2018 Fiscal Year Annual Research Report

Development of the hanging type vertical axis tidal current turbine

Research Project

Project/Area Number	16H04599
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	秋元博路大阪大学, 工学研究科, 特任教授(常勤) (20283971)
Project Period (FY)	2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords	潮流発電 / 海流発電 / 潮流タービン / 吊り下げ式潮流タービン / 海上実験 / 曳航実験 / 係留実験 / 浮体式
Outline of Annual Research Achievements	2018年度の研究では、オープンソースの3次元風車シミュレーターQBladeにより、垂直軸型タービンと水平軸型タービンが流れに対して傾斜した際の性能低下を評価し、垂直軸型の出力低下が水平軸型よりも低い事を確認した。垂直軸型の受流面積は、回転するブレードが描く円筒面の前面投影面積であるため、アスペクト比(=高さ/直径)が1程度の垂直軸型では、傾斜により前面投影面積が増えるため、20-20度程度の傾斜時に最大出力を得る。提案のタービンは、高アスペクト比(2以上)のデザインであるため、傾斜による出力増加は僅かであるが、高アスペクト比により重量あたり受流面積が増え低コストとなる。大阪大学の水槽での性能評価を予定していたが、地震被害の補修工事により使用不可であった。このため前年度に別プロジェクトで実施した1kW型海上曳航実験の発展として、佐賀県唐津市呼子港内で係留実験を実施した。潮流速度が期待できない港内の実験となったのは、現在の規模では港外の波浪荷重への備えが困難なためである。また設置許可は、交通を邪魔しない岸近くに限られるため、潮流の二次的な流れ(渦)の中に入りやすく、潮流速度は低いものとなった。係留実験は、陸上と有線接続できないため、バッテリーを装置近くに浮かべて発電電力の貯蔵と計測機器への電力供給に用いた。潮流速度、GPS位置、バッテリー・発電機のログ、Webカメラ、過充電を避けるためのヒーター等を1台のノートPCで管理した。このPCをWiMAXでインターネットに繋ぎ、リアルタイムの操作・監視システムと、クラウドを用いたデータ取得システムを構築した。提案のコンセプトは、数値シミュレーションと水槽実験、曳航実験で実効性を確認できた。係留実験は、流速不足のため有意なデータを得られなかったが、次段階の港外での係留実験の計測システムを構築するための経験が得られた。
Research Progress Status	平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	平成30年度が最終年度であるため、記入しない。