| 研究課題/領域番号 |
16K07965
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
農業環境・情報工学
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| 研究機関 | 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 |
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研究代表者 |
中矢 哲郎 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農村工学研究部門, ユニット長 (60414447)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 小水力 / 農業水利システム / 管水路 / パイプライン / 垂直軸水車 / PLC / 開水路 / 水制 / 開水路流れ / 揚力型水車 / 小水力発電 / 再生可能エネルギー / 水工水理学 / 制御工学 / 情報システム / システム工学 |
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| 研究成果の概要 |
農業用開水路において、水制の制御により、圧力エネルギーを上昇させることで効率的に流水から発電制御を行う小水力発電システムの試作版を開発した．パイプラインシステムにおいては，配水槽方式のパイプラインにおける減圧個所において水力発電として利用が見込まれる余剰エネルギーを算定した．また，配水槽方式パイプラインを再現した水理模型において，管内圧力を監視しながら，制水バルブによる制御により発電を行うシステムを考案した．これらの小水力発電の監視制御を実現するためにPLCとSCADAによる水・エネルギー監視制御システムを構築した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまでの小水力発電は既存の落差工や急流工への設置に絞られてきたが、圃場から水源までの水利用状況を監視し、幹線から末端圃場に近い小規模な水路まで利用可能エネルギーを抽出し自律制御により必要な発電用水を創出するところに意義がある.また、開水路においては流れの状態をモニタリングしつつ、水制や堰板の自律制御により発電に必要なエネルギーを生み出す手法や、パイプライン系においては、水利用状況から利用可能エネルギーを見つけ出すモニタリング手法とバルブ制御を組み合わせて発電用水を自律的に創出する手法を開発することに学術的な特徴がある.
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