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テザー係留飛行ロボットと昇降機能付風力発電器を用いた高高度風力発電システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K00647
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 持続可能システム
研究機関福井大学

研究代表者

高橋 泰岳  福井大学, 学術研究院工学系部門, 教授 (90324798)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード空中風力発電 / 高空風力発電 / カイト / 風車 / 昇降マウント / 再生可能エネルギー / 風力 / 知能ロボティックス / 機械学習
研究成果の概要

近年,欧米では再生エネルギー活用の一環として風力発電に注目が集まっており,さらなる効率と稼働率の向上を目指して,高空の風力を活用する風力発電シス テムの研究が行われている.そこで,今回の課題では,自然エネルギーを有効利用し,建設コストが小さい空中風力発電システムとして,カイトやパラグライダーに各種計測装置や風力発電装置を取り付けた自律テザー係留型飛行ロボットシステムを提案し,その小型プロトタイプを設計,製作し,屋外での実験を通してその可能性や問題点を明らかにした. また,さらなる大型化を見据え,カイトの飛行シミュレータを用いて飛行制御アルゴリズムの開発を行った.

研究成果の学術的意義や社会的意義

再生エネルギーの一つである風力による発電は,現在,地上や洋上で大型風車を用いた風力発電が主流である.しかし,地上では山や建築物の多いため,十分な定常的な風力を得ることができず,稼働率が低い.洋上では地上に比べてより大きな風力を得ることができるが,その高度は100m程度であり,より上空ではより大きな風力を得られることから,世界では高高度風力発電の研究が進められている.本研究は日本の風力エネルギーを活用するコミュニティにおいて,空中風力発電の研究の有用性や重要性を議論するという学術的意義がある.

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件)

  • [学会発表] Hysteresis Control of a Kite Flying Figure-of-Eight Maneuvers2019

    • 著者名/発表者名
      Masafumi Narikawa and Yasutake Takahashi
    • 学会等名
      Airborne Wind Energy Conference 2019: (AWEC 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] スレッドカイトと垂直軸風車を用いた空中風力発電実験2019

    • 著者名/発表者名
      東浦 邦弥,形川 雅文,長尾 晃一朗,高橋 泰岳
    • 学会等名
      第41回風力エネルギー利用シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 高空風力発電のためのヒステリシス制御によるカイト飛行の検証2018

    • 著者名/発表者名
      近藤智行,形川雅文,高橋泰岳,長尾晃一朗,東浦邦弥
    • 学会等名
      第40回風力エネルギー利用シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 連凧を用いた小型高空風力発電の試み -連凧を用いた高空風力発電実現のための計測システムの開発-2017

    • 著者名/発表者名
      近藤智行,高橋泰岳,遠藤大希
    • 学会等名
      日本機械学会関東支部第23期総会・講演会講演
    • 発表場所
      東京理科大学 葛飾キャンパス
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] High-Sky Wind Energy Generation on a Tethered System2017

    • 著者名/発表者名
      Hironori A. Fujii, Hiroshi Okubo, Yasutake Takahashi, Yusuke Maruyama, Tairo Kusagaya, Shigeo Yoshida, Kazuo Arakawa, Hiroki Endo, Kenji Uchiyama, Kazuichi Seki, Takeo Watanabe
    • 学会等名
      Airborne Wind Energy Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental Setup to Study Airborne Wind Energy Generation Using a Train of Kites2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroki T. Endo, Kazuo Arakawa, Gonzalo Sanchez-Arriaga, Hironori A.Fujii, Hiroshi Okubo, Yasutake Takahashi
    • 学会等名
      Airborne Wind Energy Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] カイトとプロペラ式風車を用いた高空風力発電の試み2017

    • 著者名/発表者名
      形川 雅文,近藤 智行,高橋 泰岳
    • 学会等名
      第39回風力エネルギー利用シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] パーティクルフィルタを用いたフォイルカイトの視覚トラッキングと状態推定2016

    • 著者名/発表者名
      近藤 智行, 高橋 泰岳
    • 学会等名
      第26回インテリジェント・システム・シンポジウム
    • 発表場所
      大阪大学 吹田キャンパス
    • 年月日
      2016-10-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] カイト型テザー係留飛行ロボットを用いた小型風力発電システムの試み2016

    • 著者名/発表者名
      近藤智行,高橋泰岳,小島令子
    • 学会等名
      日本機械学会2016年度年次大会
    • 発表場所
      九州大学 伊都キャンパス
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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