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再生可能エネルギーに関する研究の紹介

広島大学大学院工学研究院エネルギー・環境部門 岩下英嗣

広島大学大学院輸送・環境システム専攻の耐空耐航性能研究室では、昨今、再生可能エネルギー、中でも風力発電、海流発電について研究プロジェクトを遂行中です。

一つは、九州大学、大阪大学、民間企業との共同研究プロジェクトであり、九州大学応用力学研究所の大屋教授の開発した風レンズ風車を数機搭載した浮体式洋上風力発電システムに関する研究プロジェクトです。風車と太陽光等を組み合わせて1プラント当たり2MWの発電を可能とします。

プロジェクトにおける当方の担当は、風車、係留を含んだ浮体の動揺解析であり、現在は理論解析が終了し、応用力学研究所で行われた実験結果との比較を通じて、動揺特性や係留張力に関する理論解析の推定精度検証を行っているところです。

海流発電用タービンの性能試験
海流発電用タービンの性能試験
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もう一つは、沖縄科学技術大学院大学 (OIST) の新竹研究室との共同研究プロジェクトであり、海流発電システムに関するものです。OISTの新竹教授は図に示すような、浮体とバラスト、ローターから構成される海流発電システムを提案して沖縄近海において船による曳航試験を実施しています。これを係留により100mより深い海域に浮遊させ、安定した海流により安定的に電力を取得しようというコンセプトです。

当初は当方がニッコー(株)へ提供していた風車用ブレードを用いて曳航試験等パイロット試験を実施して来ました。これを通じて、システムとして問題なく機能し、発電が行われることを確認するに至り、当方との共同研究がスタートしたところです。

当方の担当は、海流発電用に新規にローターブレードを設計してその性能確認を行うことにあります。翼素運動量理論の一種であるAdkins & Liebeck理論を用いたブレードの設計を行い、風洞試験において性能確認を終えたところです。図に示すように、理論推定と実験結果が極めて高い一致を示すことが確認されています。今後は水槽曳航試験において水中での発電性能を確認することになっています。



岩下英嗣
広島大学大学院工学研究院エネルギー・環境部門
船舶海洋工学

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