生生物に危害を与える可能性があります。特に鳥類はタービンに近づきすぎて高速回転ブレードに衝突しやすいです。
研究や地域によりますが、1基のタービンが年間約4〜18羽、または発電量1 GWhあたり0.45〜2.8羽の鳥を死亡させるとされています。この数字は高く見えますが、猫や自動車、農薬による鳥の死亡数と比べればはるかに少ないです。
しかし、猛禽類（ワシやハゲタカなど）や渡り鳥、コウモリにとってはより深刻な問題となり得ます。
この問題を軽減するために提案されている対策は次のとおりです：
- コウモリが特に危険とされる低速回転時にタービンを停止する。
- 猛禽類が上昇気流や渡りルートとして利用するエリアでの建設を避ける。
- 多数の小型タービンよりも大型タービンを少数設置する。
- タービンを黒く塗装し、鳥に対する視認性を向上させる。
レアアース供給
風力発電は永久磁石に依存しており、これらの磁石はネオジムなどのレアアース鉱物が必要です。
大型の直接駆動式洋上風力タービンは、1基あたり5トン以上の磁石を搭載することがあります。
レアアースは磁石重量の約30％を占めますが、メガワットあたり数百ポンドのネオジム、さらに少量のジスプロシウムやテルビウムが必要です。
Alla Kolesnikova – Adamas Intelligence データ・アナリティクスリーダー（Grist掲載）
レアアース鉱物の生産は非常に汚染が大きく、ほとんどが中国で行われています。
したがって、よりクリーンなレアアース製造プロセスの開発だけでなく、効率的なリサイクルプロセスの確立も必要です。
地政学
中国の再生可能エネルギーサプライチェーンにおける圧倒的支配は、西側諸国に警戒感を抱かせています。
中国は世界の新規風力発電容量の66％を生産しています。
出典： Enerdata
この支配は他の指標でも顕著です：
- 2020〜2024年期間において、中国以外での新規風力タービンモデルは29種に対し、中国は426種。
- 中国は世界のレアアース生産の60％を供給し、精製は85％を占め、レアアース磁石生産の92％を担っています。
したがって、中国と西側諸国間の地政学的緊張が高まる中、風力サプライチェーンはリスクにさらされます。理論的には国内メーカーが恩恵を受ける可能性がありますが、コスト差が中国輸入への依存を減らすのを難しくしています。
風力発電への投資
多くのブローカーを通じて風力発電企業に投資できます。securities.ioでは、米国ベストブローカー、カナダブローカー、オーストラリアブローカー、英国ブローカー、その他多数の国の推奨ブローカーをご紹介しています。
特定の風力企業を選びたくない場合は、Global X Wind Energy ETF (WNDY)、Invesco Wind Energy UCITS ETF (WNDE)、またはFirst Trust Global Wind Energy ETF (FAN)などのETFを検討すると、風力産業全体への分散投資が可能です。
また、当サイトの「Top 10 Wind Power Stocks To Invest In」や「Top 10 Renewable Energy Stocks To Invest In」および「Top 10 Battery Metals & Renewable Energy Mining Stocks」の記事もご覧ください。
風力企業への投資
1. Ørsted A/S
デンマークのエネルギー企業は、1991年に初の洋上風力発電所を創設し、現在は世界最大の風力発電所も運営しています。
2006年には発電の83％が化石燃料由来でしたが、2023年には8％、2024年には3％にまで削減され、2025年までに再生可能エネルギー比率99％を目指しています。
Ørstedはデンマーク、英国、ドイツ、米国、台湾、ベトナムに風力発電所を保有しています。
発電量の半分は洋上風力から来ており、陸上発電は太陽光と陸上風力がほぼ同等に分かれています。
今後の成長は主に洋上風力で、次に陸上風力が続く見込みです。この成長計画は既存事業からの自己資金で完全に賄われます。
出典： Ørsted
風力発電の先駆者かつリーダーとして、Ørstedはユーティリティ側でのセクターエクスポージャーを求める投資家にとって最も注目すべき風力株です。
2. Vestas Wind Systems A/S
Vestasは風力タービンの設計・製造・設置を手掛け、総設置容量は177 GWに達し、業界最大手です。
同社は29 GWのプロジェクトパイプラインを保有し、中国を除く風力製造市場の35％を占め、2010年の20％から大幅に拡大しています。また、売上高・受注・EBITマージンでも競合他社を上回っています。
かつて風力ブレードのリサイクルが不可能で埋立てられるという問題がありましたが、Vestasは新しいエポキシ化学を発表し、完全リサイクルを実現しました。これにより風力産業は完全な循環型バリューチェーンへと転換します。
出典： Vestas
Vestasは2023年の風力エネルギー業界危機を克服し、欧州とアジア太平洋からの受注増で強い回復を見せましたが、米国市場は縮小しています。
出典： Vestas
さらに、Vestasは世界初のグリーンアンモニアプラントへの風力供給を検討しており、これにより水素輸送や天然ガス不要の肥料生産が可能になります。
規模、技術的優位性、高いマージンにより、Vestasは風力サプライチェーンへの比較的安全な投資先であり、同社のタービンは業界トップクラスです。
3. Lynas Rare Earths Limited (LYSCF)
レアアース金属は地球上で技術的に希少ではありませんが、ほとんどが極めて低濃度で存在し、鉱石や塊としては採掘が困難です。
レアアースはコンピューティングや再生可能技術に不可欠で、特に風力タービンに必要な永久磁石や電気自動車のモーター、先進兵器に重要な役割を果たします。
現在、ほとんどのレアアース生産と精製は中国が担っており、最近中国はこの準独占を「武器化」し、2023年にドイツマネリウムとガリウム（半導体産業に重要な2種のレアアース）の輸出を制限するなど、米国の半導体技術制裁に報復しています。
Lynasはオーストラリアに鉱山を持つレアアース採掘企業で、加工施設をオーストラリア国内に建設し、中国への輸送を減らす計画です。
この計画はカールグーリー・レアアース加工施設がほぼ完成（建設タイムラプス動画参照）と、マレーシアの関連施設、そしてテキサスで2025‑2026年に稼働予定のプロジェクトで実現されます。
2024年中頃にカールグーリーから最初の出荷が行われ、施設は年内に生産を拡大する見込みです。
出典： Lynas
レアアース元素は現在、戦略的資産と見なされており、中国供給への依存は特に軍事紛争時に重大なリスクと認識されています。
このため、国際的な危機や中国が他のレアアース金属の輸出をさらに制限した場合、Lynasの生産はプレミアム価格を要求できる可能性があります。
また、鉄、銅、リチウムなど他の金属と相関性が低い商品市場セクターであるため、投資家にとって分散効果を提供します。
