| 研究課題/領域番号 |
20K21047
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分24:航空宇宙工学、船舶海洋工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 大阪公立大学 (2022)
大阪府立大学 (2020-2021) |
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研究代表者 |
橋本 博公 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 教授 (30397731)
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| 研究分担者 |
松田 秋彦 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産技術研究所(神栖), 主幹研究員 (10344334)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 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 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2021年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
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| キーワード | 無係留発電浮体 / 洋上エネルギー基地 / 風力発電 / 水中タービン / 双胴型浮体 / 帆走シミュレーション / 大深度海域 / 無係留帆走浮体 / 洋上エネルギーステーション / 無係留帆走型浮体 / 無係留浮体 / 洋上風力発電 / 帆走型浮体 / 洋上風力発電システム |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は，再生可能エネルギーの中でも，賦存量が総体として極めて大きい洋上風力発電の次世代構想に基づく研究開発である。本構想では，広大な排他的経済水域を網羅することを念頭に，大深度海域での運用が可能な係留を一切必要としない新しい風力発電システムを開発する。この次世代の浮体式洋上風力発電構想について，浮体及び発電システムの試設計と模型実験による評価を実施し，エネルギー効率や経済的成立性を明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
洋上風力発電の展開規模の拡大のため，本研究では係留や風車を要しない新たな洋上風力発電システムの研究開発を行った．その特徴は，１．係留を要しない双胴型の浮体，２．セイルに働く風抗力を利用した水中タービンの曳航による発電，３．風向や波浪の影響を抑えた浮体・発電システム，４．自走による指定海域への復帰である．この新たな洋上発電浮体について試設計を行い，基本仕様の提案を行った。また，縮尺模型を製作して水槽試験を実施し，風の作用により安定して帆走することを確認した．種々の水槽試験結果にもとづき発電浮体の帆走シミュレーションを構築し，排他的経済水域で運用した場合の期待発電量や帆走範囲を明らかにした．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
再生可能エネルギーの中でも，洋上風力発電は賦存量が総体として極めて大きいことが知られているが，海底固着または係留を前提とする洋上風力発電は大深度海域での展開が困難である．この解決には抜本的な発想の転換が必要であり，風車を用いない新たな洋上風力発電システムの提案を行った．この従来とは一線を画する発想にもとづき，排他的経済水域での運用を想定した場合の期待発電量や帆走範囲までを示したことは，新規性や発展性の点で学術的な価値を有するものといえる．本発電浮体は，どのような海域でも運用が可能であることから，日本の広大な排他的経済水域の海底に眠る海底資源の探査や開発において重要な役割を果たすものとなる．
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