中国再生可能エネルギー学会のデータによると、2025 H 1海上風力発電の入札は前年同期比+41%だった。関連業界の動向追跡によると、2025年上半期の全国陸上風力発電の新規設備のネットワーク化48.90 GW、前年同期比95.52%増、海上風力発電の新規設備のネットワーク化2.49 GW、前年同期比200.00%増、陸上風力発電の積算組立機は528 GWで、前年同期比22.89%増加した。これはクリーンエネルギーの発展が新たな段階に入ったことを意味するだけでなく、大規模な風力発電ネットワークが電力網の安定性に新たな挑戦を提出したことを代表している。風力発電ユニットの単機電力の上昇に伴い、電流センサという常に無視されている「小さな部品」は、システムの信頼性の高い運転を保障する鍵となりつつある。
風力発電機の設置量上昇の背後にある挑戦
過去数年、風力発電業界は「詰め込みブーム」から「安定成長」への転換を経験した。今年の増加幅は再び予想を上回ったが、背後には主に3つの理由がある。
1.政策駆動:「第14次5カ年計画」の終了段階で、風力発電プロジェクトを集中的に推進する。
2.産業のグレードアップ:10 MW以上の大型陸上・海上ファンが主流になりつつある。
3.グリーン転換:電力システムのクリーンエネルギーへの依存度は持続的に上昇している。
しかし、チャンスには挑戦が伴う。大型ファンがネットワークに接続すると出力電流が倍増し、電力網が受ける衝撃と波動のリスクも大きくなる。電流の監視と制御が正確でないと、ネットワーク接続が不安定になり、保護誤動作や設備の損傷を引き起こす可能性があります。
電気システムにおけるキーポイント
台風発電ユニットの電気システムは通常、
発電機(風力エネルギーを電気エネルギーに変換する)、
コンバータ(整流と逆変換、交流/直流変換を実現する)、
昇圧トランス(電圧を並列電圧レベルに上げる)、
制御システム(電力、保護に対してリアルタイム調節を行う)、
及び補助的な変櫂、ヨーモータ。
これらの一環では、電流センサは「目」のように、電流の大きさと変動を監視し、データをリアルタイムに制御システムに伝送する責任がある。
図1:ファン電気システムブロック図
直流母線:最もコアな監視点
ファンが発する電気エネルギーはまず整流器を通じて直流に転換し、インバータを経て電力網に出力する。直流母線の電流は発電機のリアルタイム出力を反映するだけでなく、ネットワークインバータを並列して電力制御と保護を行う重要なパラメータでもある。
そのため、電流センサは直流母線に取り付けられ、次の役割を担っていることが多い。
リアルタイム電流サンプリング→正確な制御根拠を提供する、
故障監視→異常電流トリガ保護、
データフィードバック→最大パワーポイント追跡(MPPT)をサポートする。
図2:直流母線電流検出模式図(CM 5 A典型取付点)
CM 5 A:大型ファンに適した大電流センサ
多くの電流センサの中で、コア森電子CM 5 Aシリーズはその広いレンジと高精度の特徴、及び国産代替性の価格比が高いなどの利点により、大型ファンシステムに広く応用されている。特徴:
広距離カバー:100-2000 A定格値、最大±3850 Aまで測定でき、10 MW級ファンの需要をカバーする。
高絶縁能力:工業周波数耐圧6 kV、衝撃耐圧23 kV、高圧ネットワーク化環境に適応する。
高精度、低ドリフト:閉ループホール原理に基づいて、長期運行下の安定データを保証する。
迅速応答:0.5–1µs、電力網の変動時に即時にフィードバックでき、事故の拡大を避けることができる。
応用場面:ファンインバータ、風力エネルギーインバータ、補助モータ制御、エネルギー貯蔵セットなど。
CM 5 Aが風力発電ユニットで演じているのは、直接発電しないが、正確な電流監視を通じてシステム全体の安全を保障する「キーパー」の役割だと言える。
風力発電の発展に対する意義
新エネルギーの占める割合が高まっている今、電流センサの重要性が再認識されつつある。
電力網に対する:ネットワーク合併の衝撃を減少し、電力系統の安定性を高める。
風電場に対する:運行維持効率を高め、設備寿命を延長し、全ライフサイクルコストを下げる。
エネルギーの転換:大規模な新エネルギーの消失に基礎的な保障を提供した。
おわりに
今年の風力エネルギー搭載量の急速な上昇は朗報だが、背後にはより多くの技術的支えが必要だ。CM 5 Aのような大電流センサーは、風力発電とネットワーク化の過程で不可欠な「ステルスヒーロー」である。彼らは電流の変動を黙々と守っており、クリーンエネルギーがより安定して安全に千家万戸に入ることができるようにしている。