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浮体式洋上風車の風車-浮体-係留-制御連成応答解析法の高度化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18H01631
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分24020:船舶海洋工学関連
研究機関東京大学

研究代表者

鈴木 英之  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (00196859)

研究分担者 平林 紳一郎  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (90463877)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
2020年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2018年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
キーワード浮体式洋上風車 / 浮体-係留連成応答解析法 / ポテンシャル理論 / 弾性相似模型 / 連鎖漂流リスク解析 / 連成応答解析法 / 係留索 / リスク / 弾性模型 / 連成応答解析 / 漂流船舶 / ウインドファーム / リスク解析 / 時間領域連成応答解析 / 漂流・衝突 / 一段階解法
研究成果の概要

研究成果の第一は、浮体式洋上風車の“風車-浮体-係留-制御連成応答解析法”の高度化を狙い、浮体式支持構造物の動的応答の解析機能に着目して、ポテンシャル論に基づき、剛体運動に加えて弾性応答も計算できる、時間領域の解析法の開発であり、開発を終えた。
第二の成果は、風車設置海域に侵入してきた漂流船舶と浮体式洋上風車の衝突により係留系が破断し、浮体式洋上風車が連鎖的に漂流する過程を追える解析手法の開発である。船舶の漂流挙動を表現する数値モデルの高度化を行い、連鎖漂流シミュレーターを完成させ、漂流船舶が浮体式洋上風車で構成されるウインドファームに侵入した場合の挙動およびリスクの試計算を実施した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

浮体式洋上風車は、わが国が欧米と開発競争を繰り広げている分野である。わが国が2050年カーボンニュートラルを目指すなかで、技術レベルを着実に向上させて、日本周辺海域における洋上風力エネルギー開発を推進する必要がある。本研究テーマは浮体式洋上風車の安全性や機能性を評価する上で、自然環境中における浮体式洋上風車の挙動を解析する“風車-浮体-係留-制御連成応答解析法”の高度化を目的としたものである。連鎖漂流評価法は、商業化の段階に至った場合に必要となる、プロジェクトのリスク解析や評価に係る内容である。いずれも、わが国が海外技術に頼ることなく開発を進める上で必要となる技術の開発である。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Dynamic Behavior of a Flexible Multicolumn FOWT in Regular Waves2021

    • 著者名/発表者名
      Taisuke Takata, Mayuko Takaoka, Rodolfo T. Goncalves, Hidetaka Houtani, Yasuo Yoshimura, Kentaro Hara, Kazuhiro Ijima, Edgard B. Malta and Hideyuki Suzuki
    • 雑誌名

      Journal Marine Science and Engineering

      巻: 9(2), 124 号: 2 ページ: 1-21

    • DOI

      10.3390/jmse9020124

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Implementation of potential flow hydrodynamics to time-domain analysis of flexible platforms of floating offshore wind turbines2019

    • 著者名/発表者名
      Sho Oh, Kimiko Ishii, Kazuhiro Iijima, Hideyuki Suzuki
    • 雑誌名

      Journal of Physics, Conference Series

      巻: 1104

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 風波複合荷重下のスパー型FOWTの疲労評価のための確率論的手法2019

    • 著者名/発表者名
      A.Adilah, 樺島雷人, 飯島一博, 福王翔,鈴木英之
    • 雑誌名

      JCOSSAR

      巻: A論文

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 風力下で漂流する船舶の簡易数学モデルによる運動シミュレーション2019

    • 著者名/発表者名
      芳村康男, 高瀬康一, 福井寛史, 鈴木英之, 平林紳一郎
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会論文集

      巻: -

    • NAID

      130007905618

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Combined Wave and Wind Basin Testing of a Very Light Floating Offshore Wind Turbine with Guy Wires2019

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Suzuki
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会秋季講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ポテンシャル論を使用した浮体式風車支持物の三次元弾性モデルの時刻歴解析2019

    • 著者名/発表者名
      福王翔
    • 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] 風力下で漂流する船舶の運動シミュレーション2019

    • 著者名/発表者名
      芳村康男
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会春季講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Implementation of potential flow hydrodynamics to time-domain analysis of flexible platforms of floating offshore wind turbines2019

    • 著者名/発表者名
      Sho Oh, Kimiko Ishii, Kazuhiro Iijima, Hideyuki Suzuki
    • 学会等名
      DeepWind 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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