次世代海洋エネルギー発電の要素技術を開発

新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)、協和コンサルタンツ、アイム電機工業、前田建設工業、九州工業大学、早稲田大学は、次世代海洋エネルギー発電の要素技術開発として、相反転プロペラ式潮流発電技術を開発した。

太陽光や風力などの再生可能エネルギーの普及が進められる中、日本の周辺にある膨大な海洋エネルギー資源(海流、潮流、波力、海洋温度差)を活用した発電技術の開発が期待されている。その中で、潮の満ち引きによる水平方向の流れを利用する潮流発電は、変化が周期的であるため発電出力を事前に予測できる。また、陸地に比較的近い場所に設置できるといった利点がある。

NEDOは、新たな再生可能エネルギーである海洋エネルギー発電の開発を2011年度から開始し、相反転プロペラ式潮流発電技術の開発を2013年度から取り組んでいる。今回の事業では、事業全体の調整を協和コンサルタンツが担当し、発電機の設計をアイム電機工業、施工方法の検討を前田建設工業、相反転に係る基本的な技術開発を九州工業大学と早稲田大学が担当する体制で開発を進めている。

相反転プロペラ式潮流発電は、2段のプロペラで磁石とコイルを相反方向に回転させる「相反転方式」を採用。従来のプロペラ式発電では、1段のプロペラで内軸磁石を回転させ、外側コイルは固定されていた。一方、相反転方式では潮流を受けた前後2段のプロペラが外側コイルと内軸磁石を逆方向に回転させる。これによって、磁界を切る相対速度が増加するため、高い発電効率が期待でき、同じ発電量の装置に対し、小型化が可能。

また、起電圧が高くなるため、送電ロスや電力制御機器の容量が軽減できる。さらに、発電機に発生する回転トルクが逆回転により相殺されるため、外部への反作用がなくなることで支持構造を簡素化でき、設置費用の削減が期待できるという。

今回実施した曳航試験は、2017年10月17日から20日に長崎県伊王島から沖に約2kmの地点で実用化時に想定される実機の7分の1スケールモデルを用いて実施された。試験の結果、前後2段プロペラの回転の安定性と、再委託先であるイーグル工業が開発したメカニカルシールによる高い防水性能を確認し、実海域での装置の安全性を確認できた。

今後は、今回の曳航試験で得られたデータを基に、数値シミュレーション技術を使い、流向も含めて周期的に変化する実環境下での運転を模擬して発電コストの試算を行う予定。

相反転プロペラ式潮流発電技術を開発

カテゴリー: 情報通信 , エネルギー   

大島 純一郎

大島 純一郎Author

証券系システムエンジニアやIT系資格対策問題集の編集、IT系Webメディアの編集記者などの経歴を生かして、企業向けIT関連の記事制作に携わる。専門は、IT、金融、医療分野。医療情報システムの企画/構築、運用に関する知識を有する専門者としての資格、医療情報技師、情報セキュリティアドミニストレータの保有者。

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