持続可能な太陽光エネルギーによる人工空気流の誘起法に関する研究

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26630465
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 杉浦 邦征 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70216307)
• 研究分担者: 八木 知己 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30293905) ; 橋本 国太郎 神戸大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40467452) ; 白土 博通 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70150323) ; 金 哲佑 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80379487) ; 山本 亨輔 筑波大学, システム情報工学研究科(系), 助教 (80635392) ; 鈴木 康夫 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50431698)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 再生可能エネルギー / 空気流 / 太陽熱 / 塔状構造物 / 浮体

研究実績の概要

平成26年度には人工的空気流の誘起方法を検証する目的で，室内で人工的に太陽熱で上昇気流を作り出すソーラーチムニーをモデル構造として構築し，空気流の基礎式の妥当性を検証したが，平成27年度では，室外で縮小モデルを用いた検証を行った．また，非常に計算負荷がかかる空気流の数値シミュレーションにおける比較的簡易に，大方の予測ができる数値解析法を構築し，検証した．物理的根拠を示すまでには至らなかったが，今後の更なる検証が求められる．
一方，我国での本形式の発電の実現を踏まえた洋上での建設を想定し，高さ1000mの塔状構造物の自重，風荷重，波浪荷重に対する構造成立性の検証を平成26年に引き続きさらに進めた．暴風時の風荷重に対しても，十分な没水部の体積を確保すれば，傾斜角10度に納めることができるとともに，安定した波浪応答となることを明らかにした．しかし，鋼・コンクリートの建設材料を問わず，塔構造物の重量に対して約5-7倍程度の没水部の重量が必要で，更なる軽量化を実現する技術開発が望まれることを示した．ここでは，トラス形式の塔状構造物の提案を行ったが，適用可能性を実設計で実証していく必要がある．