住宅等における風力エネルギー変換パネルの開発とその応用

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12555161
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 加藤 信介 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (00142240)
• 研究分担者: 白石 靖幸 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (50302633) ; 伊香賀 俊治 (株)日建設計, 環境計画室, 室長(研究職) ; 村上 周三 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (40013180) ; 大岡 龍三 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (90241570) ; 持田 灯 東北大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (00183658)
• キーワード: 山越え気流 / 風洞実験 / 二次元丘陵模型 / LES / 表面粗度 / 改良k-εモデル

研究概要

平成13年度は平成12年度に構築した屋外風環境予測・解析システムを用いて実際に風力エネルギーを利用するための計画を行った。
(1)風力発電プラントの試作と検討
小型の風力エネルギー変換パネルの縮小模型の試作を行った。
本研究で計画した風力エネルギー変換パネルは住戸一戸分の電力需要も賄えない小規模のものであり、照明や換気扇駆動等の補助電力として想定している。風洞実験により作成したプラントの発電量を調べ、必要に応じて改良を行った。
(2)風力エネルギーの利用計画
平成12年度に構築した屋外風環境予測・解析システムを用いて風力エネルギーの利用計画を検討した。ここでは(1)の風力エネルギー変換パネルの最適配置の検討を主に行った。また、得られた風力エネルギーを建築内部で利用した場合の省エネルギー効果についても検討した。
(3)風力エネルギーを利用したモデル住戸の提案
実際の強風発生地域の住戸を対象として、風力エネルギー変換パネルを利用したモデル住戸の計画を行った。

研究成果

• [文献書誌] 高橋 岳生, 加藤 信介, 村上 周三, M.F.Yassin: "風力発電用風車建設最適地検討用の局所風況予測モデルに関する風洞模型実験(その1)二次元丘陵模型を用いた山越え気流に関する予備実験"日本建築学会大会学術講演梗概集. D-2. 659-660 (2000)
• [文献書誌] 大津 朋博, 加藤 信介, 村上 周三, 高橋 岳生, M.F.Yassin: "風力発電用風車建設最適地検討用の局所風況予測モデルに関する風洞模型実験(その2)二次元丘陵模型周囲の各種乱流統計量の測定"日本建築学会大会学術講演梗概集. D-2. 755-756 (2001)
• [文献書誌] M.F.Yassin, S.Kao, S.Murakami, R.Ooka, T.Thakahashi, T.Ohtsu: "Wind Tunnel Study on Prediciton Method of Wind Characteristics over Local Topography for SuitableSite of Wind Power Station(Part3)Turgulene Characteristics of Flow over Two-Dimensional Step Model"日本建築学会大会学術講演梗概集. D-2. 757-758 (2001)
• [文献書誌] 高橋 岳生, 加藤 信介, 村上 周三, 大津 朋博, M.F.Yassin: "風力発電用風車建設最適地検討用の局所風況予測モデルに関する風洞模型実験(その4)大気安定度の違いによるStep状地形周りの流れの変化"日本建築学会大会学術講演梗概集. D-2. 759-760 (2001)
• [文献書誌] T.Takahashi, T.Ohtsu, M.F.Yassin, S.Kato, S.Murakami: "Turbulence Characteristics of Wind over Hill with Rough Surface"The Fifth Asia-Pacific Conference on Wind Engineering. 569-572 (2001)
• [文献書誌] 原山 和也, 村上 周三, 吉田 伸治: "街区形状の変化が屋外風系と温熱環境に及ぼす影響の数値解析"生産研究. 53巻1号. 72-75 (2001)