(第７２節)：「洋上風力発電 コンパクト浮体」

2010/12/26 1:20 [ No.11786 / 11786 ]
(第７２節)：「洋上風力発電　コンパクト浮体」

(第６節)「風車のフラット３５」、
(第７１節)「メガ・ウインドファーム試算」において、
洋上風力発電、および、浮体ユニットに触れた。

今回は、浮体ユニットのコンパクト化、独立化に触れる。

房総沖の＜メガ・ウインドファーム計画＞において、

風車回転面直径：６０m
本体高：６０m
全体高：９０m
の1500kW風車、

ある程度の間隔を確保する必要性から、
浮体を、200m * 200m　として、

転倒防止の観点から、
ユニット同士を、剛接続することを想定していた。

-----------------------------------------------------------
【解決すべき課題】
しかし、関東の電力需要の半分をカバーするには、上記の風車、浮体ユニット、16,000セットが必要で、直列設置すると、3,200kmと、長大なものになる。
また、浮体ユニット自体は、200m*200mと、かなり大型であり、１ユニット、３億円の予算に収めるのは、材料費の観点から、高いハードルである。

【解決方法】
＜コンパクト浮体、転倒防止機構＞
風車本体最上部に掛かる力から生じる、風車本体と浮体の接合部に掛かる回転モーメント以上の回転モーメントを発生させる、バケツ式接続・水槽によるカウンターウェイトの設置で、浮体をコンパクト化、材料費低減、風車転倒防止を同時に達成する。

【原理】
風車本体最上部には、ブレード回転面が受ける風圧により、

F1 = (1/2)*V^(2)*ρ*A

V：風速
ρ：空気の密度
A：ブレード回転面の面積

の力が掛かる。

風車本体と浮体ユニットの接合部に、F1が発生させる回転モーメントは、

M1 = F1 * L1

L1：風車本体の高さ

となる。

バケツ式接続・水槽によるカウンターウェイトにより、風車本体と浮体ユニットの接合部に発生する、回転モーメントは、

M2 = F2 * L2

F2 = バケツ断面積 * バケツ水面と海水面の高さの差
F2 = バケツ断面積 * バケツ水面と海水面の高さの差
L2 = 風車本体と浮体ユニットの接合部と、浮体ユニットとバケツ取っ手の接合部との距離

M1 ＜= M2　であれば、洋上風車は転倒しない。

【効果】
上記、コンパクト浮体を導入することで、

①浮体同士を剛接続を要せず、洋上風車の設置方法、設置場所の自由度が高まる。

②コンパクトになり、材料費が低減され、洋上風力発電のコストが下がる。
-----------------------------------------------------------

上記、コンパクト浮体の導入で、

洋上風力発電のみならず、

太陽熱発電、太陽光発電、（※１）藻類プラント、海洋深層水発電、マリンファーム、養殖、漁礁、・・・、等、様々な応用が可能となる。






＜WSA事務局＞２０１２年１２月３０日
（※１）：削除









　　

＜参考：World Scientist Association 講義・論文目録＞
＜All rights reserved by Standard_Model.co＞