気象庁のウインドプロファイラと地上アメダス風速データをExcelでスクレイピングしてみた

2025年12月14日 04:13

1. はじめに

風力発電は、FIT制度導入の頃は単基出力 2 MW が主力で、ローター直径が 80 m 前後、高さで 100 m 弱だったものが、最近は日本でも 6 ～ 7 MW級（ローター直径 160 m 前後）が導入されるようになった。
2024年1月1日に運開した着床式の石狩湾新港洋上風力は 8 MW × 14 基、ローター直径 167 m、高さは約 196 mにもなる。
世界的なインフレで風力開発も停滞気味ではあるが、海外では 15 MW級でローター直径 250 m、高さ 260 m にも到達する機種もあるようだ。

ローター直径が大きくなるほど、高さが高くなるほど、風況が良くなり設備利用率が高まるとは聞くが、実際はどうなのだろうか？

これまで高度別シミュレーションはいろいろ見てきたが、営業秘密に当たるのか、個別地点での実測風況データはほとんど公開されていないようだ。

では、素人が「高度 300 mの風速は地上とどう違うのか？」を感覚的につかむために、気象庁が公開しているウインドプロファイラと最寄りの地上観測アメダスの風速を比較できないかと思い、Excel の Power Query でどこまでスクレイピングできるかやってみた。

使ったデータは気象庁が Web 公開している、

ウインドプロファイラ
https://www.jma.go.jp/bosai/map.html#5/34.617/135.725/&contents=windprofiler
最新のアメダスデータ
https://www.jma.go.jp/bosai/amedas/#area_type=japan&area_code=010000
過去のアメダスデータ
https://www.data.jma.go.jp/stats/etrn/index.php

の 3 つ。
気象庁の Web データは、外部から取得のための API を公開してはいないが、「非公式」ながら一部データはJSON形式で提供されていて、Pythonでスクレイピングしている先達も見受けられる。

私は敢えてExcel の Power Query を使ってやってみたが、それぞれ取得元の URL や公開形式、地点の特定のコード番号などが異なる。
ここではその詳細の説明は省く。

ウインドプロファイラは現在 33 地点が公開されていて、アメダス観測装置が隣接しているところもあれば、同じ観測地点名でも港の埠頭と丘の上とそれぞれ違っていたり、何 km も離れた場所にしか最寄りのアメダス観測地点がないものもあった。

ウインドプロファイラのデータは、直近の 3 日間、10 分ごとに（ 288 コマ）、上空 12,000 m くらいまでを約 300 m 刻みで、レーザーを使った非接触の観測装置で鉛直方向を計測したもの。
海抜高度 1,000 m くらいまでは、大気が乾燥していたりすると欠測したり、精度が良くない場合もあるようなので、連続データになっていない部分はご理解頂きたい。

今回、全 33 地点中、Power Query でまだ調整が必要な、
・「美浜」（和歌山県美浜町）
・「厳原」（長崎県対馬市：ウインドプロファイラは現在欠測中）
・「市来」（鹿児島県いちき串木野市）
の 3 地点を除いた 30 地点分をまずはご覧頂きたい。

地上の風速に比べ、上空 300 m の風速は概ね 2 ～ 3 倍程度あるが、場合によっては地上よりも遅くなるケースもある。
上空 300 m から 900 m の範囲では、風速が大きくは変わらないか、あるいは 600 m、900 m の方が下回るケースが見られる。
ウインドプロファイラは欠測が多いので、ローターの最高点が 300 m に達するような大型風力発電機になった場合、年間で「凪風」の時間がどのくらいあるのかは、このデータだけではわからない。

グラフの構成は、

上段：観測高度（海抜 m）・・・各地点とも観測高度が異なるので、2 日間10分ごとの時系列を横軸、海抜高度を縦軸にして、その海抜高度を地上アメダス、ウインドプロファイラの最下層 3 高度（地上からおよそ 300 m、600 m、900 m）を示し、同時に欠測状況がわかるもの。

下段：各高度の風速（前10分間の平均風速 m/s）・・・横軸は上記と同じレンジの時系列、縦軸を風速にして、地上風速は赤、地上高約 300 m を青、それ以上を黄緑、緑でプロットしたもの。
参考として、風力発電でのカットイン（回転開始）、定格出力、カットアウト（安全のため回転停止）の一般的な目安風速（それぞれ 3 m/s、12 m/s、25 m/s）も表示。

とした。