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九州大、気流の「見える化」で風力発電の発電量を調査

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九州大学応用力学研究所は、九州電力及び西日本技術開発と共同で「非定常・非線形風況シミュレータ(RIAM-COMPACT® リアムコンパクト)を用いた高精度な最適配置選定手法の確立に係わる共同研究」を平成22年より2年間実施してきた。

今回、同研究においては、実フィールドとして長島風力発電所を対象に、実測の運転データを精査し、風向ごとに発電効率の高い風車と低い風車を選定のうえその風向に対してRIAM-COMPACT®を用いた高解像度数値風況シミュレーションを実施し、発電効率の高低と平均風速プロファイル(風速の鉛直分布)に強い相関があることを実証することに成功した。

同研究では、まず2年分の実測データを精査し、発電電力量の差分を調査。その結果、21台の風車において発電電力量にばらつきがあり、風向に依存することが明らかになった。続いて、選定した各風向に対してRIAM-COMPACT®を用いた高解像度数値風況シミュレーションを実施した。その結果、複雑地形上を過ぎる風が「地形効果」により増速したり、逆流・減速したりする様子が明確に観察され、風車立地点周辺には複雑な気流場が形成されていることが分かった。

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