内湾環境に適合する波力発電システムの研究

研究の背景

地球温暖化対策としての温室高ガスの発生を抑制する必要性は，声高に謳われるようになっている．エネルギー消費の観点からは，利便性を損なうことなく消費を抑制するためのさまざまな施策が取られている．省エネ家電の開発やエコポイント・エコ減税などの施策も採られている．エネルギー確保の観点からは，化石エネルギーへの依存から脱却するために，風力発電や潮流発電，温度差発電などのクリーンエネルギーへのシフトが模索されている．

海からのエネルギーの取り出しが効率的に行うことができれば，周囲を海に囲まれている日本にとっては，大きな技術革新と言えよう．なかでも，背後に都市を抱えるような内湾において，都市で利用されるエネルギーのごくわずかな電力であっても取り出すことができれば，有用であろうと思われる．いわゆる「エネルギーの地産・地消」である．

目的

本研究は，港湾海域において波力発電システムを開発・提案することを目的とする．これによって

  • 送電距離が短くなるため，送電によるエネルギーロスが低減
  • 電力の地産地消
  • スマートグリッドシステムと併せて考えることにより，少発電・集約・効率的配分を目指す

などの利点があると考えられる．

これまで得られた主要な知見

公表論文

  1. 重松 孝昌・田口 恵美・加藤 健司・脇本 辰郎・吉岡 真弥：縦スリット直立消波工遊水室における水面変動および流速の現地観測，土木学会論文集B3（海洋開発)，第77巻，2号，pp. I_271-I_271，2021．
  2. 脇本 辰郎・吉岡 真弥・大下 誠人・重松 孝昌，加藤 健司：スリット式防波堤を利用した波力発電システムの開発（屈曲板式発電装置の高出力化），日本機械学会論文集，DOI:10.1299/transjsme.20-00247，2020．
  3. 廣田 理織子・重松 孝昌・加藤 健司・吉岡 真弥・脇本 辰郎：内湾環境下におけるサボニウス水車の回転性能評価に関する研究，土木学会論文集B3（海洋開発)，第76巻，pp. I_138-I_143，2020．
  4. 脇本 辰郎・吉岡 真弥・大下 誠人・重松 孝昌・加藤 健司：スリット式防波堤を利用した波力発電システムの開発(屈曲板式発電装置の高出力化)，日本機械学会論文集，No. 892，pp．20_00247(11pg), 2020．
  5. Tatsuro WAKIMOTO, Kenji KATOH, Takaaki SHIGEMATSU, Shin’ya YOSHIOKA：Development of a Wave Power Generation System Using a Slit Type Breakwater (Performance of bending plate type generator in 1/5 scale experiment)，Advanced Experimental Mechanics，Vol. 3，pp. 98～103，2018．
  6. 加藤 健司,・大下 誠人・脇本 辰郎・吉岡 真弥・重松 孝昌：スリット式防波堤を利用した波力発電システムの開発:（屈曲板式発電装置の出力向上の検討），日本機械学会年次大会，日本機械学会2018年度年次大会，2018．
  7. 森本真司・重松孝昌・植嶋大地・加藤健司・脇本辰郎・吉岡真弥：縦スリット式直立消波工を利用した波力発電システムの不規則波に対する性能評価，土木学会論文集B2(海岸工学)，第72巻，第2号，pp. I_1537-I_1542，2016．
  8. 森本真司・重松孝昌・植嶋大地・加藤健司・脇本辰郎・吉岡真弥：縦スリット式直立消波工の遊水室内に設置した水車の獲得動力の推定法に関する研究，土木学会論文集B2（海岸工学），第71巻，pp. 1567-1572，2015．
  9. 森本真司・重松孝昌・加藤健司・脇本 辰郎・吉岡 真弥：遊水室内に水車を設置した縦スリット直立消波工の曝気能に関する研究，土木学会論文集B3(海洋開発)，第71巻，第2号，pp. I_1023～I_1028，2015．

  10. Tatsuro Wakimoto，Kenji Katoh, Takaaki Shigematsu, Shin’ya Yoshioka：Development of Wave Power Generation System using a Slit Type Breakwater (Optimization of Waterwheel and Scaling Law)，Journal of JSEM，Vol. 15，pp. s26-s30，2015．

  11. 森本真司・高田浩太郎・重松孝昌・加藤健司・脇本辰郎・吉岡真弥：遊水室内への水車の設置が消波工の反射特性に及ぼす影響と獲得動力に関する研究，海岸工学講演会論文集，第70巻，pp. 1296-1300，2014.
  12. 高田 浩太郎, 森本 真司, 重松 孝昌, 加藤 健司, 脇本 辰郎, 吉岡 真弥：サボニウス水車を用いた波力発電堤体の開発に関する実験的研究，土木学会論文集B3（海洋開発），第70巻， 2 号，pp. I_85-I_90，2014．
  13. 加藤健司・刀根健太郎・脇本辰郎・重松孝昌・吉岡真弥：縦スリット式直立消波工を利用した波力発電システムの開発 : 水車および屈曲板を利用した発電機構の性能評価，流体工学部門講演会講演論文集，0521，2014．
  14. 高田浩太郎・重松孝昌・加藤健司・脇本辰郎・吉岡真弥：円柱群を用いた新たな消波工の開発に関する実験的研究，土木学会論文集B2(海岸工学)，第69巻，第2号，pp. I_996～I_1000，2013．
  15. 脇本辰郎・吉岡真弥・重松孝昌・加藤 健司：縦スリット式直立消波工を利用した波力発電システムの開発― 水車ならびに屈曲板を利用した発電機構 ―，実験力学，第13巻，1 号，pp. 60-66，2013．
  16. 重松孝昌・加藤健司・脇本辰郎・吉岡真弥・曽谷一慶：縦スリット式直立消波工を利用した波力発電の試み，土木学会論文集B2(海岸工学)，第67巻，第2号，pp. I_1231～I_1235，2011．

総説

  1. 加藤健司・脇本辰郎・重松孝昌・吉岡真弥：スリット式防波堤を利用したミニ波力発電システム，クリーンエネルギー，22 ( 9 )，pp. 27-30，2013年09月．
  2. 加藤健司・重松孝昌・吉岡真弥・脇本辰郎：スリット式防波堤を利用したミニ波力発電システムの開発，OHM，100 ( 2 )，2013年03月．

講演ほか

  • スリット式防波堤を利用した波力発電シテムの開発
    • 日本伝熱学会関西支部 平成２５年度第２回伝熱技術フォーラム（2013年12月26日）
      • 脇本辰郎，吉岡真弥，重松孝昌，加藤健司
  • スリット式防波堤を利用した波力発電システムの開発
    • グリーンイノベーション研究成果企業化促進フォーラム（2013年12月13日）
      • 吉岡 真弥
  • スリット式防波堤を利用した波力発電システムの開発
    • 大阪府立大学・大阪市立大学ニューテクフェア2011
      • 脇本辰郎

特許 †

  • 特願 2011-136156，特開 2013-002410
    • 2011年6月20日
  • 特願 2012-265387，特開 2014-109257
    • 2012年12月4日
  • 特願 2014-121120
    • 2014年6月12日

協力団体

  • KYB株式会社(2011－2020）

関連情報

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