2009 Fiscal Year Annual Research Report
超高効率風レンズ風車と新炭素繊維材料の革新的技術を融合した洋上風力発電の開発研究
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21246130
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
大屋 裕二 Kyushu University, 応用力学研究所, 教授 (00150524)
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| Keywords | 洋上風力発電 / 大型浮体 / 風力エネルギー / 海洋資源 / 集風式風車 |
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| Research Abstract |
・ 風レンズ風車大型化を目指して風レンズ集風体の非常にコンパクトな形状を開発し、その発電性能試験を行った。その結果、ほとんどリング状の集風構造体でも出力が2倍になることが確かめられた。
・ 風レンズ集風体とマッチする新たなブレード形状の設計・開発を行い、従来より低レイノルズ数領域で優れた空力性能を示すブレードが得られた。ただし、コード長が大きくなり、重量大につながるので水レンズ水車向きと判断した。また、ブレードの軽量化を図るためにCFRP製とすることにした。
・ 風レンズ風車の風荷重を評価した。上記のコンパクトな集風体を用いても風車単独の場合の2倍の風荷重を示した。そのために風速60m/sの台風時にも耐え得るタワー設計を行った。同時にモーターでアクティブヨー制御が可能となる機構として、強風時には風に平行な配置にもっていくことにした。
・ 直径2.4mの6角形浮体構造物の耐波浪試験を水槽で実施した。その結果、半没式トラスタイプのはちの巣型の浮体構造物はヒービング(上下)運動、ピッチング運動において従来よりはるかに安全な挙動を示し、大型浮体構造物の基本形として有望であることが分かった。
・ 風車の強風時における安全制御について検討した。その結果、高トルク発電機と電気的ストールシステムの組み合わせで、12～16m/s時の強風時に一定低速回転モードを確立することができた。
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