| 研究課題/領域番号 |
20H02367
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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 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
飯島 一博 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (50302758)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2022年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2021年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2020年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
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| キーワード | 浮体式洋上風車 / 巨大プラットフォーム / 流力弾性 / 複合荷重応答 / 連成応答解析 / 非線型波 / 巨大洋上プラットフォーム / 浮体式風車 / デジタルツイン / カルマンフィルタ / 非線形波 / 構造モニタリング / メンテナンス / 建造シミュレーション / ウィンドファーム / デジタルツイン技術 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、巨大プラットフォーム上に洋上風車を複数機搭載し、ウィンドファーム化する場合の技術課題を摘出し、解決を図る。洋上風車を大規模に展開する際、ひとつの浮体プラットフォームに1基の風車を搭載する代わりに、多数の風車を搭載することで風車一基あたりの建造設置コスト・オペレーションコストを革新的に低減できることが期待される。巨大プラットフォームに係る技術課題として、建造法、メンテナンス技術、応答解析技術を挙げる。特に注力するのは巨大プラットフォームの構造モニタリングによるメンテナンス技術開発である。シミュレーションと観測を同化し、巨大プラットフォームで生じていることを把握し管理に活かす。
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| 研究成果の概要 |
本研究課題では、最大数キロメーターのオーダーの巨大プラットフォームを、浮体式洋上風車によるウィンドファームのために展開する場合の技術的課題の抽出と解決を図ることを目的とする。大きく①非一様構造の流力弾性応答解析による建造シミュレーションと解析技術の検討、②デジタルツイン技術を援用した応答モニタリングと将来予測によるメンテナンス技術検討、③巨大プラットフォームの非線形挙動解明、の各要素研究を実施した。シミュレーションを併用した洋上プラットフォームの建造、デジタルツイン技術を利用したO&M技術の可能性が示された。また、それぞれに必要な解析コードの整備を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
内閣府により策定された第3期海洋基本計画は、洋上風力発電のポテンシャルの大きさを指摘し、洋上風力の最大限導入拡大と国民負担の抑制を両立するべく、発電コストを一層低減させつつ、更なる導入拡大を図ることを謳っている。2023年に第4期の海洋基本計画が閣議決定され、洋上風力発電所の設置場所をEEZまで広げる法整備を進めると明記された。今後、洋上風車ウィンドファームの実証プロジェクトが実現してくるものと思われる．本課題研究はウィンドファームへの巨大プラットフォーム利用を検討し，O&M基地の可能性を指摘した。研究の成果はEEZにおけるウィンドファーム展開にも役立つものと考えられる。
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