2013 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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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 海洋エネルギー / 自然エネルギー / 圧電素子 / 発電 |
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| Research Abstract |
申請者は，既往研究において，海洋の流れ・渦・波エネルギーによって柔軟に変形（曲げ，せん断，引張・圧縮）し，デバイス内部に分極（電圧）が生じ，電気エネルギーを生み出すことができる「柔軟発電体」と称するものを開発した．本研究では，この柔軟発電体の変形特性，発電性能を踏まえて，カキ筏のような垂下式弾性浮体ユニットに，複数の弾性圧電デバイスを組み込んだ新しいタイプの海洋エネルギー発電装置を提案・開発することを目的とした．その結果，以下の主要な結論を得た．
①水上浮体部と垂下部の運動性能と発電・蓄電性能に関する実験：既往研究において明らかとなった基本設計に基づいて，海洋エネルギー発電ユニットの部分構造である水上浮体部・垂下部を個別に製作し，各種海洋エネルギー（波，潮流，渦など）に対する運動性能および発電性能を明らかにした．また，効率的な蓄電回路を設計・製作し，蓄電性能を明らかにした．さらに，水上浮体部および垂下部の運動は，ビデオカメラを用いて計測し，発電量との関係を明らかした．②実機を想定した海洋エネルギー発電装置の発電・蓄電性能に関する実験：前年度に製作された水上浮体部および垂下部をジョイントし，実機を想定した海洋エネルギー発電装置を製作した．次いで，各種海洋エネルギー（波，流れ，渦，砕波）を作用させ，連結部，垂下部，縦横部材，ワイヤー部に作用する複合作用力を計測するとともに，ビデオカメラによってその弾性変形特性や運動特性（備品：3分力計）を明らかにした．同時に，全ての柔軟発電体から総発電量を求め，発電効率を明らかにした．③実海域での1/50スケールフィールド試験：本発電装置のフィールド試験は，日本周辺の波・流れ条件と試験海域のスケールを考慮して，1/50スケールで実施した．実施の実現性を考慮して，対象海域は沖縄沿岸域とした．得られた結果に基づいて，本発電装置の設計指針を提示した．
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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