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Proposal for an offshore WF design suitable for the Japanese coast, taking into account the interaction between meteorological and wind turbine aerodynamic fields

Research Project

Project/Area Number 23K23286
Project/Area Number (Other) 22H02018 (2022-2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023)
Section一般
Review Section Basic Section 31020:Earth resource engineering, Energy sciences-related
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

Ohsawa Teruo  神戸大学, 海事科学研究科, 教授 (80324284)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 竹山 優子  東京海洋大学, 学術研究院, 准教授 (00510025)
Goit JayPrakash  近畿大学, 工学部, 講師 (00795271)
嶋田 進  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (90712208)
Project Period (FY) 2024-04-01 – 2025-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥18,070,000 (Direct Cost: ¥13,900,000、Indirect Cost: ¥4,170,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2022: ¥12,480,000 (Direct Cost: ¥9,600,000、Indirect Cost: ¥2,880,000)
Keywords洋上風力発電 / 風況 / ウェイク / 風車最適配置 / ウィンドファーム / スキャニングライダー / フローティングライダー / 合成開口レーダー
Outline of Research at the Start

本研究では,陸からの風が卓越する沿岸海域に建設される洋上ウィンドファームにおいて,気象場と風車空力場の相互作用を考慮した最適な風車配置を検討することを目的として,合成開口レーダー及びスキャニングライダー,フローティングライダー等のリモートセンシング技術に基づく沿岸風況の解析,及び,ラージ・エディー・シミュレーションモデル,メソ気象モデル等に基づく数値実験を行う.

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this study is to investigate the optimal wind turbine configuration for offshore wind farms constructed in coastal waters where land-sector winds dominate, taking into account the interaction between the meteorological and aerodynamic fields. Remote sensing techniques such as satellite-mounted synthetic aperture radar, scanning lidar, and floating lidar system were used to analyze wind characteristics in coastal waters, and large eddy simulation and meso-scale models were used to reproduce the internal boundary layer. Finally, the power generation of the wind farm was evaluated, and the results suggest that the larger the surface roughness upwind, the faster the recovery of the wind wake and the higher the power output.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

日本沿岸では着床式洋上ウィンドファームの設置が可能な浅海域は海岸線近傍に限定されるため,陸上地形の影響を十分に考慮した開発が必須となる.本研究では,デュアルスキャニングライダーによるPPI観測や衛星搭載合成開口レーダーによって沿岸海上の2次元風速場を高精度に推定できることが明らかになり,またフローティングライダーによる岸沖方向風況観測値により,海岸線近傍での内部境界層の空間構造が明らかになった.こうした成果は,陸からの風が卓越する沿岸海域において,乱流成分の大きい風況特性を最大限活用した洋上ウィンドファームを設計するにあたって,重要な基礎情報になり得る.

Report

(4 results)
  • 2024 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (27 results)

All 2025 2024 2023 2022 Other

All Journal Article (12 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 9 results) Presentation (13 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Mutsu 2020 Scanning LiDAR Experiment: Comparison of Dual and Single Scanning LiDAR Systems for Near‐Shore Wind Measurement2025

    • Author(s)
      Shimada Susumu、Kogaki Tetsuya、Konagaya Mizuki、Mito Toshinari、Misaki Takeshi、Hamada Kohei、Araki Ryuzou、Ohhata Shizuka、Ueda Yuko、Ohsawa Teruo
    • Journal Title

      Wind Energy

      Volume: 28 Issue: 4

    • DOI

      10.1002/we.70003

    • Related Report
      2024 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Accuracy Verification of Multiple Floating LiDARs at the Mutsu-Ogawara Site2024

    • Author(s)
      Uchiyama Shogo、Ohsawa Teruo、Asou Hiroshi、Konagaya Mizuki、Misaki Takeshi、Araki Ryuzo、Hamada Kohei
    • Journal Title

      Energies

      Volume: 17 Issue: 13 Pages: 3164-3164

    • DOI

      10.3390/en17133164

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      2024 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] ESTIMATION OF ANNUAL WIND CONDITIONS FROM SHORT-TERM IN-SITU MEASUREMENTS WITH WRF2024

    • Author(s)
      後藤 啓太、大澤 輝夫、上林 将輝、圓尾 太朗、小長谷 瑞木、高桑 晋
    • Journal Title

      Wind Engineering Research

      Volume: 28 Issue: 0 Pages: 248-257

    • DOI

      10.14887/windengresearch.28.0_248

    • ISSN
      2435-4384, 2435-5429
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      Volume: 44 Pages: 120-123

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      風力エネルギー利用シンポジウム

      Volume: 44 Pages: 116-119

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      井上 雅大,ゴイト ジェイ プラカス, 亀田 孝嗣
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      圓尾 太朗, 大澤 輝夫, 高桑 晋, 邉見 力, 渡辺 慶一郎, 長谷川 聖矢, 高祖 研一, 白井 康一
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      真鍋 大雅,大澤 輝夫,ゴイト ジェイ プラカス,小長谷 瑞木,濱田 康平,荒木 龍蔵
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      上林 将輝,大澤 輝夫,内山 将吾,小長谷 瑞木,濱田 康平
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      赤井 玲那,大澤 輝夫,上林 将輝,小長谷 瑞木,見﨑 豪之,濱田 康平,竹山 優子
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      https://www.lab.kobe-u.ac.jp/gmsc-airsea/mutsu/

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    • URL

      https://mo-testsite.com/

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Published: 2022-04-19   Modified: 2026-01-16  

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