研究テーマ ｜ Research theme
低流速海域で使用可能な浮沈式潮流発電システムの開発
R/D of a floating/submersible tidal power system applicable in low-speed tidal current
研究者 ｜ Researcher
研究概要 ｜ Research summary
潮流発電は予測可能であり，信頼性の高いエネルギー源とみなされています。英国では，まもなく商業発電が始まる段階にきており，日本でも五島において500キロワットの実証実験が計画されています。ただし，それらの大型機は大潮時の流速が3m/s以上の強流域に限られています。本システムは，中程度の潮流域に対して適用可能となるように，タービン位置での流れを増速するために大型のディフューザーを装着したものであり，また，上潮と下潮で流向が変化する潮流への対応から，ロープ係留によって潮流が低速時には水面に浮上し，高速時には中層で流れに正対して発電可能な浮沈式潮流発電システムです。これにより，定期的に必要となる装置のメンテナンス時の設置・回収のための海上工事費を下げることができます。現在，定格出力5kWの小型装置を使って五島の奈留瀬戸において実験を行っているところです。
Tidal power is considered a predictable and reliable source of energy. This system is equipped with a large diffuser in order to accelerate the flow at the turbine position so that it can be applied to the middle tide region. It is a floating/submersible tidal power generation system by rope mooring, which floats near sea surface when the tidal speed is low and faces to the flow in the middle layer when the tidal speed is high. This will reduce the cost of installation/recovery during maintenance of the equipment. We are conducting the demonstration experiment in Naru-Strait, Goto, using a small device with a rated power of 5kW.
特色・研究成果・今後の展望
- 遺伝子アルゴリズムを用いたタービンとディフューザーの最適設計法
- 回流水槽における模型実験による発電性能の確認
- 曳航水槽における模型実験による浮沈式潮流発電システムの確認
- タービン直径0.64m，長さ約2m，幅・高さ約１ｍ，空中重量約400kgの実海域実験用模型の製作（下部の写真左）
- 五島市奈留瀬戸における実海域実験(写真右)
社会実装への展望
本システムは，大潮時の最大流速が3ノット(1.5m/s)程度の潮流を利用して発電するものであり，特に離島における再瀬可能エネルギー源として有効となる技術です。装置のサイズは，普通の漁船で曳航可能な直径5メートル程度で，複数の装置による潮流発電ファームを漁協と共同運用することを想定しています。その場合，発電と共に雇用も増やすことができるので地域の活性化にも貢献できると思われます。