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浮体式洋上を目指した超大型風車の提案とその動解析

研究課題

研究課題/領域番号 23360433
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 エネルギー学
研究機関東京大学

研究代表者

荒川 忠一  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30134472)

研究分担者 飯田 誠  東京大学, 先端科学技術研究センター, 准教授 (40345103)
小林 洋平  舞鶴工業高等専門学校, 准教授 (50548071)
井上 俊司  独立行政法人海上技術安全研究所, 洋上再生エネルギー開発系, 系長 (50575157)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)
2013年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2012年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2011年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
キーワード風力エネルギー / 洋上風車 / 浮体式風車 / ネガティブ・ダンピング / 連成振動 / ピッチ制御 / 風力発電 / 洋上風力 / 浮体式洋上風力 / 負性抵抗 / 再生可能エネルギー / 浮体式洋上風車 / ネガティブダンピング
研究概要

風車回転翼のピッチ制御による浮体式洋上風車のネガティブダンピングを抑制するための制御を提案し,実験と数値解析によって評価を行った.従来の回転数一定化を目指すピッチ制御によってネガティブダンピングが発生することを確認しつつ,この振動増幅現象を浮体の姿勢安定化制御を組み合わせるRTS制御によって,出力を保ちながら抑制することが可能であることを示した.回転数一定化制御の評価により,ネガティブダンピングが起きる状態でのスラストの分布を示し,RTS制御のその分布とは明確な差があること,定常風・規則波における解析により,RTS制御がネガティブダンピングを発生させにくい制御となっていることを明らかにした.

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (57件)

すべて 2014 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (51件)

  • [雑誌論文] Effect of Forced Excitation on With Turbine with Dynamic Analysis in Deep Offshore Wind in addition to Japanese status of Offshore Projects2014

    • 著者名/発表者名
      Mitsumasa Iino, Toshiki Chujo, Makoto Iida and Chuichi Arakawa
    • 雑誌名

      Energy Procedia

      巻: 24 ページ: 11-17

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Effect of Forced Excitation on Wind Turbine with Dynamic Analysis in Deep Offshore Wind in Addition to Japanese Status of Offshore Projects2013

    • 著者名/発表者名
      Mitsumasa Iino ,Toshiki Chujo.,Makoto Iida, and Chuichi Arakawa
    • 雑誌名

      Energy Procedia

      巻: 24 ページ: 11-17

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 風力発電の社会的受容2012

    • 著者名/発表者名
      本巣芽美・丸山康司・飯田誠・荒川忠一
    • 雑誌名

      環境社会学研究

      巻: 18 ページ: 190-198

    • NAID

      110009829286

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Forced Excitation on Wind Turbine with Dynamic Analysis in Deep Offshore Wind2012

    • 著者名/発表者名
      Mitsumasa Iino, Makoto Iida, Chuichi Arakawa
    • 雑誌名

      9^<th> Deep Sea Offshore Wind R&D Seminar

      ページ: 1-1

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 浮体式洋上風力発電の技術課題2011

    • 著者名/発表者名
      井上俊司
    • 雑誌名

      日本風力発電協会協会誌

      巻: 第7号 ページ: 15-18

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] 浮体式洋上風力発電の開発動向2011

    • 著者名/発表者名
      井上俊司
    • 雑誌名

      総合技術誌「OHM」、(株)オーム社

      巻: 第1227号 ページ: 21-24

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Efficient pitch control to reduce the tower motion of floating wind turbine by dynamic analysis2014

    • 著者名/発表者名
      Yuta Tamagawa, Makoto Iida, Chuichi Arakawa, et al
    • 学会等名
      European Wind Energy Association, Barcelona
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 年月日
      2014-03-11
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Comparison of les and observation on the turbulence characteristics of a complex terrain2014

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Kamio, Makoto Iida, Chuichi Arakawa
    • 学会等名
      Proceedings of EWEA 2014
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 年月日
      2014-03-11
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Comparison of les and observation on the turbulence characteristics of a complex terrain2014

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Kamio, Makoto Iida, Chuichi Arakawa
    • 学会等名
      Europian Wind Energy Association 2014
    • 発表場所
      Barcelona, SPAIN
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] EFFICIENT PITCH CONTROL TO REDUCE THE TOWER MOTION OF FLOATING WIND TURBINE BY DYNAMIC ANALYSIS2014

    • 著者名/発表者名
      Yuta Tamagawa, Makoto Iida, Chuichi Arakawa
    • 学会等名
      Europian Wind Energy Association 2014
    • 発表場所
      Barcelona, SPAIN
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] EFFICIENT PITCH CONTROL TO REDUCE THE TOWER MOTION OF FLOATING WIND TURBINE BY DYNAMIC ANALYSIS2013

    • 著者名/発表者名
      Yuta Tamagawa, Makoto Iida, Chuichi Arakawa
    • 学会等名
      EWEA OFFSHORE 2013
    • 発表場所
      Frankfurt, Germany
    • 年月日
      2013-11-20
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] MODEL EXPERIMENTS ON NEGATIVE DUMPING OF AN OFFSHORE FLOATING WIND TURBINE2013

    • 著者名/発表者名
      Yohei Kobayashi, Hayaki Matsui, Takao Muromaki, Chuichi Arakawa
    • 学会等名
      EWEA offshore 2013
    • 発表場所
      Frankfurt, Germany
    • 年月日
      2013-11-20
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 風速変動時の応答性を考慮した小形風車の実験的シミュレーション2013

    • 著者名/発表者名
      菊池亮太, 飯野光政, 飯田誠, 荒川忠一
    • 学会等名
      第35回風力エネルギー利用シンポジウム講演論文集
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2013-11-13
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 波力発電機・浮体式風車ハイブリッドシステムの動的解析による姿勢安定化の検討2013

    • 著者名/発表者名
      神尾武史, 飯田誠, 荒川忠一
    • 学会等名
      第35風力エネルギー利用シンポジウム講演論文集
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2013-11-13
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] ロータ回転が洋上風力発電浮体の減衰へ与える影響について2013

    • 著者名/発表者名
      中條俊樹, 羽田絢, 二村正
    • 学会等名
      第35回風力エネルギー利用シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2013-11-13
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 入射波特性に基づく波浪ブイ式波力発電機の最適制御2013

    • 著者名/発表者名
      神尾武史, 飯田誠, 荒川忠一
    • 学会等名
      日本機械学会第91期流体工学部門講演会論文
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2013-11-10
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Experimental Study for Floating Offshore Wind Turbine with Blade Pitch Control2013

    • 著者名/発表者名
      中條俊樹, 羽田絢, 石田茂資, 二村正
    • 学会等名
      海洋再生可能エネルギー国際シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2013-10-29
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 動的解析による波力発電機・浮体式風車のハイブリッドシステムの姿勢安定化の検討2013

    • 著者名/発表者名
      神尾武史, 飯田誠, 荒川忠一
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2013講演論文集( CD-ROM)
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2013-09-13
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 系統連系型小形風車の変動風況における発電シミュレーション2013

    • 著者名/発表者名
      菊池亮太, 飯野光政, 飯田誠, 荒川忠一
    • 学会等名
      電気学会電力技術研究会資料
    • 発表場所
      北九州市
    • 年月日
      2013-09-13
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] MexNext風車交流の数値解析2013

    • 著者名/発表者名
      池田大夢, 飯田誠, 荒川忠一
    • 学会等名
      日本機械学会2013年度年次大会講演論文集( CD-ROM )
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2013-09-11
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 動揺による浮体式洋上風車出力の減少に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      小林洋平, 荒川忠一
    • 学会等名
      日本機械学会2013年度年次大会講演論文集( CD-ROM)
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2013-09-11
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 浮体式風車の姿勢・出力安定化に向けたピッチ制御の研究2013

    • 著者名/発表者名
      玉川雄太, 飯田誠, 荒川忠一
    • 学会等名
      日本機械学会2013年度年次大会講演論文集(CD-ROM)
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2013-09-11
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 風車設計のための複雑地形乱流風のLES シミュレーションによるスペクトル解析2013

    • 著者名/発表者名
      神尾武史, 飯田誠, 荒川忠一, 小垣哲也
    • 学会等名
      日本機械学会2013年度年次大会講演論文集(CD-ROM)
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2013-09-11
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Effect of Blade Pitch Control for Floating Offshore Wind Turbine2013

    • 著者名/発表者名
      中條俊樹
    • 学会等名
      日韓共催海洋再生可能エネルギー利用セミナー
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2013-08-30
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] PROPOSAL OF GRID-CONNECTED SMALL WIND TURBINE SIMULATOR BASED ON AEROELASTIC DYNAMIC MODELING2013

    • 著者名/発表者名
      Ryota Kikuchi, Mitsumasa Iino, Makoto Iida, Chuichi Arakawa
    • 学会等名
      Proceedings of the ASME 2013 Fluids Engineering Summer Meeting
    • 発表場所
      Invline village, USA
    • 年月日
      2013-07-10
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 1 自由度を持つピッチ制御可能な風車模型の ネガティブダンピング2013

    • 著者名/発表者名
      小林洋平, 藤本啓佑, 岩井雄哉, 荒川忠一
    • 学会等名
      第18回動力・エネルギー技術シンポジウム
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2013-06-21
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 風車設計のための複雑地形乱流風のLES シミュレーションによるスペクトル解析2013

    • 著者名/発表者名
      神尾武史,飯田誠,荒川忠一,小垣哲也
    • 学会等名
      日本機械学会2013 年度年次大会
    • 発表場所
      岡山大学,岡山
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] MexNext 風車後流の数値解析2013

    • 著者名/発表者名
      池田大夢,飯田誠,荒川忠一
    • 学会等名
      日本機械学会2013 年度年次大会
    • 発表場所
      岡山大学,岡山
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 空力弾性解析による小型風車翼の確率論的疲労評価法の検討2013

    • 著者名/発表者名
      飯野光政,菊池亮太,徳山榮基,飯田誠
    • 学会等名
      日本機械学会2013 年度年次大会
    • 発表場所
      岡山大学,岡山
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] EXPERIMENTAL STUDY FOR SPAR TYPE FLOATING OFFSHORE WIND TURBINE WITH BLADE PITCH ANGLE2013

    • 著者名/発表者名
      Chujo Toshiki,Yoshimasa Minami,Tadashi Nimura,Shigesuke Ishida, Shunji Inoue
    • 学会等名
      32nd International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering
    • 発表場所
      Nantes, France
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 着床式洋上風力発電施設の建設時における水中音の観測2013

    • 著者名/発表者名
      今里元信,塩苅恵,宮田修,井上俊司,岡野雅史
    • 学会等名
      第83 回マリンエンジニアリング学術講演会
    • 発表場所
      グランシップ静岡,静岡
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] EFFECT OF EARTHQUAKE AND TSUNAMI ON FLOATING OFFSHORE WIND TURBINE2013

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Kokubun,Tomoki Taniguchi, Shunji Inoue
    • 学会等名
      International Symposium on Marine and Offshore Renewable Energy
    • 発表場所
      笹川記念会館,東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Blade Pitch Control for Floating Offshore Wind Turbine2013

    • 著者名/発表者名
      Chujo Toshiki
    • 学会等名
      日韓共催海洋再生可能エネルギー利用セミナー
    • 発表場所
      東京大学,東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ロータ回転が洋上風力発電浮体の減衰へ与える影響について2013

    • 著者名/発表者名
      中條 俊樹、羽田 絢、二村 正
    • 学会等名
      第35回 風力エネルギー利用シンポジウム
    • 発表場所
      科学技術館,東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 浮体式風車の姿勢・出力安定化に向けたピッチ制御の研究2013

    • 著者名/発表者名
      玉川雄太,飯田誠,荒川忠一
    • 学会等名
      日本機械学会2013年度年次大会
    • 発表場所
      岡山大学,岡山
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 動揺による浮体式用王風車出力の減少に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      小林洋平,荒川忠一
    • 学会等名
      日本機械学会2013年度年次大会
    • 発表場所
      岡山大学,岡山
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 動的解析による波力発電機・浮体式風車のハイブリッドシステムの姿勢安定化の検討2013

    • 著者名/発表者名
      神尾武史,飯田誠,荒川忠一
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2013
    • 発表場所
      東京農工大学,東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 波力発電機・浮体式風車ハイブリッドシステムの動的解析による姿勢安定化の検討2013

    • 著者名/発表者名
      神尾武史,飯田誠,荒川忠一
    • 学会等名
      第35回風力エネルギー利用シンポジウム
    • 発表場所
      科学技術館,東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] PROPOSAL OF GRID-CONNECTED SMALL WIND TURBINE SIMULATOR BASED ON AEROELASTIC DYNAMIC MODELING2013

    • 著者名/発表者名
      Ryota Kikuchi, Mitsumasa Iino, Makoto Iida, Chuichi Arakawa
    • 学会等名
      ASME 2013 Fluids Engineering Summer Meeting
    • 発表場所
      Lake Tahoe. USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] MODEL EXPERIMENTS ON NEGATIVE DUMPING OF AN OFFSHORE FLOATING WIND TURBINE2013

    • 著者名/発表者名
      Yohei Kobayashi,Hayaki Matsui, Takao Muromaki, Chuichi Arakawa
    • 学会等名
      Europian Wind Energy Association Ofsore 2013
    • 発表場所
      Frankfurt, GERMANY
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 1自由度を持つピッチ制御可能な風車模型の ネガティブダンピング2013

    • 著者名/発表者名
      小林洋平,藤本啓佑,岩井雄哉,荒川忠一
    • 学会等名
      第18回動力・エネルギー技術シンポジウム, 日本機械学会
    • 発表場所
      千葉大学,千葉
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 動揺による浮体式洋上風車出力の減少に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      小林洋平,荒川忠一
    • 学会等名
      2013年度日本機械学会年次大会
    • 発表場所
      岡山大学,岡山
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] EXPERIMENTAL STUDY FOR SPAR TYPE FLOATING OFFSHORE WIND TURBINE WITH BLADE PITCH ANGLE CONTROL2013

    • 著者名/発表者名
      中條 俊樹、南 佳成、二村 正、石田 茂資、井上 俊司
    • 学会等名
      32nd International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering (OMAE2013)
    • 発表場所
      France Nantes
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Estimation of the force acting on an offshore floating-type2013

    • 著者名/発表者名
      Yohei Kobayashi, Yuya Iwai
    • 学会等名
      EWEA 2013 Annual event
    • 発表場所
      Austria Wien
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Control for Avoiding Negative Damping on Floating Offshore Wind Turbine2013

    • 著者名/発表者名
      Yuta Tamagawa, Makoto Iida, Chuichi Arakawa
    • 学会等名
      DeepWind 2013
    • 発表場所
      Norway Trondheim
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 水の抵抗を受ける振り子の動揺の実験的研究2012

    • 著者名/発表者名
      岩井雄哉, 小林洋平
    • 学会等名
      日本機械学会関西学生会平成23年度学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      2012-03-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 複数の管による風向・風速の同時計測法に関する研究2012

    • 著者名/発表者名
      山内尚義, 小林洋平
    • 学会等名
      日本機械学会関西学生会平成23年度学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      2012-03-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 洋上風力発電の技術課題2012

    • 著者名/発表者名
      井上俊司
    • 学会等名
      第25回複合材料セミナー
    • 発表場所
      コクヨホール(東京)
    • 年月日
      2012-02-17
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Status and plans for offshore wind in Japan2012

    • 著者名/発表者名
      Chuichi Arakawa
    • 学会等名
      9^<th> Deep Sea Offshore Wind R&D Seminar
    • 発表場所
      Trondheim, Norway(Invited Lecture)
    • 年月日
      2012-01-19
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 浮体式洋上風力発電のブレード・ピッチ制御の効果に関する実験的検討2012

    • 著者名/発表者名
      中條 俊樹、南 佳成、二村 正、井上 俊司
    • 学会等名
      第34回 風力エネルギー利用シンポジウム
    • 発表場所
      東京 科学技術館
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 浮体式洋上風力発電におけるネガティブ・タンピングに関する実験的研究2012

    • 著者名/発表者名
      南 佳成、中條 俊樹、二村 正、井上 俊司
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会 平成24年度秋季講演会
    • 発表場所
      東京 東京大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 水の抵抗を受ける振子動揺の実験的推測2012

    • 著者名/発表者名
      岩井雄哉,小林洋平
    • 学会等名
      日本機械学会年次大会
    • 発表場所
      金沢 金沢大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 浮体式洋上風車の抗力の数値シミュレーション2012

    • 著者名/発表者名
      小林洋平,袖長幸広,岩井雄哉
    • 学会等名
      日本機械学会年次大会
    • 発表場所
      金沢 金沢大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 浮体式洋上風車におけるネガティブダンピングの解析と検証2012

    • 著者名/発表者名
      玉川雄太,飯田誠,荒川忠一,中條俊樹
    • 学会等名
      日本機械学会年次大会
    • 発表場所
      金沢 金沢大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Analysis on Turbulent Flows using Large-eddy Simulation on the Seaside Complex Terrain2012

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Kamio, Makoto Iida, Chuichi Arakawa
    • 学会等名
      Science of Making Torque 2012
    • 発表場所
      Germany Oldenburg
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Offshore wind in Japan~status and opportunities~2011

    • 著者名/発表者名
      井上俊司
    • 学会等名
      日諾海事技術円卓会議
    • 発表場所
      ノルウェー・オスロ
    • 年月日
      2011-05-25
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 浮体式風力発電における動揺環境下の風車特性に関する実験的研究2011

    • 著者名/発表者名
      石田茂資、中條俊樹、南佳成、二村正、井上俊司
    • 学会等名
      第16回動力・エネルギー技術シンポジウム
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      2011-05-11
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2019-07-29  

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