鳥翼型垂直軸風力タービン？　さらに風力発電用の集風器?: ソフトエネルギー

鳥翼型垂直軸風力タービン？　さらに風力発電用の集風器?

　NEDOのサイトに以下のようなリリースが発表されました。

プレスリリース / 新エネルギー・産業技術総合開発機構、日本工業大学工学部機械工学科
・鳥翼型垂直軸タービン流れの可視化【産技助成Vol.8】

-----image(pop up ; ”図1：集風器付き鳥翼型垂直軸風力発電機の概念図。右図は真上から見たもので、中心の風車の周りに4枚置かれている集風器により、風を集める効果があることを示す”) : 同リリースより

" よりたくさんの風を「受け」より効率よく風を「避ける」しなやかで鳥の翼のような風力発電システム。鳥翼型垂直軸風力タービンと風を効率的に風車へ流す集風器。

【新規発表事項】
独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO技術開発機構）の産業技術研究助成事業（予算規模：約50億円）の一環として、埼玉県宮代町にある日本工業大学の准教授、丹澤祥晃氏は、翼型垂直軸風力タービンと風を効率的に風車へ流す集風器を備えた鳥の翼のような風力発電システムを開発しました。
このシステムは台風の際に起きる強風時に、主に安全面のため強制停止させ、発電できなかった従来の風力発電に対し、強風時には風を「避ける」ことで発電を持続させ、風速50m/sec以上での稼動も実現するという風力発電システムです。
風を効率よく風車に誘導するための集風器で1.6倍もの風力エネルギーを集めることに成功し、その発電量は集風器を使わない場合に比べて2倍の発電量が得られています。
今後、耐強風性と騒音低減の研究と発電力の向上、小型化が実現できれば、家庭用屋上設置型の風力発電システムとして活用が期待できます。
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競合技術への強み
1）独創的形状：鳥翼型風車の発想は他に類例を見ない形状。鳥が翼を動かす時に生み出される空気抵抗の違いを風車設計に活かせないかと考えた点が本技術開発アプローチの原点。
2）風力エネルギーの効率的利用（1.6倍）：集風器を風車のまわりに設置して風を風車に誘導することで、集風器がない場合に比べ1.6倍もの風力エネルギーを得ています。これは従来の風力発電とは異なる仕組みです。
3）発電量（2倍）：集風器を使うことで風力エネルギーを集中できるとともに鳥翼型風車が風を柔軟に受け止める特性から、その発電量は集風器を使わない場合と比べて2倍の発電量が得られます。

-----image(pop up ; ”図2：集風装置あり、なしの効果比較”) : 同リリースより

今後の展望
当初のパワー係数（風力タービン回転領域の時間当たりの風力エネルギーに対する風力タービンの軸出力）は0.05程度でしたが改善が進み現在は約0.09まで向上しました。今後は、安全性確認のための寿命試験、フィールドでの実証試験などを行う中で風車効率の改善を施す必要があります。そして通常家庭の使用電力量の50％（年間1500Wh程度）の供給ができるよう開発を進めていきます。また本技術開発成果の製品化を目指して、高性能化、量産化、コストダウン手法の開発、意匠デザインの検討なども行う必要がありますので、今後は、現在の提携企業との共同開発をさらに進めつつ、資本力のある提携先を探して行きます。.........."

関連
・日本工業大学　機械工学科 : 丹澤研究室

・日本工業大学　機械工学科 : 丹澤祥晃（エネルギー工学）

" 研究テーマ
柔軟翼を持つ鳥翼型風力発電システムの開発 "

・論文詳細情報 : 流体工学部門講演会講演論文集 Fluids engineering conference ... Vol.2005(20051028) p. 279 社団法人日本機械学会 ISSN:13482882 ｢1822 鳥翼型垂直軸風力タービンに関する研究 : 第10報風力タービンに適合する発電機の設計指針(OS18-6 自然エネルギー資源の有効利用技術(6),OS18 自然エネルギー資源の有効利用技術,オーガナイズドセッション)
1822 Study of a Vertical Axis Wind Turbine Using Mechanism of Bird Wings : Part 10 Design Consideration of the Suitable Generator for a Wind Turbine｣

コメント

　集風器は、構造と機能的に想像がつく部分もあるのでともかく、鳥翼型垂直軸タービンについては、ほとんど情報がありません。柔軟な翼ということであれば、昨日ひょんなことからクリップしたOrnithopter様の飛行体の”逆回し”でも発電機は回りそうですが、こんなに複雑だと強度が問題になるでしょうね。オーニソプター（Ornithopter）は、人工的な翼のことです。模型から実際に人間が飛べるものまで製作されてきたようです。まあ、かってな予想なので、まったくことなる”風力発電機”だと思われるのですが、、、。なんとなく、柔軟な翼という発想に想像力を刺激されました。以下、まったくかってにピックアップさせていただいた動画です。

参考動画
Micro Ornithopter

(lax4321,2007年02月22日)

Build an Ornithopter

(makemagazine,2008年05月02日)

・Wikipedia : オーニソプター

参考エントリー
・3グラムの空飛ぶトンボ型ロボット、肩乗りペットにいかが？-----GreenPost -Heuristic Life -,2007/7/28

　集風器については、図はでなんとなく理解できます。興味深いのは小型風力発電機の世界では、少しでも風を集める工夫が世界中で行われるようになってきたことです。風力エネルギーの三乗則があるので、1.2倍の風の強さでは、エネルギーは1.2の三乗の1.728倍になるということですから、これらの工夫の意味が見えてきます。今回の試みでは、強風時にも風を利用することで、2倍の発電量を得ているということです。
鳥翼型垂直軸風力タービンについては、ほとんど情報を見つけることができませんでした。続報に期待したいですね。(t_t)