局所複雑地形における風力エネルギー評価に関する研究

局部复杂地形风能评估研究

• 批准号: 10875041
• 负责人: 菊山 功嗣
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 1999
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10875041/
• 关键词: 自然エネルギー; 風力エネルギー; 風力発電; 境界層; 表面粗さ; 複雑地形; 数値解析; 速度測定

我が国で風力エネルギを普及するためには、まず最適な風車設置予定地点を選定する必要があり、選定地点における風力エネルギ賦存量の予測が必要である。国土の大半が複雑な地形に覆われており、平野部の利用率が高く、風車を設置できる地点が丘陵・山岳地にならざるをえないため、これらの地形において風力エネルギ賦存量を正確に予測する必要がある。さらにまた我が国の気候風土に特有な風の流体力学的特性を明らかにし、それに適した風車の設計資料を提供しなければならない。本研究は複雑地形における風モデルとそれに基づく高精度の地域風況予測システムの確立とを目的としている。本研究では地形起伏、地表粗度の影響について明らかにするために、以下の風洞と実在の地形の2つを対象として実験と計算を行った。1.風洞モデル風洞の中に断面形状がベル型断面と呼ばれる2次元丘陵を設置し、乱流境界層が発達した状態において丘陵周りの流れを計測した。また3次元汎用流体シミュレーションソフトα一FLOWおよび風況予測シミュレーションソフトWASPの計算結果と風洞実験結果とを比較検討した。2.実在の地形モデル最上川の上流に位置する山形県立川町を解析対象として取り上げ、WASPを用いて風況予測シミュレーションを行った。また立川町において行われた風況観測のデータとWASPによるシミュレーション結果を比較検討した。これらの結果から、地形起伏、地表粗度の影響をより明らかにするためには、実際の地形における風況観測を行うため以下の観測システムを構築した。(1)複数の超音波流速計により高さ約13mまでの平均値および瞬時値の速度分布の計測。(2)熱線流速計により高周波成分を含む乱流成分の計測。

We need to predict the amount of wind power generated at the selected location. Most of the land is covered with complex terrain, the utilization rate of the Hirano area is high, the location of windmills is high, the terrain is high, and the occurrence of wind power is necessary to accurately predict. The characteristics of wind and fluid dynamics characteristic of China's climate and soil are presented in detail and design data of windmills are provided. This study aims to establish a system for predicting regional wind conditions with high accuracy based on complex terrain. This study focuses on the effects of terrain undulations and surface roughness on wind tunnel and topography. 1. Wind tunnel cross section shape is different from that of the wind tunnel cross section, and the two-dimensional hills are arranged, and the turbulent boundary layer is formed, and the hills are measured. 3-D universal fluid solution α-FLOW and wind condition prediction 2. The analysis of the upper part of the mountain and the upper part of the river is carried out by WASP. The results of the survey were compared with those of the WASP survey. The result is that the terrain undulates and the surface roughness affects the construction of the terrain. (1)Measurement of average and instantaneous velocity distributions at heights of about 13m with multiple ultrasonic anemometers. (2)Measurement of high frequency components and turbulent components by hot-wire anemometer

项目成果

H.Imamura,他3名: "Performance Evaluation of a WTGS in Complex Terrain"Proc.of3rd ASME/JSMEJoints Fluid Engineering Conference. 1-9 (1999)

H.Imamura 和其他 3 人：“复杂地形中 WTGS 的性能评估”Proc.of第三届 ASME/JSMEJoints 流体工程会议 1-9 (1999)。

菊山功嗣,他3名: "丘陵・山岳地域における風力エネルギ賦存量推定のための基礎研究" 国際風力エネルギー利用シンポジウム講演論文集. 10. 176-179 (1998)

Koji Kikuyama 等 3 人：“丘陵山区风能潜力估算的基础研究”国际风能利用研讨会论文集 10. 176-179 (1998)。