Study on the Dynamics of Offshore Wind Turbine Considering Wave-Wind Interactions

2024 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 24K07693
• Research Institution: National Institute of Maritime, Port and Aviation Technology
• Principal Investigator: 加島 寛章 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 (60463098)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤木 峻 国土技術政策総合研究所, 港湾情報化支援センター, 主任研究官 (10735004)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Keywords: うねり / 海上風 / 波齢の逆数 / IEC

Outline of Annual Research Achievements

本研究では，洋上の同一海域において同時に観測された風速・風向，水位，流速の時系列データを用い，波齢の逆数を指標とした波分離解析により，波浪をうねりと風波に分類し，それぞれの特性を整理した．観測地域が日本海側であったこともあり，風波は主に冬季から春季にかけて多く発現し，うねりは夏季を中心に優勢であることが確認された．これらの発現傾向は，季節風の強さや台風・熱帯低気圧の影響と整合的であった．また，うねりは風波に比べて周期が長く，波高が大きい事例が多くみられ，今回の波分離解析により分類された各波の特性は，国際的な設計指針であるIECの波浪条件ともおおむね一致した．さらに，うねりが発生している際の風車挙動への影響を明らかにするため，風車ロータ位置（高度約200m）までの風速・風向の鉛直分布や時系列変動について，風波条件と比較しながら分析を行った．その結果，波齢の逆数が比較的大きい風波条件下では，上空に向かって平均風速が顕著に増加する傾向がみられ，局地風が波の発生に強く寄与していることが示唆された．一方，波齢の逆数が小さいうねり条件下では，鉛直風速分布の傾きは緩やかで，風速が全体的に低く，風向もばらつきが大きい傾向が確認された．これによりうねり発生時にはその場の風の影響が小さく，遠方からの波動伝播が卓越していることが示された．

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

観測データの整備に一定の準備期間を要したものの，研究はおおむね計画通りに進展している

Strategy for Future Research Activity

引き続き，研究計画に基づき，波と風の方向差に着目したうねり発生時の海上風特性について，より詳細なデータ分析を進めていく予定である．

Causes of Carryover

当該助成金が生じた状況について，分担者が所属する国総研における執行ルールでは，他予算との合算による支出が認められておらず，各年度における予算の全額執行には一定の労力を要する状況であった．そのため，各年度末に生じた予算残額については，交付期間中に繰越を行い，最終年度において全額を執行する方針のもとで，予算の効率的な活用を図った．この結果，各年度において繰越額が発生した．
翌年度分として請求した助成金と合わせた使用計画について，旅費や文献購入費に使用する予定である．