100kW級先端技術小型水平軸風車の開発研究

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我が国に多く見られる山岳地や離島では,道路が狭く送電網が弱い地域が多く,このような地域においても設置可能な分散型エネルギー源が要求されている.分散型エネルギー源としては,風力発電の利用が進んでおり,世界的にMW級大型風車や数kW級マイクロ風車の開発は進んでいるが,100kW級風車に関しては,風車大型化の過渡期に利用されたものの,十分な研究開発がされないまま世界的にMW級風車の開発に移行したため,100kW級風車の開発は取り残された状態にある.本研究では,インフラが整備されていない地域において,運搬と設置が容易な100kW出力級の高性能高耐久性のある小型先端技術水平軸風車およびその発電システムを実証機規模で開発研究する.研究開発の内容としては,(1)三重大学で開発した風車専用厚翼の実機への適用と風洞実験との比較,(2)翼に作用する流体力の測定と解析,(3)永久磁石を使用する同期発電機とインバーター・コンバーターシステムによる連続可変回転速度発電、以上3つのテーマを通じて,先端技術を持つ100kW級実機風車を開発する。本年度は,風車専用厚翼を100kW風車(既有設備)に搭載し,風速に対して最大の風車出力が得られるような最適プログラムの構築を行った。本年度は主として冬季のデータを取得したので、次年度には夏季の風特性も含めた制御を構築する予定である。また、本年度は最適な可変速度運転を目指すため、30kW風車にトラクションドライブを搭載し、無段変速による風車最適効率化の実験を行った。この成果をGLOBAL WINDPOWER 2004国際会議において発表した。