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大規模洋上風力発電のためのセミサブ型六角形浮体群の最適設計

研究課題

研究課題/領域番号 21360434
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 船舶海洋工学
研究機関九州大学

研究代表者

経塚 雄策  九州大学, 総合理工学研究院, 教授 (80177948)

研究分担者 大屋裕二 裕二  九州大学, 応用力学研究所, 教授 (00150524)
胡 長洪  九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (20274532)
研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
13,650千円 (直接経費: 10,500千円、間接経費: 3,150千円)
2011年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2010年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2009年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
キーワード洋上風力発電 / セミサブ型浮体 / 六角形浮体 / 波浪強制力 / 係留力 / 模型実験 / 複合外力 / 数値シミュレーション / 流体力 / 実海域実験 / TLP係留
研究概要

本研究は、再生可能エネルギーの利用促進のために、六角形浮体を要素浮体として考え、それを多数連結することによって大規模洋上風力発電ファームとして構築することを最終目的として実施された。対象とする浮体の形式は、洋上風力発電のみを行うスパーブイ式浮体ではなく、デッキが存在し、海上において揺れが少ない安定したプラットホームであり、風力発電以外にも太陽光発電や波浪発電などが行え、さらには六角形の内水面を水産目的でも利用可能な浮体群である。要素浮体は、6本の円柱カラムで支えられる六角形浮体とし、浮体の流体力の計算は円柱カラム間の相互干渉理論によって効率的に行われた。浮体の安全性に関わる環境条件としては、風と波が複合的に作用するときの浮体に加わる流体力および動揺であるが、極限的な環境下においてそれらを考慮するために計算流体力学(CFD)を用いて予測可能とするためのツールの開発を行った。また、風車を搭載した大型の模型によって風と波が複合的に働く条件を水槽に作り実験を行った。最後に、博多湾において直径18mの六角形浮体を設置して海上風力発電を行うプロジェクトのための浮体の基本設計を行った。この浮体は、平成23年12月に完成し、現在、博多湾において1年間の予定で実証実験を行っている。

報告書

(4件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2012 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (3件) 学会発表 (8件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] 六角形型洋上風力発電プラットホームの水槽実験2011

    • 著者名/発表者名
      末吉誠、胡長洪、経塚雄策、他2名
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会講演会論文集

      巻: 第12号 ページ: 39-40

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 大波高波浪中洋上風力発電用浮体に関する数値シミュレーション2011

    • 著者名/発表者名
      胡長洪、末吉誠、経塚雄策、他1名
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会講演会論文集

      巻: 第12号 ページ: 41-42

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 洋上風力発電用六角形浮体の波浪中動揺性能2010

    • 著者名/発表者名
      経塚雄策、粕谷翔、長沼弘樹
    • 雑誌名

      日本船舶海洋工学会講演会論文集

      巻: 第11号 ページ: 153-156

    • NAID

      40020066169

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 実績報告書
  • [学会発表] 浮体式洋上風力発電の最新動向と今後の期待2012

    • 著者名/発表者名
      経塚雄策
    • 学会等名
      学士会夕食会
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2012-03-09
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 六角形型洋上風力発電プラットホームの水槽実験2011

    • 著者名/発表者名
      末吉誠
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会
    • 発表場所
      福岡市
    • 年月日
      2011-05-20
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 大波高波浪中洋上風力発電用浮体に関する数値シミュレーション2011

    • 著者名/発表者名
      胡長洪
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会
    • 発表場所
      福岡市
    • 年月日
      2011-05-20
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 洋上風力発電用六角形浮体の波浪中動揺性能2010

    • 著者名/発表者名
      経塚雄策
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会東部支部講演会
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2010-11-12
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 洋上風力発電用六角形浮体の波浪中動揺性能2010

    • 著者名/発表者名
      経塚雄策
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会東部支部講演会
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都)
    • 年月日
      2010-11-12
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 洋上風力発電用六角形浮体の波浪中動揺性能について2009

    • 著者名/発表者名
      経塚雄策
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会
    • 発表場所
      熊本県荒尾市
    • 年月日
      2009-11-20
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2009 実績報告書
  • [学会発表] 洋上風力発電用六角形浮体の波浪中動揺性能について2009

    • 著者名/発表者名
      経塚雄策
    • 学会等名
      佐賀大学海洋エネルギー研究センター全国共同利用研究成果発表会
    • 発表場所
      佐賀大学海洋エネルギー研究センター、伊万里市
    • 年月日
      2009-09-04
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 洋上風力発電用六角形浮体の波浪中動揺性能について2009

    • 著者名/発表者名
      経塚雄策, 粕谷翔, 青柳洋平
    • 学会等名
      佐賀大学海洋エネルギー研究センター全国共同利用研究成果発表会
    • 発表場所
      佐賀大学海洋エネルギー研究センター
    • 年月日
      2009-09-04
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考] NHK教育テレビ、「サイエンス・ゼロ」にて放送、2012年2月4日放送分

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.esst.kyushu-u.ac.jp/~cer/kkk.html

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

URL: 

公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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