1: 名無しさん 2017/06/28(水) 18:13:48.37 ID:CAP_USER9
日本でも山間部や海沿いなどで見かけることが多い風力発電用の風車で、羽根の長さがなんと200メートル、支柱の高さがおよそ300メートルで、最も高い地点が500メートルにもおよぶという、世界でも類を見ない巨大さを持つ風車の研究がアメリカで進められています。

SUMR ? Segmented Ultralight Morphing Rotor
https://sumrwind.com/

World's Largest Wind Turbine Would Be Taller Than the Empire State Building - Scientific American
https://www.scientificamerican.com/article/world-rsquo-s-largest-wind-turbine-would-be-taller-than-the-empire-state-building/

アメリカのバージニア大学を中心とする6つの機関による共同研究アライアンスが、より高い効率を実現する発電用風車の実現を目指した研究を進めています。
風力発電用の風車の場合、羽根の数を同じとした場合には風を受けることができる円の面積が大きくなるほど発電効率が上がり、さらに風速が2倍になると発電量が4倍になるという特性があるとのこと。
つまり、風力発電を行う場合は、羽根の直径をできるだけ大きく、そして風の強い場所に設置することが求められるということになります。

その原則をもとに研究が進められているのが、研究チームが開発を進めているSUMR(Segmented Ultralight Morphing Rotor:分割型・超軽量なローター)を搭載した超巨大風力発電機です。
主な風力発電機の羽根の長さが50メートル程度であることが一般的ですが、開発されているのは羽根だけでも200メートルを超えるという想像を絶する大きさの風車。
この巨大サイズの風力発電機を、陸地から20km程度離れて安定的に強い風が吹く洋上に設置することで、効率よく電力を生み出そうとしています。

1

この発電機が実現すると、1基で50メガワット級の発電力を備えることになるとみられています。
風力発電は燃料などのエネルギー源を必要としないため、低コストで電力を生み出すことができる再生可能エネルギー源として期待が集まっています。

ただし、これほどまでに大きな発電機、特に長さが200メートルもある羽根が作られたことはこれまでに一度もなく、完全に未知の領域となっています。
そのため、研究チームでは羽根を一体で製造するのではなく、羽根を長さ方向に3つ程度のセグメントに分離して、それぞれを合体させることで1枚の羽根を作り上げることを視野に入れているとのこと。

2

また、この発電機には羽根が2枚しか用いられないことになっているのですが、これは重量増を避けるための対応策とのこと。
支柱の上に乗る装置、いわゆる「上もの」の重量がかさむと、それを支えるだけの強度が支柱に求められることになります。
羽根の数が減ると発電効率はもちろん低下してしまうのですが、研究チームでは効率と費用のバランスを考えた結果、このサイズと羽根の枚数に行き着いた模様。

さらに、強い風が吹き付ける洋上に設置することになると、台風による強風を受けた際に強い力がかかり、発電装置全体が破壊されてしまう危険性も無視できません。
そこで研究チームは、ヤシの木が風を受けたときのように羽根全体が「たわむ」ことで、強い風の力を受け流せる設計を取り入れています。

このたわみは、羽根の根元を軸にして人為的に調整することができるように設計されているのですが、この技術を実現するために研究チームは、羽根と発電機の位置関係を通常とは逆にしています。
つまり、風が吹いてくる方向から発電機が前、羽根を後ろというレイアウトにすることで、強い風を受けたときに羽根を折りたためる可動域を大きくしているというわけです。

3

研究チームはまず、2017年夏に直径2メートル程度の模型を作って検証を行い、2018年夏には直径20メートル級の模型にスケールアップしてさらに検証を進める予定。
あまりに巨大な風車の計画のため、その実現には困難が待ち受けているとみられ、研究チームそのものも必ず実現できる確証はまだ持てていない模様。
それでもなお、この研究を進めるのは、もし実現すると風力発電の世界に革命を起こせるという可能性を追求するためだそうです。

http://gigazine.net/news/20170627-500-meter-wind-turbine/

3: 名無しさん 2017/06/28(水) 18:19:29.06 ID:Oxr4V6u70
風切り音が煩そうだな、でも見てみたいな。

5: 名無しさん 2017/06/28(水) 18:21:23.08 ID:NzZk/BPo0
実現したとして何年もつの?w
羽根の付け替えできる範囲の方がいいだろ

6: 名無しさん 2017/06/28(水) 18:22:23.93 ID:1ZE+sDxh0
ハリケーンがきたらよく飛びそうな

まあ対策くらい考え済なんだろうけど

9: 名無しさん 2017/06/28(水) 18:25:43.56 ID:CNEH5Vsb0
メンテが大変だろ

13: 名無しさん 2017/06/28(水) 18:28:18.66 ID:qtEERiTL0
ハリケーン来たら確実に壊れるだろ
あと鳥とか叩き落としちゃうんだったよな

106: 名無しさん 2017/06/28(水) 19:56:52.89 ID:GBDLy2Bt0
>>13
ここまででかいと逆に鳥は避けれそう
回転速度も遅くなるだろうし

20: 名無しさん 2017/06/28(水) 18:34:25.33 ID:Eo/H61p00
羽根の端の速度はどのくらいになるんだろ

32: 名無しさん 2017/06/28(水) 18:44:15.56 ID:q6NYIbMo0
10秒で1周なら先端は750km/h
先端部は風で回るんじゃなく、風を起こしてる感じじゃねえか

36: 名無しさん 2017/06/28(水) 18:47:17.42 ID:FHtxXhiW0
>>32
ということは、そんなに速くは回らんのだろうね。

34: 名無しさん 2017/06/28(水) 18:45:15.73 ID:gjzbaxR10
山に作ればいいだろ

支柱は山そのもの

羽根と発電装置があれば済む

日本にもアメリカにも、普通は人が立ち入らない山ってもんがあるのだから

35: 名無しさん 2017/06/28(水) 18:46:47.61 ID:l3p54JvG0
北海道東側に設置すれば日本の電力全て賄えるな

68: 名無しさん 2017/06/28(水) 19:09:45.11 ID:fzEnhDrk0
>>35
風力発電の最適地は稚内周辺の道北から日本海側にかけて
次点で青森から秋田、山形にかけての東北日本海側だな
台風の影響も少ない

49: 名無しさん 2017/06/28(水) 18:57:18.03 ID:Mtj51tBWO
事前の風力調査を忘れずに
雷対策も

モデルハウスの風車の近くはAMラジオがノイズいっぱい

62: 名無しさん 2017/06/28(水) 19:05:37.77 ID:fzEnhDrk0
羽の長さ200mてことは羽の直径が400mか
東京タワーよりデカイのをグルグル振り回してるイメージになるんだなw

70: 名無しさん 2017/06/28(水) 19:12:01.11 ID:HJaCeXU/0
大きいにも程があるだろw

71: 名無しさん 2017/06/28(水) 19:12:30.68 ID:dDeWqGp40
稚内の風力発電だってすぐに動かなくなるつーか、殆ど動いてないツーの…

72: 名無しさん 2017/06/28(水) 19:13:58.38 ID:fzEnhDrk0
>>71
稚内の風力発電の設備利用率は最大4割な

73: 名無しさん 2017/06/28(水) 19:15:04.95 ID:dDeWqGp40
>>72
保守点検に故障ばっかりだよな
騒音公害だし、鳥も死にまくり
降水量も落ちてる筈

74: 名無しさん 2017/06/28(水) 19:18:30.72 ID:fzEnhDrk0
>>73
いや、設備利用率は原発でもメンテとかで6割くらいよ
風任せの風力で4割って相当な数字
全国平均値は2.5割くらい
太陽光だと15%以下になる

82: 名無しさん 2017/06/28(水) 19:26:48.95 ID:vPQ5uQhH0
これはバベルされますわ

90: 名無しさん 2017/06/28(水) 19:36:00.80 ID:S6wEv+j/0
日本も海を活用した風力の開発を進めないとな
陸で風力は増やしにくいみたいだしな

96: 名無しさん 2017/06/28(水) 19:44:09.39 ID:dDeWqGp40
>>90
増やしにくいどころか日本は気流が安定してないからヘリコプターの安定運用すら無理でしょ
安定してるのは地熱と百害あって一利なしの黒潮だけ
次が水力ね

125: 名無しさん 2017/06/28(水) 20:11:26.48 ID:EcHlpqZd0
結局コスト優先で中国製になって半年後に崩壊する

126: 名無しさん 2017/06/28(水) 20:12:45.88 ID:dDeWqGp40
>>125
太陽光発電と一緒だなw
補助金無ければ本質的な効果は無い
エネルギーと資源の無駄遣いなだけで、地球温暖化には拍車が掛かる

150: 名無しさん 2017/06/28(水) 21:22:45.19 ID:0aLMs8PfO
2枚羽根の捻りを一定周期で変動させる。
羽根は基本直立位置にあり殆ど同じ場所を行ったり来たりする。
これで鳥の衝突がなくなるだろう。
この考えを進めると風を受けるのは鎧戸のような板でもよいと考えられる。
鎧戸の羽根が定期的に方向を変え、板全体が左右に往き来するリニアモータになる。
鳥から見たら明らかに板状の障害物なのでぶつかる鳥もいないだろう。

155: 名無しさん 2017/06/28(水) 21:30:38.99 ID:/aqEgiSe0
>>150
抗力発電機は戻り側の羽根が問題になる。仮に風速と同じ速度で羽根が回転したとすると
戻り回転側の羽根は相対的に風速2倍に衝突する。
流体は2倍速度になると8倍のエネルギーが発生するので、鎧戸みたいな構造で開口率10倍にしても
2割のエネルギーしか生かせないことになる。(実際はもっと複雑)

だから風力発電はほとんどがプロペラ型なの

162: 名無しさん 2017/06/28(水) 22:00:50.41 ID:m3XVYzqJ0
日本だったら、海上に建てるしかあるまい。

164: 名無しさん 2017/06/28(水) 22:17:54.59 ID:0p8QR+Kg0
海上なら低周波を吸収してくれるから、いいかな
とも思えるが、漁場なんかには影響あるだろうな。

161: 名無しさん 2017/06/28(水) 21:59:12.88 ID:ZJU+2MA50
小さいのをいっぱいつけたほうがいいんじゃないの、維持管理も簡単だし


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