Research Results 研究成果
九州大学応用力学研究所の内田孝纪准教授は、2018年4月から东芝エネルギーシステムズ株式会社と日立造船株式会社と共同研究を実施し、大规模洋上ウィンドファームのバンカビリティ(融资适格性)评価に资する汎用的使用を目的とした新しい风车ウエイクモデルを开発しました。
一般的に、风车ブレードの回転に伴い、その下流侧には风车ウエイクと呼ばれる风速の欠损领域が形成されます。风车1基の场合でさえ、风车ウエイク内の流动现象は非常に复雑です。现在、日本各地の沿岸域で検讨が开始されている复数の风车群から构成される大规模洋上ウィンドファームでは、风车ウエイクが相互に干渉し、下流侧の风车群に直接的な影响を与えます。具体的には、期待した発电量が得られないことや、风车内外の突発的な故障や事故です。そのため、各风车から形成される风车ウエイクの挙动とその相互干渉现象を予测し、各风车の耐久性评価およびウィンドファーム全体の経済性评価をウィンドファームが建设される前に実行する必要があります。ここで要求される精度は、バンカビリティ评価に耐え得るものでなければなりません。
この目的に対し、内田孝纪准教授は、シミュレーション技术に基づいたバーチャル洋上ウィンドファーム构筑技术を早急に确立すべく、东芝エネルギーシステムズ株式会社と日立造船株式会社との共同研究に着手しました。今回、风车ブレードの回転に起因した风速减衰効果を、风力発电事业者が利用しやすい简易モデルで再现することに成功しました。现在、别纸の秋田県雄物川风力発电所を対象に、本ウエイクモデルの有効性を実测データとの比较により検証しています。
今回の一連の研究成果は、6月19日(金)(日本時間)に国際学術雑誌「energies」に掲載されました。本研究の一部は文部科学省 科学研究費 基盤研究(B)17H02053の支援も受けました。さらに、本研究成果に関連して、特許申請(3件)も同時に行いました。
(参考図) 本研究で新たに開発したポーラスディスク?ウエイクモデル(特許申請済)を用いた大規模洋上ウィンドファームの数値風況シミュレーションの一例/応用力学研究所が所有するスーパーコンピュータSX-Aurora TSUBASAによる大規模並列計算
九州大学応用力学研究所?东芝エネルギーシステムズ株式会社?日立造船株式会社による共同研究は现在も継続中です。产学连携スキームで日本の环境に适した、日本の技术による、日本版大规模洋上ウィンドファームの実现を目指します。