三菱電機、風力発電向けのレーザー光 風計測ライダシステムを開発

　三菱電機は、風力発電向けのレーザー光を利用した風計測用のドップラーライダシステムを開発したと発表しました。ライダー Lidarとは、Light Detection and Rangingの略で、訳すと”レーザー光による検知と測距”技術となります。ドップラー効果を利用した距離と方位の正確な測定が可能な技術です。原理は、レーザ光を空間に発射し、大気中のエアロゾルからの散乱光を受信、その信号周波数成分を解析により、移動する測定対象（この場合は風）の移動速度が、すなわち上空の風速を計測することができます。また同時に、レーザ光を繰返しパルス送信しながら、レーザビームをスキャンすることで、測定対象までの距離と方位を正確に得ることができます。
　今回同社が開発したのは、風力発電所設置時の発電量の予測精度を向上する風計測ライダ技術です。再生可能エネルギー技術の研究機関であるオランダエネルギー研究センター（以下、ECN）での第三者評価試験において、風力事業への導入基準をクリアすることが2014年4月に承認されました。

　用途としては、風車建設候補地の風況観測他、風車の予測制御、広範囲の風車の一括制御などが考えられます。風車の計画から運用、そして統計データーなどの解析用になくてはならない、風況観測の技術です。

プレスリリース / 三菱電機、2014年5月28日
・オランダエネルギー研究センターが性能を承認　三菱電機　風力発電向けの風計測ライダを開発

-----image（”上-図1：ライダ使用例、下-図2：風計測ライダ”） : 同リリースより-----

"　三菱電機株式会社は、風力発電所設置時の発電量の予測精度を向上する風計測ライダ※1を開発しました。当ライダは、再生可能エネルギー技術の研究機関であるオランダエネルギー研究センター（以下、ECN）での第三者評価試験において、風力事業への導入基準をクリアすることが2014年4月に承認されました。本成果を活用し、世界中で広がる再生エネルギー分野に貢献します。 ※1：Lidar = Light Detection and Ranging .......... 開発の背景 　風力発電所を設置する場合には事前に風況調査を行いますが、従来は風況観測マストを建設し、それに取り付けたカップ式風速計による調査を行っていました。しかし、カップ式風速計は一地点の風のみの計測に留まり、さらに風車の大型化に伴い風況観測マストの建設費用が増加するという課題がありました。 　レーザー光により地上から上空風を遠隔観測するライダは、風車のローター面を含む全高度の風を計測できるため風車の発電量の予測精度が向上するほか、風況観測マストが不要となるため費用の大幅な削減が可能となります。国際エネルギー機関（IEA）ではライダの国際標準化に向けた動きも本格化するなか、今回の開発により、世界中で高まるライダ導入の期待にお応えします。 .......... 開発の特長 　耐環境性能の向上などにより、洋上などへ運用範囲が拡大 ・耐水性IP67相当と耐温性マイナス20℃を実現し、耐環境性能を向上 ・ジャイロ搭載により耐動揺性を確保し、浮体式洋上風力発電への活用が可能

　省エネ・小型化により、運用負荷を低減
・定常時消費電力100W以下、重量60kg以下を実現し、運用負荷を低減

　ECNによる第三者評価試験で性能承認
・計測の基準となっているカップ式風速計との比較で誤差1％以下を承認
・欧州を代表する洋上風力研究開発プロジェクトNORSEWInD で要求されているライダの仕様条件をクリア
・ライダ稼働中のデータ取得率※2 95％以上をクリア
※2：データ取得率は三菱電機での解析結果となり、ECNは解析手法の妥当性を承認

今後の事業展開

　現在当社では、開発したライダの製品化を2014年6月に予定しています。本成果を活用して風計測ライダ事業のグローバル展開を図ると同時に再生エネルギー分野における風力発電の発展に寄与します。
.......... "

関連
・三菱電機 : ドップラーライダシステム
/ 風力発電分野

-----image : 上記サイトより

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帝人 TEIJIN、世界初！金属ワイヤー以上の熱・電気伝導性を持つカーボン・ナノチューブ100%の高強度繊維を開発

　帝人グループでアラミド繊維の生産・販売を展開しているオランダに本社を置くテイジン・アラミドB.Vは、テキサス州ヒューストン市のライス大学 Rice Universityとの共同研究により、金属ワイヤーと同等の電気伝導性、および金属ワイヤーを凌駕し、グラファイト繊維に匹敵する熱伝導性（いずれも同重量比）を実現する、カーボン・ナノチューブ（CNT）　100%の高強度繊維を開発しました。

　カーボン・ナノチューブ（CNT）は、炭素原子が網目のように結びついて筒状になった物質で、直径は数ナノメートル（=10億分の1メートル）。高い強度、弾性率、柔軟性を持ち、優れた電気伝導性や熱伝導性を有することから、幅広い用途への応用が見込まれている高強度繊維です。今回得られた性能、電気伝導、熱伝導性、そして強度、これらの性能はいずれも世界初のものということです。
　このカーボン・ナノチューブ（CNT）　高強度繊維は、高い強度と数々のすぐれた特長をそなえ、なおかつしなやかな糸、織物としての特長を有していることから、衣料、医療、自動車、航空・宇宙、通信のあらゆる現場に新しい可能性を開くものです。
　すでにテイジン・アラミドが1970年代から展開しているパラ系アラミド繊維「トワロン」の紡糸法である湿式液晶紡糸法により量産することが可能な段階に到達しているとのことです。まさにあらゆる場面に応用され、素材から世界を変えていく力がある発明かもしれませんよ。

　小説・楽園の泉で軌道エレベータ (wikipedia) を書いた、アーサー・C・クラークが生きていたらきっと、すごいねと言ってくれるかもしれませんね。　

プレスリリース / 帝人、2013年1月31日
・世界初！金属ワイヤー以上の熱・電気伝導性を持つ高強度繊維　カーボン・ナノチューブ繊維の開発について

-----image : 同リリースより

"帝人グループでアラミド繊維の生産・販売を展開しているテイジン・アラミドB.V.（本社：オランダ・アーネム市、社長：ゲーテ・W.フレデリクス）は、このたび、ライス大学（Rice University、米国テキサス州ヒューストン市）などとの共同により、金属ワイヤーと同等の電気伝導性、および金属ワイヤーを凌駕し、グラファイト繊維に匹敵する熱伝導性（いずれも同重量比）を実現する、カーボン・ナノチューブ（CNT）*1 100%による繊維を開発しました。これらの性能はいずれも世界初のものです。
..........
このたび開発したCNT繊維は、優れた電気伝導性および熱伝導性に加え、高い強度としなやかさを有しており、紡織用の繊維のように取り扱いが容易です。構造は、繊維軸に沿ってCNTが規則正しく配列されており、テイジン・アラミドが1970年代から展開しているパラ系アラミド繊維「トワロン」の紡糸法である湿式液晶紡糸法*2により量産することが可能です。

*1 カーボン・ナノチューブ（CNT）：炭素原子が網目のように結びついて筒状になった物質で、直径は数ナノメートル（＝10億分の1メートル）単位。高い強度、弾性率、柔軟性を持ち、優れた電気伝導性や熱伝導性を有することから、幅広い用途への応用が見込まれている。
*2 湿式液晶紡糸法：原料を強酸に溶かし、高分子材料が液晶状態（液体のような流動性を持ちながら、分子がある規則性を持って配列している状態）にあることを利用して紡糸する方法。これにより、繊維の分子を規則正しく配列させることができる。

今後は、このような特性を活かし、航空機や自動車のデータケーブルや電気通信ケーブルの軽量化に向けた銅線代替として用途開発を進めるほか、電子機器のアンテナや、放熱・冷却用途にも、CNT繊維の熱伝導性の寄与が期待されます。また、医療分野への応用についても、現在、研究機関とともに評価を進めており、さらには、エレクトロニクス機能を衣料と一体化させた「ウェアラブル・エレクトロニクス」分野への応用にも期待を寄せています。
.......... "

- Teijin Aramid, 11 January 2013 : Twaron spinning process is key to carbon nanotube fiber breakthrough

関連
・New nanotech fiber: Robust handling, shocking performance-----Rice University,JANUARY 10, 2013

-----image(”0110-FIBER-Group-med [New nanotech fiber: Robust handling, shocking performance]
JADE BOYD – JANUARY 10, 2013”) : 上記リリースより

"Nanotube fibers have unmatched combination of strength, conductivity, flexibility

Rice University’s latest nanotechnology breakthrough was more than 10 years in the making, but it still came with a shock. Scientists from Rice, the Dutch firm Teijin Aramid, the U.S. Air Force and Israel’s Technion Institute this week unveiled a new carbon nanotube (CNT) fiber that looks and acts like textile thread and conducts electricity and heat like a metal wire. In this week’s issue of Science, the researchers describe an industrially scalable process for making the threadlike fibers, which outperform commercially available high-performance materials in a number of ways.
.........."

Spinning nanotube fibers at Rice University

(RiceUniversity,: 2013/01/10)

"Scientists have created the first pure carbon nanotube fibers that combine many of the best features of highly conductive metal wires, strong carbon fibers and pliable textile thread. In a Jan. 11 paper in the journal Science, researchers from Rice University, the Dutch firm Teijin Aramid, the U.S. Air Force and Israel's Technion Institute describe an industrially scalable process for making the threadlike fibers, which outperform commercially available products in a number of ways."

・Wikipedia : ポリアミド

参考エントリー
・福井県工業技術センターなど、太陽電池を織物に組み込んだ「発電するブラインド」を開発。京セミが開発したスフェラー(R)球状太陽電池を利用-----ソフトエネルギー、2010/11/25

おすすめエントリー
・週刊GreenPost 59号 2013/2/4-8日版 しなやかな技術研究会

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EUは、再生可能エネルギー実証プロジェクト合計23件に12億ユーロ（1400億円超）の助成を決定

　EU、欧州委員会(European Commission)は、昨年末に再生可能エネルギー実証プロジェクトに対して合計23件に12億ユーロの助成を決定しました。このプログラムの名前は NER300 funding programmeで、今回決定されたのはバイオマス（フィンランド、イタリア、ポルトガル、フランス、オランダ、スウェーデン[2件]、ドイツ、）、浮体式洋上風力発電（フランス、ポルトガル）、風力発電（スウェーデン、オーストリア）、太陽熱発電（キプロス、ギリシャ[2件]、スペイン）、スマートグリッド（ベルギー）、地熱発電（ハンガリー）、潮流発電（イギリス[2件]）、波力発電（アイルランド）、洋上風力発電（ドイツ[2件]）という内訳で、内容は調査、実証、新設・運用など様々な内容に対する助成となっています。（参考）

　ちなみに、12億ユーロは、今日の参考レートでは、約1千400億円です。プロジェクト一件に対する助成の割合は50％。今回の第一回選定プロジェクトは、再生可能エネルギーに回ったが、第二回には、CCS（二酸化炭素回収貯留）技術に対して2億7500万ユーロが予定されています。

　この助成により、雇用が生まれ、産業が興り、ヨーロッパ全体の技術力の向上にもつながり、それがやがては輸出にもつながる。欧州の希望も感じる手当てだと思いました。

プレスリリース / European Commission(欧州委員会),18/12/2012
・Climate action: Commission awards EUR 1.2 billion to kick-start 23 innovative

-----image : 関連記事より

"The European Commission today awarded over €1.2 billion funding to 23 highly innovative renewable energy demonstration projects under the first call for proposals for the so-called NER300 funding programme. Projects will be co-financed with revenues obtained from the sale of 200 million emission allowances from the new entrants' reserve (NER) of the EU Emissions Trading System.

The projects cover a wide range of renewable technologies - bioenergy (including advanced biofuels), concentrated solar power, geothermal power, wind, ocean energy and distributed renewable management (smart grids).
..........
Collectively, the award winning projects will engage several thousands of full-time workers during the construction phase (next 3-4 years). Once operational, about a thousand full-time workers will be engaged for the next 15-20 years to keep the installations running. Positive growth and employment effects are also intended along the supply chain feeding the sector.

NER300 funding will provide up to 50% of the 'relevant costs' of the project, a term in essence meaning the additional costs compared to existing, proven technologies; the rest will be covered by private investment and/or additional national funding. NER300 funding will be made available on an annual basis, based on proven performance (the amount of green energy produced) and the meeting of knowledge-sharing requirements.
.......... "

関連
・European Commissio - Climate Action : NER300
/ Questions and Answers on the outcome of the first call for proposals under the NER300 programme（助成決定リストがここに掲載されています。*）
- NER300 - Large-scale Stirling dish power plants with solar to electric efficiency of over

*)当初、助成決定先をドラフト版を参照して書いてしまったので、以下のリストには、太陽熱関連のところと助成金額に混乱があります。暇を見て直します。正確な対象とリストは、上のQ&Aを参照してください。

・NER300　- Finance for installations of innovative renewable energy technology and CCS in the EU / First call - Award Decision(NER300第一弾助成決定内容ドラフト版)

・EU 再生可能エネルギー実証プロジェクト23件に12億ユーロの助成を決-----EICニュース、 2012.12.18

・First call for proposals under the NER300 programme-----EU Business,20 December 2012

・Renewables set to get bulk of NER300 funding-----EWEA, 21 Dec 2012

・Four CSP projects awarded by EU with €203.3 M under the NER300 programme-----CSP World,19 December, 2012

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欧州風力エネルギー協会(EWEA)、EU圏の風力の設備容量が累計100GWに達したと発表

　 欧州風力エネルギー協会　European Wind Energy Association(EWEA)がまとめたところによると、EU圏の風力の設備容量が累計100GWに達したととのことです。同時に公開されたグラフを見ると、1995年の統計開始から、累計50GWに達するまで、2007年までの、１２年が必要であったのに、残りの50GWを積み増すのにたった、５年しかかかっていないことがわかります。風車も大型化し、効率よく配置できるようになったことがわかります。

　100GWは、日本的表現では容量１億キロワットに相当し、5700万世帯分の電力消費量をまかなうことができるとのことです。仮に1基を2.5MWとすると4000基に相当します。また、原子炉の39基分、石炭火力発電所62基分、ガス火力発電所にして52基分に相当するそうです。

　また同時に公開された、トップ10の風力発電所ランキングリストでは、

No.1 Fantanele and Cogealac(Romania) 600MW(GE 2.5MW機*240基)
No.2 Whitelee(UK) 539MW(Siemens 2.5MW機*215基)
No.3 Viking(UK) 371MW(Siemens 3.6MW機*103基)

　となどが発表されました。リーマニアにあるFantanele and Cogealac風力発電所が地上としては、最大規模と初めて知りました。

プレスリリース / European Wind Energy Association(EWEA),27 September 2012
・EU reaches 100 GW wind power milestone

-----image(”Cumulative wind power installations in the EU (GW)”) : 同リリースより

"The European Union has passed the milestone of 100 gigawatt (GW) of installed wind power capacity, according to the European Wind Energy Association (EWEA).
100 GW of wind power can generate electricity over a year to meet the total consumption of 57 million households, equivalent to the power production of 39 nuclear power plants.
It took the European wind energy sector some twenty years to get the first 10 GW grid connected. It only needed 13 years to add an additional 90 GW. Half of the total European wind power capacity has been installed over the past six years.

"It would require burning 72 million tonnes of coal annually in coal fired power plants to match Europe's annual wind energy production. Loading that amount of coal on trains would require 750,000 wagons with a combined length of 11,500 kilometres - the distance from Brussels to Buenos Aires, Argentina," said Christian Kjaer, CEO of EWEA.

"Despite only utilising a tiny fraction of Europe's vast domestic wind energy resources, wind power is having a substantial impact on Europe's energy security and environment, and benefits us hugely in creating green jobs and technology exports", said Kjaer.

Recent wind turbine installations contributing to the 100 GW milestone include:

•Anholt offshore wind farm, 400 MW developed by DONG off the coast of Denmark;
•Linowo, 48 MW developed by EDF Energies Nouvelles Polska in Poland;
•Ausumgaard, 12 MW developed by a private landowner in Denmark (west Jutland);
•Akoumia, 7.2 MW developed by Greek power company PPCR on the island of Crete.

For a list of Europe's largest onshore wind farms see here.
[ http://www.ewea.org/fileadmin/ewea_documents/
documents/publications/statistics/
Ten_biggest_wind_farms_in_Europe.pdf ]

-----image(”a list of Europe's largest onshore wind farms”) : 同リリースより
..........
100 GW of wind power can produce the same amount of electricity over a year as:

• 62 coal power plants, or
• 39 nuclear power plants, or
• 52 gas power plants.

To produce the same amount of electricity as 100 GW of wind turbines in a year you would have to:

• Mine, transport and burn 72 million tonnes of coal, at a cost of €4,983 million, and emit 219.5 Mt of CO2, or
• Extract, transport and burn 42.4 million cubic meters of gas, at a cost of €7,537 million, and emit 97.8 Mt of CO2.
.......... "

関連
・EU reaches 100 GW wind power milestone----- Global Wind Energy Council(GWEC),27 September 2012

・ＥＵ風力発電、容量１億キロワットに-----日本経済新聞、2012/9/27

参考エントリー
・米オレゴン州に日本企業も参画し845MWのShepherds Flat風力発電所が完成-----ソフトエネルギー、2012/09/26

・世界風力エネルギー協会 GWEC、リポート Global Wind Statistics 2011 を公開。全世界では、+21%-----ソフトエネルギー、2012/02/13

おすすめエントリー
・週刊GreenPost 42号 - しなやかな技術研究会 2012/10/1-5日版

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オランダのBlue H Group Technologies 、2008年に世界初のフローティング（浮体式）風力発電機を洋上実験

　世界初のフローティング 浮体式風力発電は、2009年9月から実証運転されたノルウェー沖のシーメンス 2.3MW機を採用したHywindプロジェクトだと考えていましたが、それより1年ほど前に、イタリアでBlue H（オランダ）が行った洋上実験が世界初だったようです。

・ノルウェー Hywindプロジェクト -浮体式洋上風力発電 Floating wind turbine-----自然エネルギー、2010/12/22

　
-----image（”World's First Floating Wind Turbine Blue H Technologies BV”） : Photo courtesy Blue H

" A floating wind turbine deployed off the coast of southern Italy by offshore, deep water wind power developer Blue H Technologies. Blue H's subsidiary, Blue H USA, LLC has a floating wind farm off the coast of Massachusetts. "

　具体的には、2007年に南イタリアの海岸から21.3km沖合いの水深113mの場所にフローティング 浮体式風力発電機を設置し、実験を行い。現在は、フェーズ2に入り、Blue H独自の浮体式風力発電機用のプラットフォーム Submerged Deepwater Platform (SDP) の開発に入っているようです。さらに、計画通りに進めば同海域に3.5MWの風力発電機26基からなる92MWのTricase洋上風力発電所の建設計画を進める方針のようです。

関連
・Blue H / Blue H - Products - Phase 1

" As proof of concept, Blue H built and successfully launched into the water towards the end of 2007 a large-scale 75% size prototype SDP. In the summer of 2008 this was installed along with a small wind turbine in 113 meter deep water at a distance of 11.5 nautical miles (21.3 km) off the coast of Southern Italy,..... "

-----image : 上記サイトより

/ Phase 2
/ Phase 3

・4coffshore.com : Tricase

・The Wind Power : Tricase windfarm (Italy)

・First floating turbine-----Wind Power Monthly,01 January 2008

" The first large scale prototype of a floating wind turbine was due to be installed last month ten miles off the coast of southern Italy. Dutch firm Blue H Technologies BV says the water depth at the site for its tension-legged wind energy converter is 108 metres. The lightweight tower and 2 MW two-blade turbine, made in Italy, are designed specifically for deep sea use and will be mounted on a submerged deepwater platform. The... "

・Float on: Floating offshore wind opens up the deep-----Renewable Energy World,2008/04/24

参考
BLUE H: nuovo prototipo

(http://youtu.be/mqu-C66oL5I,2008/03/31)

BLUE H

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