2007 Fiscal Year Annual Research Report
浮体式風力発電に用いる基盤浮体の動揺及び係留最適化に関する研究
| Project/Area Number |
18560773
|
|---|
| Research Institution | Tokai University |
|---|
Principal Investigator |
砂原 俊之 Tokai University, 海洋学部, 准教授 (40276788)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
関田 欣治 東海大学, 海洋学部, 教授 (90287045)
大川 豊 (独)海上技術安全研究所, 海洋開発研究領域, 准教授 (20399520)
|
|---|
| Keywords | 浮体式風力発電 / 動揺特性 / 減揺フィン / 係留最適化 |
|---|
| Research Abstract |
格子型基盤浮体を用いた浮体式洋上風力発電装置を実海域に安全に設置するためには、基盤浮体の横波中のroll運動を押さえることが重要である。そこで本研究では、基盤浮体の波浪中動揺を低減するために、水平板フィンを減揺装置として浮体下部に設置して、その減揺効果及び係留系に与える影響について調べた。
まず基盤浮体の2次元要素模型を製作して、静水中roll強制動揺実験を行い、付加慣性モーメント及び減衰モーメントを求めて、水平板フィンを取り付けた揚合の減揺効果を調べた。次に同じ模型を用いて規則波中波強制力実験を行い、特にスウェイ方向の波強制力及び波漂流力を求めて、係留系に与える影響を調べた。これらの実験の結果、水平板フィンを浮体底面に直接取り付けると減揺効果は高いが、スウェイ方向の波強制力、波漂流力共にかなり力が大きくなり係留系に与える影響が大きい。一方水平板フィンを離して取り付けた場合、フィンの取り付け位置を深くし、かつ面積を大きくすることにより高い減揺効果が得られ、かつ波強制力や波漂流力はほとんど変わらないことが分かった。最後にトート係留を用いた場合の係留解析を行い、減揺装置の有無による工数比較を行った結果、水平板フィンを取り付けた揚合でも技術的には十分係留できることが分かった。しかしながら、暴風時の波漂流力の増大により合成ロープ重量が減揺装置の無い場合の2.5倍、アンカー重量は2.7倍になり、今後より効率の良い減揺方法、係留方法を検討する必要がある。
|
