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グローバルエネジー、風力用風車を水力に応用、用水等の低流速で発電可能に

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グローバルエネジー(東京都中央区)は、風力発電用風車を水力発電用の水車として用いることで、従来技術よりも低流速での発電と、かつ圧倒的高効率での発電を実現する技術の開発に着手する。

グローバルエナジーは、風力発電システムの開発などを手掛ける。同社は、本技術「流体集束プロペラによるマイクロ水力発電システムの開発」について、協力会社の埼玉富士が(財)新技術開発財団の第88回新技術開発助成事業に申請し、採択されたと発表した。

本技術では、風力発電用風車で実績のある特殊な形状のプロペラ(ベルシオンプロペラ)を水力発電用の水車として用いる。このプロペラの特徴は、根元側の翼幅・ピッチ角を小さく、先端に向かうほど翼幅・ピッチ角を大きくなるように設定し、また翼端に流れの上流側に折り曲げたウイングレット形状を持たせることにより、特に低流速域で高いトルクが得られるようにした。

このプロペラは、風力発電では風の方向が一定しない、風速の変動が大きいなどの理由から、性能を十分生かし切れていなかったが、水槽実験の結果、水の粘性に対してプロペラの設計パラメータを最適化することにより、水力発電に応用した場合には低流速で従来技術の数倍の発電効率を得る見通しが得た。

本開発ではプロペラの設計仕様の最適化を中心に、増速機、発電機との組み合わせでのマッチング、コントローラの設計・試作を行い、実用化を目指す。本方式は、設置時に既存の水路に対し、手を加える必要がなく、流れに影響を与えることもないため、水利権等の問題に対してもハードルの低い方式となっている。

小水力発電は、地域の水資源を有効活用できるエネルギー源として見直されつつあるが、農業用水のような小規模の水資源は一般的に流速が遅く、発電効率に課題があった。本技術の実用化によって、従来技術では困難であった小規模な水路等での発電が可能となることが期待される。

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