2004 Fiscal Year Annual Research Report
風エネルギーの集中による風力発電システムの高出力化に関する研究
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14205139
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| Research Institution | KYUSHU UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
大屋 裕二 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (00150524)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
烏谷 隆 九州大学, 応用力学研究所, 助教授 (30150527)
内田 孝紀 九州大学, 応用力学研究所, 助手 (90325481)
桜井 晃 九州大学, 工学研究院・航空宇宙工学部門, 教授 (80037952)
山崎 伸彦 九州大学, 工学研究院, 教授 (70166635)
安倍 賢一 九州大学, 工学研究院, 助教授 (20315104)
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| Keywords | 風力発電 / ディフューザ / 風車 / 風洞実験 / LES / 数値解析 / 風況予測 / 局所風況 |
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| Research Abstract |
風力エネルギーの有効利用を促進させるために新しいタイプの風力発電システムを開発した。風力発電においては、風エネルギーを高い効率で取り出すことのできる高出力風車の開発と、それをどこの適地に設置するかを調べる高精度の風況予測を行うことの2点が重要である。
まず、高出力風車の開発に関して、昨年度までに開発した「風レンズマイクロ風車」のコンパクト化を図り、より実用的な高出力マイクロ風車の開発を行った。風レンズ風車とは、風車とこれを覆うディフューザと、ディフューザ出口端に「つば」を取り付けた集風構造体付きの風車である。この集風装置のために風車にあたる風が増速し、発電量が飛躍的に増加する。本年度は、その集風構造体のディフューザ部を従来に比べ格段と短くして、ほとんど風車を覆うリング状の構造体とした。その性能試験を行った結果、非常にコンパクトな集風体付き風車でも、風車単体と比べ2-3倍の出力増加が達成できた。これは将来の風車大型化の可能性を開く大きなステップとなるものである。さらに自然風中で十分な性能が発揮し得るかどうかを調べるために、野外実験タワーを建設し、風レンズ風車を設置して発電出力のデータを取得した。その結果、野外においても予測通りの発電性能を示すことが確認された。
また、風況予測に関しては従来より開発してきた急峻な複雑地形に適した風況数値計算コード「RIAM-COMPACT」をより精微化し、かつ初心者に使い易いGUIオプションを開発した。また複雑なビル群まわりの流れに対しても精度良い風況シミュレーションが可能であることを検証した。
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