浮動軸型洋上風車コンセプトの初期検討

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24656528
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 船舶海洋工学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 田中 謙司 東京大学, 総括プロジェクト機構, 特任准教授 (40431788)
• 連携研究者: 原 豊 鳥取大学, 大学院工学研究科, 准教授 (60242822)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 浮動軸型風車 / 浮体式洋上風力発電 / 潮流・海流発電 / 再生可能エネルギー / 垂直軸型タービン

研究概要

浮体式洋上風車の主流は、陸上で実績のある水平軸型風車を浮体上に搭載する形式である。しかし、このような高重心の構造物を洋上で直立に保とうとすると、大型浮体のコスト、動揺する高所での保守作業の安全確保などにより経済性を高める事は難しい。
この問題の解決策の1つが、新形式の浮体式垂直軸型風車であるFloating Axis Wind Turbine (FAWT)である。円筒型浮体をタービンシャフトとし、回転軸の傾斜を許容する事で、支持構造を大幅に削減し、洋上風力発電の経済性を高める。本研究では、ローター軸支持機構、高アスペクト比の傾斜風車の実験方法、ローター動揺におけるジャイロ効果の影響を検討した。

研究成果

• [雑誌論文] Predicting double-blade vertical axis wind turbine performance by a quadruple-multiple streamtube model (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Hara, T. Kawamura, H. Akimoto, K. Tanaka, T. Nakamura, K. Mizumukai
  • 雑誌名: International Journal of Fluid Machinery and Systems 巻: Vol. 7, No. 1 ページ: 16-27
  • 査読あり
• [雑誌論文] A conceptual study of floating axis water current turbine for low-cost energy capturing from river, tide and ocean currents (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Akimoto, K. Tanaka, K. Uzawa
  • 雑誌名: Renewable Energy 巻: 57(0) ページ: 283- 288
  • 査読あり
• [学会発表] FAWT型浮体式洋上風車におけるジャイロ効果の評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 秋元博路, A. M. Chowdhury, 田中謙司, 原豊
  • 学会等名: 日本船舶海洋工学会春季講演会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 20140000
• [学会発表] 3次元CFDによる傾斜した垂直軸風車の流れ場解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 水口奨, 原豊, 住隆博, 秋元博路, 田中謙司, 川村隆文, 中村拓樹
  • 学会等名: 日本機械学会中国四国支部第52期総会・講演会
  • 発表場所: 鳥取
  • 年月日: 20140000
• [学会発表] On the flexible support system of the Floating Axis Wind Turbine (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Akimoto, J-C Park, Se-min Jeong, H-S Lee, K. Tanaka
  • 学会等名: The 2013 World Congress on Advances in Structural Engineering and Mechanics (ASEM13)
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 20130000
• [学会発表] Design and estimated economic performance of a floating axis marine current turbine in Kuroshio ocean current (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Akimoto, K. Tanaka, Y. Hara, K. Uzawa
  • 学会等名: 32nd Int. Conf. Ocean, Offshore and Arctic Engineering (OMAE2013)
  • 発表場所: Nantes, France
  • 年月日: 20130000
• [学会発表] 浮動軸型浮体式洋上風車の動特性とタービン支持機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 秋元博路, 田中謙司, 原豊, 鵜澤潔
  • 学会等名: 日本船舶海洋工学会春季講演会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 20130000
• [学会発表] 回転軸傾斜を許容した垂直軸型形式による浮体式洋上風車/海流タービンのコスト低減 (2012)
  • 著者名/発表者名: 秋元博路, 原豊, 田中謙司, 鵜澤潔
  • 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: 科学技術館, 東京
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] Tidal and ocean current farm concept using floating axis water turbine (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Akimoto, J-C Park, S-m Jeong, J K Heo, K. Tanaka
  • 学会等名: Asian Wave and Tidal Energy Conference (AWTEC) 2012
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] Conceptual study of tidal stream and ocean current turbine with floating axis configuration (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Akimoto, J-C Park, S-m Jeong, K. Tanaka
  • 学会等名: OCEANS 2012
  • 発表場所: Yeosu, Korea
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] Preliminary study of the floating axis wind turbine (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Akimoto, Jong-Chun Park, Se-min Jeong, Kenji Tanaka
  • 学会等名: OCEANS 2012
  • 発表場所: Yeosu, Korea
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] 浮動軸型タービンを用いた潮流・海流発電の検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 秋元博路, 田中謙司, 鵜澤潔
  • 学会等名: 日本船舶海洋工学会春季講演会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 20120000