2012 Fiscal Year Annual Research Report
柔軟発電体を用いた新しい海洋エネルギー発電装置の開発
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23360213
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
陸田 秀実 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80273126)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 義和 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (00335704)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 圧電素子 / 波浪発電 / 海洋エネルギー / 浮体 / 柔軟発電 |
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| Research Abstract |
申請者は，パネル型FPEDを複数組み合わせることにより，垂下式弾性浮体ユニット型海洋エネルギー発電装置（Elastic Floating Unit with Hanging Structures, EFHAS）を考案（Fig.2）し，様々な研究を行ってきた．このEFHASは浮体部（Floating Unit）と垂下部（Hanging Unit）で構成されており，海表面の波浪，流れ，砕波，渦エネルギーのみならず，海面下の流れ，波の水粒子運動のエネルギーも捕捉する仕組みとなっている．今年度は，既往研究で開発された柔軟発電デバイスFPEDとこれを用いた海洋エネルギー発電装置EFHASの実用化に向けて，EFHAS浮体部の発電特性，最適な電気回路，FPEDのスケール効果について，種々の検証を行った．以下に，結論をまとめて示す．
(1) EFHAS浮体部の浮体方式はFloating typeが適している．また，発電性能は入射波長に依存するため，デバイス波長比W/λ=0.25～0.3とするのが最適である．さらに，バラスト水の注入によってフロートの喫水を制御すれば，荒天時の破損回避が可能となる．
(2) FPEDは，インピーダンス整合を図ることで，発電効率の良い電気回路設計が可能となる．その際，付加抵抗比αはPVDF積層数Nとα=Nの関係となることを検証した．
(3) FPEDの縮尺模型と実機のスケール比αが発電性能に及ぼす影響は，フルード則と幾何学的相似則を用いて，スケール比α1.5～2.5となることを検証した．
(4) フィールド試験を行い，実用化に向けた指針を得た．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究業績に示すように，実験，理論，フィールド試験による総合的なアプローチによって，申請者らの研究グループの研究成果を大幅に進展させることに成功した．
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| Strategy for Future Research Activity |
予定通りの進展をしているが，今後，飛躍的に研究を遂行する予定である．その際に，プロトタイプを制作する予定である．それに伴う研究経費が不足している．対策としては，設計・製作を自力で進める予定である．
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