| 研究課題/領域番号 |
20K04556
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分21040:制御およびシステム工学関連
|
|---|
| 研究機関 | 大阪工業大学 |
|---|
研究代表者 |
牛田 俊 大阪工業大学, 工学部, 教授 (30343114)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 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)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
|
|---|
| キーワード | 洋上風力発電 / ウィンドファーム / 発電量最大化 / モデリング / 風車のモデリング / 風力発電 / フォーメーション制御 / システム同定 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
原発によるエネルギーの安定供給が見通せない中，風力発電システムの実運用が期待されている．特に，海に囲まれた日本の国土を生かした大規模洋上風力発電システム「ウィンドファーム」の導入が進められている．本研究では，複数の浮体式洋上風力発電システムからなるウィンドファームの複合シミュレータを構築し，フォーメーション制御系設計用シミュレータとしての利用可能性を検証する．
|
| 研究成果の概要 |
エネルギーの安定供給を確保するため，風力発電システムの実運用が期待されている．特に，海に囲まれた日本の国土を生かした大規模洋上風力発電システム「ウィンドファーム」の導入が進められてきている．本研究では，複数の浮体式洋上風力発電システムからなるウィンドファームの数理モデルの獲得を目指し，風車単体では計算負荷の軽いシンプルな構造を備えた複合シミュレータ環境を構築した．これにより，様々な波や風の条件下において，ウィンドファーム内の風車が他の風車の発電量にどのような影響を及ぼすかを調べることが可能となった．今後は，ウィンドファームの発電量を最大化する制御系設計用シミュレータとしての利用が期待される．
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ウィンドファーム全体の発電量の最大化を目指し，複数の風車を複合した大規模ウィンドファームの解析に向けたシミュレータ環境を実現した．様々な波や風の条件下で，風上に位置する風車が他の風車の発電量に及ぼす影響について詳しく調べ，ウィンドファーム間の流体現象を可視化することに成功し，定量的にも定性的にも評価可能なウィンドファームのシミュレータ環境を構築することができた．
本研究の成果を，現実のウィンドファームでの制御系設計に役立つシステムへ規模を拡大することは比較的に容易であり，複雑な物理現象を伴うウィンドファームの解析や制御系設計のツールの確立に道筋をつけたと言える．
|
