| 研究課題/領域番号 |
19H02365
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分24020:船舶海洋工学関連
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| 研究機関 | 長崎大学 |
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研究代表者 |
経塚 雄策 長崎大学, 海洋未来イノベーション機構, 教授 (80177948)
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| 研究分担者 |
胡 長洪 九州大学, 応用力学研究所, 教授 (20274532)
坂口 大作 長崎大学, 工学研究科, 教授 (70244035)
末吉 誠 九州大学, 応用力学研究所, 助教 (80380533)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
13,780千円 (直接経費: 10,600千円、間接経費: 3,180千円)
2021年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2020年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2019年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | 潮流発電 / 実海域実験 / 浮沈式潮流発電装置 / ロープ係留 / ディフューザー付きタービン / 浮沈式装置 / 肉厚シュラウドタービン / 浮沈式潮流発電システム / 実海域試験 / 奈留瀬戸 / 浮沈式発電装置 / シュラウド・タービン / 浮沈式 / ディフューザ付きタービン / 浮沈式システム / 最適設計 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
我が国は四方を海に囲まれており、低流速海域においても有効な高効率潮流発電システムを開発するために、タービン面における流れを増速するディフューザー付き水車システムを適用し、タービンおよびディフューザーの最適形状を一体として求める手法を確立する。発電コストの低減化を実現するためにロープ係留による浮沈式潮流発電システムを提案する。このシステムは、流れが微速時には水面に浮上し、流速が大きい時には中層で流れに正対して発電するもので、装置の設置・回収に伴うメンテナンスコストが大幅に低減可能である。この小型実証装置を実海域に設置し、数か月間の実験によってその有効性を示す。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、低流速の潮流中でも発電可能な浮沈式潮流発電システムを開発し、長崎県五島市の奈留瀬戸において約1か月の実証実験を行った。このシステムは、低流速潮流に対応するために大型のディフューザーを装着することによってタービン周りの流れを増速し、高効率の発電性能を実現するとともに海中の潮流発電装置をロープ係留することによって設置工事やメンテナンスのための海上工事費を大幅に抑えて“低コスト化”を図るものである。
2020年8月に行われた実海域実験において、本装置の各種発電性能パラメータや装置の深度、姿勢などに関する約1か月間のデータが得られた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
潮流発電の原理は風力発電と同じであり、学術的には既に確立しているが、社会的には地球温暖化対策として今日的な意義がある。特に、潮流発電は他の再生可能エネルギーが機構の影響を受けて不規則に変動するのに対して予測可能であることが大きな特徴であり、信頼性の高いクリーンエネルギー源である。本研究は、この潮流発電の実用化を目指して実施されたものであり、実海域において浮沈式潮流発電システムを約1ヶ月間にわたり運用し、各種データの取得を行った。実海域実験を通じて、水槽実験では得られない貴重な経験をしたことが大きな意義である。
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