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2017 年度 実績報告書

雷雲下の風力発電施設からの前兆電波を利用した被雷回数の大幅低減手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16H04315
研究機関岐阜大学

研究代表者

高木 伸之  岐阜大学, 工学部, 教授 (80179415)

研究分担者 王 道洪  岐阜大学, 工学部, 教授 (20273120)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード風力発電 / 落雷予知 / 対雷対策 / 電波源位置標定
研究実績の概要

風力発電は発電単価が安いことから世界各国で導入が伸び続けているが、日本では導入の余地が十分にあるにもかかわらず頭打ち傾向にある。その主な原因の一つが冬季の落雷による被害である。本研究では風力発電での落雷による被害を現状の数分の一に削減するための新たな安価な落雷の予知技術を開発することを目的としている。
本研究目的を達成するために(1)電波放射源位置標定装置の製作、(2)装置を用いた電波放射源の測定、(3)予知をするのに最適周波数の特定、(4)予知をするのに最適なアンテナ配置間隔の特定、(5)予知の位置精度の検証、(6)落雷の何秒前までに予知が可能か検証、(7)前兆電波の発生から落雷へ移行する割合の特定、(8)空間電荷の上向き雷進展抑制効果の理論を構築、(9)前兆電波を生む放電の特定、(10)新型レセプタの開発を実現させる。
落雷には、電流の極性に正・負・両極性の3 種類あり、雷撃電流のピーク値は4 桁も異なり振れ幅が大きく、雷雲も規模や種類が異なるので、少なくとも4 年間の観測データが必要である。雷観測は石川県の内灘町周辺で毎年3 ヶ月間常駐して行う。また、冬季雷観測をミス無く行うために研究協力者である大学院生の熟練度を向上させるために各年度の夏季は夏季雷を対象とした観測を岐阜大学で行う。
平成28年度は上記の(1)~(4)を完了し、平成29年度は(5)以降の研究に着手し、(5)~(8)については50%程度の達成度、(9)と(10)については20%程度の達成度である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

平成28年度は上記の(1)~(4)を完了し、平成29年度は(5)以降の研究に着手し、(5)~(8)については50%程度の達成度、(9)と(10)については20%程度の達成度である。

今後の研究の推進方策

今年度は達成度の向上を目指す。観測地点は常設として6地点を確保しているのでこれをさらに増やして、落雷予知の位置と時間の精度の向上を行う。統計上意味のある数量のデータを獲得し、予知精度を高めるために、数年間の観測は欠かせない。そこで、29年度の観測結果を踏まえた観測を30年度も同様に実施する。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2017 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 3件、 査読あり 8件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Characterization of Positive Cloud to Ground Flashes Observed in Indonesia2017

    • 著者名/発表者名
      Hazmi Ariadi、Emeraldi Primas、Hamid Muhammad、Takagi Nobuyuki、Wang Daohong
    • 雑誌名

      Atmosphere

      巻: 8 ページ: 1~4

    • DOI

      10.3390/atmos8010004

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Charge Structure of Winter Thunderstormin Japan: a Review and an Update2017

    • 著者名/発表者名
      Daohong Wang, Ting Wu, Nobuyuki Takagi
    • 雑誌名

      Proceedings of 4th International Symposium on Winter Lightning

      巻: 1 ページ: 1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Light intensity profiles of return strokes at the bottom of rocket-triggered and natural lightning channels2017

    • 著者名/発表者名
      Naoki Tsukamoto, Ting Wu, Daohong Wang and Nobuyuki Takagi
    • 雑誌名

      Journal of Atmospheric Electricity

      巻: 37 ページ: 1-9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Observation of Lightning Attachment Process Using a New LAPOS2017

    • 著者名/発表者名
      Daohong Wang, Haitao Huang, Hideyuki Yamada, Naoki Tsukamoto, Ting Wu, and Nobuyuki Takagi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 10th Asia-Pacific International Conference on Lightning

      巻: 1 ページ: 1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Return Stroke Light Intensity Profiles in the Bottom of Rocket-Triggered Lightning and Natural Lightning2017

    • 著者名/発表者名
      Naoki Tsukamoto, Ting Wu, Daohong Wang, and Nobuyuki Takagi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 10th Asia-Pacific International Conference on Lightning

      巻: 1 ページ: 5-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Observation of Corona Discharges from a Windmill and a Nearby Tower with LMA2017

    • 著者名/発表者名
      Ting Wu, Daohong Wang, Nobuyuki Takagi, William Rison, Ronald J. Thomas, Harald E. Edens, and Paul R. Krehbiel
    • 雑誌名

      Proceedings of the 10th Asia-Pacific International Conference on Lightning

      巻: 1 ページ: 9-12

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Corona discharges from a windmill and its lightning protection tower in winter thunderstorms2017

    • 著者名/発表者名
      Wu Ting、Wang Daohong、Rison William、Thomas Ronald J.、Edens Harald E.、Takagi Nobuyuki、Krehbiel Paul R.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Atmospheres

      巻: 122 ページ: 4849~4865

    • DOI

      10.1002/2016JD025832

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A comparative study on intermittent propagation mode of positive and negative leaders2017

    • 著者名/発表者名
      Daohong Wang, Yasuhumi Hisai, Haitao Huang, Ting Wu, and Nobuyuki Takagi
    • 雑誌名

      Proceedings of the International Conference on Lightning & Static Electricity

      巻: 1 ページ: 1-4

    • 査読あり
  • [学会発表] Corona discharges from a windmill and a nearby tower observed by LMA2017

    • 著者名/発表者名
      Ting Wu, Daohong Wang, Nobuyuki Takagi, William Rison, Ronald J. Thomas, Harald E. Edens
    • 学会等名
      日本大気電気学会第95回 研究発表会
  • [学会発表] LAPOS5 号機による落雷最終雷撃過程の観測結果2017

    • 著者名/発表者名
      山田英幸(B4),塚本直樹,呉亭,王道洪,高木伸之
    • 学会等名
      日本大気電気学会第95回 研究発表会
  • [学会発表] A comparative study on intermittent propagation mode of positive and negative leaders2017

    • 著者名/発表者名
      王道洪,呉亭,高木伸之
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合 米国地球物理学連合(JpGU-AGU)共同大会 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] 電界センサーの電界極性効果の検証2017

    • 著者名/発表者名
      倉知純平,高木伸之,王道洪,呉亭
    • 学会等名
      電気関係学会東海支部連合大会
  • [学会発表] 多地点ファストアンテナによる落雷位置の標定2017

    • 著者名/発表者名
      杉浦敬,浅井弥呂稀,呉亭,王道洪,高木伸之
    • 学会等名
      電気関係学会東海支部連合大会
  • [学会発表] 電波放射源3Dマッピングシステムの開発と初期観測結果2017

    • 著者名/発表者名
      島佳大,高木伸之,王道洪,呉亭
    • 学会等名
      電気関係学会東海支部連合大会
  • [学会発表] ドローンを用いた誘雷技術の開発2017

    • 著者名/発表者名
      深谷祐介,波多野陽,王道洪,高木伸之,呉亭
    • 学会等名
      電気関係学会東海支部連合大会
  • [学会発表] LAPOS5号機による落雷最終雷撃過程の観測結果2017

    • 著者名/発表者名
      山田英幸,塚本直樹,王道洪,高木伸之,呉亭
    • 学会等名
      電気関係学会東海支部連合大会
  • [学会発表] 風力発電施設への雷撃の電流特性2017

    • 著者名/発表者名
      澤田惇矢,高木伸之,王道洪,呉亭
    • 学会等名
      電気関係学会東海支部連合大会
  • [備考] 高木・王・ウ研究室

    • URL

      https://www1.gifu-u.ac.jp/~lrg/index.html

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公開日: 2018-12-17  

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