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風力発電ビジネスを「リスクの低い事業」にするために

Windconnect.co.,Ltd

風況解析

ウィンドファームの発電量の算出

 ウィンドファームでは風車1本ずつに風況観測タワーを立てず代表的な位置で風況を観測したものを、シミュレーション技術により、すべての風車の発電量を推定します
ウィンドコネクトでは、主に山岳地形の風況シミュレーターとして定評のあるRIAM-COMPACTを採用して発電量の算出を行っています
また国内で風況シミュレーターとして定評のあるMASCOTも導入しています

RIAM-COMPACT(CFD)を用いた風況マップ
発電量シミュレーションは、実際の風況だけでなく、仮想風況を用いて、おおよその風速分布を算出し、サイトの有望性の評価、適切な規模、本数の想定などの検討も行うことも可能です

解析の流れ

RIAM-COMPACTでの発電量シミュレーションは以下のような手順で進められます
風況解析の手順(RIAM-COMPACT)
           

乱流影響評価

RIAM-COMPACTは風の流れを可視化する機能を有しており、風の流れをアニメーション処理することも可能です
風車に悪影響を与える乱流強度や速度シアも算出可能ですので、建設前のレイアウト計画、あるいは建設後の故障要因究明の手法として活用されています
開発者の九州大学内田准教授を中心にこれまで乱流が原因で故障、事故が生じたと推察される案件の検証もなされています
また、既存風車では解析の結果、強い乱流の発生の確認ができたサイトではセクターマネジメントを行うことで、故障を大幅に低減することができた事例もあります(下記リンク参照)
(参考)
流体工学モデルRIAM-COMPACTを用いたウインドリスク(地形乱流)の評価について
九州大学内田准教授他
RIAM-COMPACTによるウインドリスク(地形乱流)の数値診断
―愛知県渥美風力発電所を例として―

九州大学内田准教授他

なお、乱流解析は風力発電所稼働後の不具合の検証の中で行われてきましたが、建設前・計画段階で乱流解析を事前に行うことが望ましいと考えます
※解析の画像は、実際にはアニメーション処理されたものの瞬間場を静止画にしたものです
乱流解析 風車ごとの水平ベクトル 風車への風の流れ(上流から水平ベクトルの推移) 
 風の剥離と乱流(リアムコンパクト)  風力発電機への乱流
不適切な風車の配置(故障の原因です) 遠方の起伏による風車への乱流

 
主流風向の高さ毎の風速分布(地形のより風の流れの変化をみることができます)

山岳地形に仮想配置して検証した事例(サンプル作成)
また、鉛直方向の主流風向の風速分布もシミュレーションできます

(速度シアの発生を評価)
風力発電機の鉛直方向速度シア
山岳地形で隣接する中型風車の鉛直方向の風速分布
風力発電機では上下風速差が小さいことが望ましい

ドップラーソーダ風況観測装置
ドップラー式観測装置

RIAM-COMPACT(風況シミュレーション)
RIAM-COMPACT


3TIER 風況情報サービス

NERI(風力発電コンサルティング)
新エネルギー総合研究所 一般社団法人日本風力協会(JWPA)


ウィンドコネクト株式会社