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三井造船、波力発電の実証実験スタート 設置面積の小さい「機械式」

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三井造船、波力発電の実証実験スタート 設置面積の小さい「機械式」

三井造船(東京都中央区)は5月10日、伊豆七島の一つである神津島の北側に位置する黒根沖で離岸距離800メートル、水深32メートルの外洋に、日本で初めて「機械式波力発電装置」を設置し、波力発電の実証試験を開始したと発表した。

このプロジェクトは、新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)との共同研究事業で、2011年度から開始した「海洋エネルギー発電システム実証研究」の一環として実施されるもの。

今回の実証試験では、同装置で発電した電力量を逐次把握し、各種計器類、通信機器で電力を消費するのみで、神津島との系統連系は行わない。余った電力は搭載している容量20kWhのリチウムイオン電池に常に供給し、発電量が低下した時期のバックアップに役立てるシステムとなっている。

この発電設備は、4月17日に設置工事が終了し、同日より発電を開始した。装置の定格出力は3kW、仕様は、全長約13メートル、フロート直径2.7メートル、スパー(円柱部)直径1メートル、空中重量約10トン。実証期間中の平均発電量は600Wを想定している。

フロートの上下運動を回転運動に変換

同装置は、波によるフロートの上下運動を機械的に回転運動に変換して、発電機で発電を行う。

波が発電装置にあたると、そろばん珠状のフロート、その上部にあるブリッジ、ブリッジの中央についている下向きのロッドが一体となって上下運動を行い、ロッドがスパー上部を貫通する仕組みとなっている。

一方で、スパー下部にはヒーブプレートと言われる円盤がついており、フロート側の動きに追従しない構造となっている。

この相対的な運動がロッドの上下運動となり、スパー内部側のロッドの先端にあるボールネジにより上下運動が回転運動に変わり、同じくスパー内にある発電機を回転・発電させる仕組みだ。

なお、同社は2008年から「機械式」の波力発電の研究を実施してきた。

波エネルギーが小さい日本近海での発電効率を向上

この装置は、欧米に比べて比較的波エネルギーが小さい日本近海での発電効率の上昇と、豊富な漁場との共存を考慮した設置面積の最小化を取り入れ開発された。

同社は、造波装置で培ってきた制御技術を用い、発電機をモータとして使って装置を励振させることで、より大きな発電量を得ることができるとしている。

またこの設備は、現地施工を五洋建設(東京都文京区)に、海洋観測・シミュレーションは東京大学に、それぞれ委託を行い、開発を進めていた。

同実証試験は、新たな運転制御方法の効果、荒天時の耐久性の確認など種々の実証項目を確認し、2017年の夏頃まで実施される予定だ。

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