成果報告書詳細
管理番号20150000000479
タイトル平成24年度ー平成25年度成果報告書 風力等自然エネルギー技術研究開発 海洋エネルギー技術研究開発 次世代海洋エネルギー発電技術研究開発 (橋脚利用式潮流発電)
公開日2016/3/1
報告書年度2012 - 2013
委託先名広島工業大学 ナカシマプロペラ株式会社 五洋建設株式会社
プロジェクト番号P07015
部署名新エネルギー部
和文要約件名:「風力等自然エネルギー技術研究開発 海洋エネルギー技術研究開発 次世代海洋エネルギー発電技術研究開発(橋脚利用式発電)」
平成24 年年度ー平成25 年度成果報告書要約版

(1)対称翼タービンと高効率発電システムの開発(担当:ナカシマプロペラ株式会社)
潮流による往復流に対応できるための対称翼タービン設計プログラムの開発を行った。100kW/基を目標に流速及び製作実現性からタービン直径を3mに設定した。タービン性能評価はCp(パワー係数)の数値により行った。パラメータサーベイ(ピッチ比、展開面積比等)を行い、タービン要目(翼数、ピッチ比及び展開面積比)及びタービン翼厚を決定し,最大出力(最大流速時)に対してのタービン回転数、トルクの推定を行った。3mのタービン形状をもとに、モデルタービンは250mmの直径で製作図の作成を行った。複合材タービンの特性を検討し、製作方法及び水槽試験方法について初期検討を行った。
対称翼タービンユニットの試験方法について,タービン没水深度、主流速及び水平方向偏向角の試験条件を決定し、測定項目及び実験水槽を決定した。タービンユニットに関しては600mmのタービン直径で試験を行うことに決定し、そのタービンに見合う装置ユニットを検討及び作図した。さらに試験水槽への取付け方法を検討した。ユニットに関する検討項目としては水槽試験用としての耐久性(強度性)を考慮し、さらに駆動部の油脂類についても検討及び評価を行った。
吸収馬力100kW/基を基準として、発電機種類別システムについて経済性を含めた技術的評価を行った。誘導発電機又は永久磁石発電システムが良好で有ることが分かった。永久磁石発電システムは高効率運転及び安定した電圧・周波数変換が可能で適用性が高いと考えられた。しかし、永久磁石発電システムは実績が少ないので、実用化に向けて問題点の抽出を行った。汎用製品の可否、低回転時の問題及びタービン複数台のパラレル運転時の制御方法について検討を行った。

(2)橋脚利用式潮流発電施設の基礎設計技術の構築(担当:五洋建設株式会社)
橋脚利用式潮流発電施設の設置に向けた前提条件の整理を目的とし、橋脚施設(橋脚本体、防護柵等)の調査を行い、各橋梁の基本情報を整理した後、広島工業大学の所有する潮流データと照合し、検討対象とする橋脚形状を決定した。
検討対象とする橋梁の橋脚形状を確認した後、発電施設構造形式の基本形状の検討用概要図を作成し、設計・施工技術の構築に必要な技術的課題の抽出を行った。

(3)橋脚利用式潮流発電の実現性検証(担当:広島工業大学)
国内における潮流発電の研究事例について、「潮流発電」「潮流利用」「海流発電」「海洋エネルギー利用」等のキーワードを設定して、文献検索調査、ネット検索調査等を実施した。調査の結果として得られた事例について、総括表とパターン別傾向分析などを行ったうえ、事例ごとに統一したフォーマットにより得られた情報を整理してとりまとめた。
橋脚利用式潮流発電の実現性を評価する目的で、瀬戸内海の潮流エネルギー賦存量をもとにした潮流発電適地の調査を行った。まず、既存の潮流観測データや水理実験データをもとにGISデータベースを作成し、潮流発電適地の候補地の選定を行い,明石海峡と大畠瀬戸を適地として抽出した。次に、選定した候補地に対して、海域地形および潮流特性(流速・流向など)について現地調査を実施した。
橋脚利用式潮流発電に関して社会的・経済的視点からの実現性に関する協議と取りまとめに関する準備を行った。具体的には,関連する諸機関、諸団体が参画する「橋脚下海洋空間活用潮流発電に関する関係者ラウンドテーブル(仮称)」の編成,組織に向けた設立準備会議を行った。準備会議には,明石海峡や大畠瀬戸の関連漁業組合が参加することで,当該海域における潮流発電に関する理解を得られ、今後のラウンドテーブル進め方について十分な協議を行うことができた。
英文要約Title: Research and Technical Developments on next generation Ocean Energy Generator
(The Power Generation from Tidal Currents Using Bridge Pier)
Interval Report for 2013 Fiscal Year
By: Hiroshima Institute of Technology, Nakashima Propeller, Penta-Ocean Construction

Summary:
The component engineering of "Power Generation Turbine and System" and "Construction Technology of Power Plant Using Bridge Pier" was developed for the purpose of establishment of "The Power .Generation from Tidal Currents Using Bridge Pier" .Moreover, it verified also about "Implementability Verification of Current Power Generation Using Bridge Pier ".
In development of "Power Generation Turbine and System", the symmetric model turbine designwhich can respond to a reciprocating current was performed. As a result, power generating capacity determined the number of wings of the turbine which attains 100kw, the pitch ratio, and the surfaceproduct ratio.
In development of "Construction Technology of Power Plant Using Bridge Pier", the bridge pieraiming at arrangement of the precondition towards institution installation was investigated. From results of an investigation, after arranging the basic information on each bridge pier, the institution specification proposal was created.
In "Implementability Verification of Current Power Generation Using Bridge Pier" the current database of Seto-Inland Sea was created for the purpose of selection of the current power generation appropriate place. Moreover, carrying out bottom topography survey and current observation for thepower generation appropriate place extracted in the database estimated current energy.
Furthermore, preparations towards roundtable establishment were made for the purpose of evaluation of the implementability from social / economical viewpoint of bridge pier use type power generation.
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