風力発電設備の出力・負荷解析技術

研究紹介詳細表示

登録日:2013/10/27 / 更新日:2020/02/05

～風のエネルギーを有効活用できます～

研究分野分類：1602 持続可能システム
産業分類：電気業

キーワード：再生可能エネルギー，環境保全，風力発電

環境学

環境創成学

長谷川豊（機能工学専攻）

研究概要　風車（風力発電設備）は屋外に設置され自然風を受けて運転するため、流入風条件の影響を強く受けます。また、風車ロータ回転速度ならびに翼ピッチ角の運転制御により空力過渡特性に変化が生じると共に、風車の大型化に伴い風車翼・マスト等の構造系の振動・変形と相互作用の影響が、風力発電設備の出力変動、風車翼への負荷変動に対して生じます。		特徴　当研究室は、「加速度ポテンシャル法」ならびに「渦格子法」に基づく流体解析モデル、「流入風モデル」ならびに「流体－構造連成解析モデル」を構築することにより、自然風況下での風力電設備の出力変動・負荷変動を数値計算によって解析する技術を有します。
背景・従来技術　風車の空力特性解析法として通常用いられる「翼素運動量理論」に基づく解析手法では、これらの諸問題を解決することが困難です。		実用化イメージ　開発中ならびに購入予定の水平軸風車について、設置予定の風環境データ（風況データ）が分かっている場合に、期待される風力発電量ならびに風車ロータ翼に働く等価疲労負荷を見積もるシステムを提供します。また、風車制御システムの妥当性を検討するために必要となる、風車制御時における空力学的な過渡特性を解析可能なシステムを提供します。