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2019 Fiscal Year Annual Research Report

バンカビリティ評価に使用可能な信頼できる洋上風況精査手法の確立

Research Project

Project/Area Number 17H03492
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

大澤 輝夫  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, 助教 (00510025)
香西 克俊  神戸大学, 海事科学研究科, 教授 (30186613)
中村 聡志  国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 港湾空港技術研究所, 上席研究官 (30371751)
川口 浩二  国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 港湾空港技術研究所, グループ長 (50371753)
小垣 哲也  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, 研究チーム長 (90356973)
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) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords風力エネルギー / 洋上風力発電 / 風況 / 海洋気象
Outline of Annual Research Achievements

2019年度は,ライダー及びブイによる観測値と気象モデルWRFによる数値計算値を用いて,(a) スキャニングライダーによる直接的な沖合風況観測手法,(b) ブイ観測値を数値計算によって高度補正する手法,(c) 沿岸の鉛直ライダー観測値を数値計算によって沖合に外挿する手法,の計3つについて比較検討を行った.
(a)については,スキャニングライダー1台による観測精度を400m離れた波崎桟橋上の鉛直ライダー観測値を用いて検証した.その結果,風速についてはRMSE 0.27m/s,風向についてはRMSE 3.7度という精度が得られた.スキャニングライダーのデュアル観測については,2.5km沖合のブイ観測値を用いて検証した結果,データ取得率の低さに課題が残ったものの,ブイ観測値とは良く一致し,今後に期待できる結果を得た.
(b)については,ブイ上空のデュアル観測値のデータ取得率が低かったため,ブイ観測-WRF計算併用手法についての信頼できる検証は実施できなかった.その代替として,波崎桟橋の海面高10mの風速計をWRF計算値で高度補正して海面高87mの風速を推定し,それを鉛直ライダー観測値で検証した.その結果,RMSEは1.26m/sとなり,既往研究と同程度の精度となったが,スキャニングライダー観測値に比べると精度は低い結果となった.
(c)については,WRFのLESモードによる16風向別計算を実施し,波崎桟橋の高度10mの風速観測値を入力値として,約5km離れたブイでの風速を推定した.海風時には,RMSEで0.79m/sと比較的良い精度で推定できる一方で,陸風時には精度が悪化しWRF計算には課題が残る結果となった.ただしこの計算手法は,通常の連続計算に比べて計算負荷が非常に小さいにも関わらず,精度面では連続計算とほぼ変わらないため,今後の可能性に期待ができる.

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (10 results)

All 2020 2019

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 6 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] WRF-LES とスキャニングライダーを組み合わせた洋上風況調査手法2020

    • Author(s)
      内山将吾,大澤輝夫,荒木龍蔵,上田裕洋,高祖研一,畦地啓太
    • Journal Title

      日本風力エネルギー学会論文集

      Volume: Vol.43,No.4 Pages: pp.70-78

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A comparison between advanced scatterometer and weather research and forecasting wind speeds for the Japanese offshore wind resource map2020

    • Author(s)
      Yuko Takeyama, Teruo Ohsawa, Jun Tanemoto, Susumu Shimada, Katsutoshi Kozai, Tetsuya Kogaki
    • Journal Title

      Wind Energy

      Volume: Early View Pages: pp.1-14

    • DOI

      10.1002/we.250314

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Coastal wind measurements using a single scanning LiDAR2020

    • Author(s)
      Susumu Shimada, Jay Prakash Goit, Teruo Ohsawa, Tetsuya Kogaki, Satoshi Nakamura
    • Journal Title

      Remote Sensing

      Volume: Voi.12, Iss.8 Pages: Paper No. 1347

    • DOI

      10.3390/rs12081347

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Accuracy Comparison of coastal wind speeds between WRF simulations using different input datasets in Japan2019

    • Author(s)
      Takeshi Misaki, Teruo Ohsawa, Susumu Shimada, Yuko Takeyama, Satoshi Nakamura
    • Journal Title

      Energies

      Volume: Vol.12, Iss.14 Pages: Paper No. 2754

    • DOI

      10.3390/en12142754

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 「風況測定用LIDAR技術特集」本特集のまとめ2019

    • Author(s)
      大澤輝夫
    • Journal Title

      風力エネルギー

      Volume: Vol.43, No.2 Pages: pp.233-235

    • Open Access
  • [Journal Article] デュアルライダー観測2019

    • Author(s)
      嶋田 進
    • Journal Title

      風力エネルギー

      Volume: Vol.43, No.2 Pages: pp.217-220

    • Open Access
  • [Presentation] Hub-height wind resource estimation based on year-round met mast and short-term LiDAR observation2019

    • Author(s)
      Takumi Tsuji, Teruo Ohsawa, Mizuki Konagaya, Toshinari Mito, Keita Azechi, Susumu Shimada, Hiroshi Hayashi
    • Organizer
      WindEurope Offshore 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Coastal wind measurements using a dual scanning LiDAR system2019

    • Author(s)
      Susumu Shimada, Teruo Ohsawa, Satoshi Nakamura, Yuko Takeyama, Tetsuya Kogaki, Masaki Furukawa
    • Organizer
      WindEurope Offshore 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 温度分布に起因する近海域における洋上風況の形成とWRF推定値の誤差に関する考察2019

    • Author(s)
      小長谷瑞木,大澤輝夫,井上鷹矢,水戸俊成,加藤秀樹,川本和宏
    • Organizer
      第41回風力エネルギー利用シンポジウム
  • [Presentation] 海岸線近傍海域におけるWRF 計算風速の空間再現性向上に向けた取り組み2019

    • Author(s)
      井上鷹矢,大澤輝夫,小長谷瑞木, 川本和宏
    • Organizer
      2019年度日本気象学会関西支部第3回例会

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Published: 2021-01-27  

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