2018 Fiscal Year Research-status Report
テザー係留飛行ロボットと昇降機能付風力発電器を用いた高高度風力発電システムの開発
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16K00647
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| Research Institution | University of Fukui |
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Principal Investigator |
高橋 泰岳 福井大学, 学術研究院工学系部門, 教授 (90324798)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 空中風力発電 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度までにスレッドカイトを用いたテザー係留型飛行ロボットを継続して開発してきた．今年度はこれに垂直軸型風車を取り付け，風力発電を行うシステムを2種類開発し，実験を行った．
一つ目は上空で得られた回転運動エネルギーをテザーを使って地上まで伝達し，伝達されたエネルギーを使って地上に設置してある発電機に接続し，発電を行うものである．このシステムは重量のある発電機を上空に係留する必要がなく，カイトや風車を含めた浮揚物を軽量化できるメリットがある．株式会社TMIT，神奈川工科大学，前田建設工業株式会社，有限会社ザクシス，ジオスポーツなどのサポートを受け，2019年1月24日から27日にかけて日本学生航空連盟妻沼訓練所にて本システムの実験を行った．エネルギー伝達機構には改良の余地はあるものの，全体的なシステムとしては実現可能であり，発電も見込めることを確認した．
二つ目は上空の風車のエネルギーを上空に取り付けた発電機に直接伝達し，上空で発電するものである．このシステムは重量のある発電機も上空に係留し，風車の回転運動を直接発電機に伝達し，発電された電気を上空の電装系に利用したり，電線で地上に降ろし，地上で充電するなどの用途を考えている．垂直軸型風車と発電機のカイトへ取り付ける装置および発電量を計測し，これを地上で確認するシステムを構築した．現在，いくつかの不具合があるため，これを改良し，将来の実験に備えている．
計画書ではパラグライダー型テザー係留型飛行ロボットの開発を予定していたが，設計・開発を依頼していた業者の担当者が病気のため倒れ，入院したため，実験に必要な実験装置の完成が遅れている．しかし，計算機上のシミュレーション上にて，八の字飛行を行うための単純ではあるがロバストな飛行制御手法を開発し，その有効性について検証し，これを第40回風力エネルギー利用シンポジウムにて発表した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
実験装置の設計・制作を依頼していた業者の担当者が病気のため倒れ，入院したため，空中風力発電実験に必要な実験装置の完成が遅れた．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度に予定していた空中風力発電実験を平成31年度前半に行い，この実験結果を基に新たにパラグラーダー型テザー係留飛行ロボットの飛行実験を行うための制御装置を制作し，平成31年度後半に実験を行い，成果を出したい．
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| Causes of Carryover |
実験装置の設計・制作を依頼していた業者の担当者が病気のために倒れ，入院したため，空中風力発電実験に必要な実験装置の完成が遅れた．この完成を平成31年度に行い，平成30年度に予定していた空中風力発電実験を平成31年度中旬に行う．この実験結果を基にパラグラーダー型テザー係留飛行ロボットの飛行実験を平成31年度後半に行う．
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