風力エネルギーを船舶に利用する場合，船上に風車を利用した発電システムを搭載する方法（図9.39）と船上に帆を取り付けて，風力エネルギーを直接推進力として利用する方法（図9.40）が考えられる。発電システムを搭載する方法は，回収する電気エネルギーを扱いやすいという特徴があるが，風力エネルギーの有効利用といった点では帆に劣る。一方，帆を取り付ける方法は，風力エネルギーを最も有効に利用できる方法である。しかし，現在の船のほとんどはディーゼルエンジンを搭載しており，帆船が使われていないことからもわかるように，風力だけで推進する船はほとんど実用レベルに達しない。そのため，エンジンと帆の両方を搭載した風力エネルギー利用船について考えてみる。

図9.39 発電システムを搭載する方法

図9.40 風力エネルギーを直接推進力として利用する方法

　図9.40および表9.2に示した風力エネルギー利用船をベースにして，風力エネルギーの有効性を概算した。計算において，北太平洋の風向・風速（図9.41）を参考にし，帆の性能や船の抵抗を推測した。

表9.2 想定する船

図9.41 北太平洋の風向・風速 （船舶海象気象データベースより）

図9.42は，船速Vに対する利得出力Weff（船の推進に利用される風力エネルギーに相当）の計算結果を示している。これより，利得出力Weffは，船速V並びに風速vの上昇に伴って増加していることがわかる。これは，風力エネルギーの利用が船速Vの上昇によって大きくなることを示しているが，船速Vの上昇に伴い，より多くのエンジン出力が必要になるため，船速Vの上昇が燃料消費を低減しているとは一概には言えない。また，北太平洋の平均風速と思われるv=10 m/sの場合，船速15 knotにおいて利得出力Weffは約3000 PSであった。これは想定するエンジン出力の約20 %に当たる。

図9.42 計算結果

　本節では，風力エネルギー利用船の概念的な計算結果について紹介した。このような大型機械を実際に作り上げるためには，より詳細な性能試算，より多くの実験的検討，さらに装置のメンテナンスや装置を動かすためのエネルギー試算，船の操作性や安全性など，多くの総合的な設計を進める必要がある。