NEDOなど、相反転プロペラ式潮流発電技術を開発

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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2017年11月17日、次世代海洋エネルギー発電の要素技術である相反転プロペラ式潮流発電技術を開発したと発表した。

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、また、陸地に近い場所に設置できるといった利点がある。

今回開発した相反転プロペラ式潮流発電技術では、1段のプロペラで内軸磁石を回転させる従来のプロペラ式発電技術と異なり、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。これにより、磁界を切る相対速度が増加するため、高い発電効率と小型化が可能。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も軽減できる。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り、支持構造も簡素化できる。

相反転方式の特徴

10月17日から20日には、実機の1/7スケールモデルを用いた曳航試験を実施。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と実海域での装置の安全性を確認した。また、試験時の流速1.3m/sの条件で、379Wの出力を確認。この発電出力は発電効率43.1%に相当し、設計した発電効率42%を上回った。想定するプロペラ直径7mの実機では、流速4m/sで、543.6kWの出力が期待できるという。

今回のデータをもとに、数値シミュレーション技術で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、発電コストの試算を行う予定だ。

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