ウィリアム・ヘローネモス大尉とアメリカ風力発電の黎明：UMass アムヘルストの物語

概要：オードチャードヒルの「風炉」プロジェクト

マサチューセッツ大学アムヘルスト（UMass Amherst）のチームは、1975〜1976 年にキャンパス最高所のオードチャードヒルに、自作の風力タービンを設置しました。

• 目的：
  • 風力エネルギーが厳冬でも建物を暖かく保ち、米国への石油依存を削減できることを実証すること。
  • 同地でのモジュラー住宅建築と、タービンによる発電電力を用いたヒーター設備の実施。
• 構造物の特徴：
  • 名称：「ウィンドファーナス（風炉）」。
  • 出力：25 キロワット（現代の大型機に比べ微力だが、当時としては画期的）。
  • 材質・構成：廉価で手づくりされた製品。フォードトラックの後 axle、寄付された発電機、マイコンコントローラー、蒸気管、手作りの鋼材およびガラス繊維製の部品を使用。ブレード長さは 4.5 メートル。

ヒーロー：ウィリアム・ヘローネモス大尉の人生と思想

退役海軍大尉で UM アムヘルスト教授であるウィリアム・E・ヘローネモス（William E. Heronemus）は、エネルギー危機と原子力への懸念から再生可能エネルギーへと注目を集めた人物です。

• 経歴：
  • 第二次世界大戦でブロンズ・スター勲章を受賞。
  • 原子力潜水艦の設計・建造およびポラリスミサイル関連開発に従事（イギリス王家海軍との連携）。
  • 1967 年、UMass 教員として海洋工学の研究を開始。
• エネルギー転換：
  • エネルギー危機と核エネルギーへの懸念から、関心を再生可能エネルギーへとシフト。
  • 陸上・海上の両面で大型風力タービンの設置を公に支持。
  • 1972 年、ワシントン DC の海洋技術学会で、グレートプレーンズ全域への数千台設置案や、ニューイングランド大陸棚横断の巨大浮体式グリッド網を発表。
  • 2000 年までに風力エネルギーが米国電力需要のほぼ5 分の 1を満たすと予測（当時としては革新的で「キョードシス的」と見られた）。
• 姿勢：
  • 核エネルギーの商業化を強く批判し、「クリーンなエネルギー未来は既に可能」であると主張。
  • 電力会社や政府内部の反風力勢力から「挑発者」として扱われたが、その信念は後の業界変革の種となった。

UMass アムヘルストプロジェクトの詳細とチーム

1972 年に詳細設計が始まり、1975 年初頭に連邦助成金が割り当てられました（最初の 13 万ドル、翌年追加で 15 万ドル）。

• チーム構成：
  • リーダー：ウィリアム・ヘローネモス大尉。
  • 主要メンバー：マイケル・エッズ氏（電気システム設計）、サンドイ・バターフィールド氏（後年 NREL チーフエンジニア）、フォレスト「ウディ」ストッダード氏、テッド・ヴァン・デュセン氏など。
  • 若き学生主体で構成され、教授や教員のメンターが指導。
• 技術的革新：
  • ブレード設計：航空機用ヘリコプターローターの理論を風力ローターに適用（ウディ・ストッダード氏主導）。
  • 材料：ガラス繊維製ブレードの組み立てとエポキシ処理。
  • 制御システム：変速ピッチ機構によるトルク規制、低風速での回転補助、高風速での保護機能の実装。
  • 熱供給：発電電力で電気ヒーターを動作させ、住宅用の温水タンクに熱を蓄熱・循環させるシステムを実現。
• 成果：
  • 1976 年 11 月、「ウィンドファーナス」設置成功。
  • 「真冬なのにドアを開けておくしかなく、なんと熱すぎるほどだった」と評価されるほどの性能を発揮。

業界への波及と「グレートカリフォルニア・ウィンドラッシュ」

「風炉」プロジェクトの成功は、単なる実験を超え、産業革命を Trigger（引き金）にしました。

• UMass マフィアの形成：
  • プロジェクトから成長した学生たちは起業家として活躍。「UMass マフィア」として業界の真のリーダーとなり、世界初の近代的風力発電所の建設を主導。
  • ハーバード・ウォレス氏によれば、「一世代分の米国風力エンジニアたちは、『ウィンドファーナス』を使って訓練を受けた」と。
• カリフォルニアへの広がり：
  • 1977 年、US Windpower（後の GE バイノーヴァの前身）などが設立され、1980 年に世界初のグリッド接続風力発電所（ニュージャージー州山岳地帯）を建設。
  • カリフォルニア水道当局から 100 メガワット発注を受け、サンフランシスコ近郊アルタモントパスに数百台設置。
• 世界的な展開：
  • 2015〜2025 年の間、年間風力発電量は 3 倍超増加。
  • 2026 年末までに世界生産量が核エネルギーを上回る見込み。

ヘローネモス大尉の生涯と歴史的評価

2002 年 11 月、82 歳で死去。長年の戦いであるがんで亡くなりました。

• 業績の継承：
  • 生前、マルチローターおよび浮体式タービン設計の特許取得に向けた準備を進めていた。
  • UMass Wind Energy Center設立（300 件以上の修士課程学位授与）。
  • 「ウィンドファーナス」は現在、スミソニアン・イスティチュートに保管され、現代風力タービンの象徴として展示される。
• 歴史的文脈：
  • ヘローネモス氏は核廃棄物や事故リスクを指摘し、原子力発電所の冷却水消費問題を早期に警告。
  • 当時「幻想」とされた浮体式風力のビジョンは、現在世界的主流になりつつある。
  • 米国では連邦支援のサイクルが不規則で、欧州・アジア諸国（特に中国）が巨視的な海上風力開発を先行している現状がある。

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# プロジェクトキー
- 風炉 (Wind Furnace) / WF-1
- ウィンドファーナス一号
- グレートカリフォルニア・ウィンドラッシュ

# 主要人物
- William Heronemus (大尉)
- Michael Edwards (電気システム設計)
- Sandy Butterfield (後年 NREL チーフエンジニア)
- Forest "Wudy" Stoddard (ブレード/ヘリコプター理論応用)
- Ted van Dusen (ガラス繊維ブレード生産監督)

# 技術用語
- モニター型住宅
- 浮体式風力発電所
- マルチロータータービン
- グリッド同期出力
- 電解槽（水素生成用）