浮体式交差軸風力発電設備
水上での動揺に影響されない浮体式風車を提供します。
動揺しないための強固なベースや調整機構が不要となります。
水深が浅くて適用しにくかった水域での実装も可能となります。
風車の回転軸を水平でも垂直でもなく風向と交差するタイプを考案しました。
・浮体が動揺しても風向と風車回転軸の角度が変わらない → 浮体コストを低減
・浮体が動揺しても風向と風車回転軸の角度が変わらない → 風車の故障リスクを低減
・風車の回転軸を両持ちする → 風車設備としての構造強度向上
・風車の上部スペースを利用できる → 太陽光パネルを併設しハイブリッド発電できる
などのメリットが期待できます。
遠隔水域での独立電源としてご使用いかがでしょうか。
使用方法は、
１）係留型
係留させて浮体式風車として使用することで、動揺に強く、吹き流しの要領で自然と風向と風車が正対する設備を提供します。
２）自律航行型(開発中)
自ら発電するヨット型のドローンです。空は飛びません。ウィンドサーフィンのシバーリングのような動き方ができるドローンがあれば、広い洋上の風況の良好な場所で効率よく発電して、エネルギーを自給するのです。
日本国内の陸上では風況がよく、風車を建てやすい場所が少なく、山の上や洋上に進出しています。
洋上でも、より風況が良い沖合に建てるとなると施工や発電、メンテナンスの効率の問題から風車は大型化する傾向があります。
ところで、沖合では水深が深いため浮体式の構造が選択されます。風車は揺れると風車への負荷が増し、制御が難しくなります。
揺れないように浮体は巨大にし、揺れを抑制する制御が検討されます。
安価な電気を求めていても、なかなか費用が下がりません。
また揺れると風車が使えないとなると、小規模設備で使用することができません。
そこで、浮体の揺れを許容する風車はできないか、という課題が発生しました。
着眼点は風車の回転軸です。
回転軸と風向との角度が、揺れによって変化することで風車への過大な負荷が発生します。
風車の回転軸を風向と交差する配置にすることで、浮体の揺れによる影響を除外できるのではないかと考えました。
山あいのダムや湖沼など、遠隔地の情報収集にお役立てできると幸いです。
また将来的には通常の洋上風車が立てにくい水域に、交差軸風車を設置し電力供給の一助になれるよう開発していきたいと考えます。
GPSを搭載し、気象情報を読み込んで自律型でシバーリングできる仕組みができれば、浮力体の上に風車と蓄電池を載せて洋上に放って充電して戻ってこさせることができるのです。巨大な設備でなく、量産性やメンテナンス性、航行性を考慮した最適な設備サイズが決まれば、発電コストも低減可能と考えます。
