【技術】支柱の高さだけで東京タワーと同じ！“全高５００メートル級” 風力発電タービンの研究が進行中（画像あり） [無断転載禁止]©2ch.net
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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。
画像：http://i.gzn.jp/img/2017/06/27/500-meter-wind-turbine/01_m.png
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。
画像：http://i.gzn.jp/img/2017/06/27/500-meter-wind-turbine/02_m.jpg
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。
画像：http://i.gzn.jp/img/2017/06/27/500-meter-wind-turbine/03_m.jpg
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/ 点検や補修の方法が編み出せればいいな
あとさ、落雷でショートとかしないように気を付けて人里から50km以上は方がいい
構造はもぐら避けね風車と同じだから振動がきっとすごいよ 風力発電て自然の大気循環を阻害してると思うんだけど どうなんだろ？
花粉とか虫とか温度差とか本来届く距離に必要なエネルギーを搾取してるのでは？ >>91
設備利用率はそれよりさらに下になるんですけど 風力発電は太陽光と違ってスケールメリットの世界だから
これで一気に火力発電をコスト面でぶっちぎろうって目論見だろうな >>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 >>26
それ、あぶなくて直径２０ｋｍの範囲内に何も建設できなくなるじゃん。
近海に設置したら船や飛行機も航行できん。遠洋に設置したら送電設備のが問題になる >>96
実は道北や東北日本海側はかなり条件がいい
問題は自然環境よりもインフラ
つまり稚内で作った電力を首都圏に持ってくる送電線がない >>99
雨雲ができなくなるから、風止めるの止めてくれない？
マジで頼むわ
馬鹿すぎて （長さ２００ｍｘ幅10ｍ）/２ｘ厚み１ｍとすると羽一枚の体積は１０００立米だな
材質を鉄とすると、鉄の比重が7.85だから
羽一枚の重さが約7850トンかあ
これはすごいなｗ 現在の風力発電機の最大が半径１００ｍぐらいだっけ？
５００ｍを目指す前にまず１５０ｍのものを作れよ で、雨が降らなくなった！とか、鳥が殺された！とか、高周波で人体への影響が！とかいう環境保護団体はいつ出てくるんだ？ >>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 ＞洋上に設置することになると
頑張って送電線引いてメンテしてね >>105
とっくにあっちこっちで沸いてるよ
マスコミがなぜか取り上げてないだけで >>108
先が読めない馬鹿だね…どうしようもないなこういう奴らは
付けるクスリがない 一番下と一番上で風向きが逆って、普通にありそうなんだが、
それでも風車って回るものなのか？ >>111
当然回らない場合が出てくる
変な力が加わって羽が壊れる
youtubeでたまに見るよ
FRPの羽だから電気配線が壊れたスパークでメラメラ燃えてる 製造コストはともかく維持費がトンデモないことになりそう
結局ほどほどのサイズが一番効率が良いというオチになるだろう >>113 >>111
風ってのはマジで１０メートルもしない距離で
逆に吹いてたりするからな
風力発電の風車を見ていると
近くなのに回っている場所と
全然回ってない場所があったりする 遅れた国ほどビルの高さを競ってるけど、さすがアメリカ！先をいってますな いいかげん風力発電に関する過度な期待はやめたほうがいいと思うの。 >>119
プロペラ型じゃない奴も有るけど、エネルギー効率でプロペラ型が一番多い(それもまたセコい話で…) ＞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。
そこの部分の特許で普通の風力発電で使ってから作れよ >>120
ラムエアエンジンは、最低でも100km/h越えて、本当に効果が有るのは200km/hからだっけ？ 風車＝土地代の安いド田舎の海沿い≒絶滅危惧種の海鳥の生息域 >>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 今年は風の力が弱い事で、インドで大乾燥大熱波、ヨーロッパで異常熱波、アメリカ西海岸で異常熱波
まあ、陸地に水撒けば冷えて暑い方から冷えた方へ風が吹くんだけど、それすらやらない
バーカ、頭パー、セレブども
人なんか幾ら死んでもいいけど、野生生物が死ぬのはどうなの？ >>128
原発は頭がパーの奴が設計して危険物扱ってる問題なだけだろ？ 日本海側にずらっと並べて黄砂をはね返して欲しいと思ったのは俺だけか？ ;:.: . . . .::;
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;:;:;:.:.:.:. : . パトラッシュ、僕は満足だよ。 . : :.:.:::;:;:;
:;::;:;::.:.:.:. :. . 燃え盛る風車、慌てふためくコゼツの顔。パトラッシュ・・・ . : .:.:.::;::;::; >>129
使用済み核燃料の処理費用や、廃炉費用が青天井だから富をもたらすものではない
ツケを後回しにしているだけ
補助金がないならどこも誘致しないもの >>134
お前は一体、何なの？
何が言いたいの？
馬鹿を庇ってるの？ 台風がやってきて破壊された時の周辺被害が見ものだな 本気で脱原発したいなら、日本を涼しく保つ方法や、地熱、水力ダム、潮力、ハイブリッド動力、蓄電池、照明LED化なんかに本気で投資しろよ
何もしないで小手先の資源の無駄遣いばっかして独りよがりの悦に入ってて、何も変わってないどころか温暖化が酷くなってる
馬鹿じゃないのか？ >>139
温暖化は悪じゃないんだけどな。
有機物が炭素を取り込み地中に埋もれ大気からどんどん炭素がなくなっていく。
地球誕生以来、一貫して下がり続けてきた気温が少し持ち直した。
もしかしたら、氷河期を防ごうとした地球の意志が人間を生んだともいえる。 >>140
悪だよ、バーカ
こんな急激な気象変動有り得ないよ >>142
ありえないことないだろ。
有史以来この程度の気候変動などちょくちょく起きてる。
超巨大噴火とか隕石の衝突とかな >>144
数万年スパンの気候変動が、こんな短いスパンで毎年毎年が有り得ないんだよ
原因は人のエネルギーの使い過ぎと来てるからな
ましてカネが無いとかほざいて、ノー対策
対策ですといいつつ、かえってエネルギーの無駄遣いを促進してると来てる
わずか20-30年でコメどころは熱帯夜が常態化した九州から、夜間20℃へ落ちる日照量が少ない筈の青森へと1000km以上北へ
これをおかしいと考えていない
人類、地獄まっしぐらだな >>145
地獄？
むしろ寒冷化に向かう方が地獄だろ。食料の確保ができなくなるからな。
全力で温暖化対策を行ったところで、0.8度しか変わらないという試算もある。
そんなことより魚の乱獲を防ぐ方が遥かに生物のためではある。 原発賛成派の皆さん
原発反対派を切り崩すのに温暖化や技術的な話は無意味です
反対派の半分くらいは原発は欲しいけど管理者の無責任さを怖がってるだけなんで >>145
>わずか20-30年でコメどころは熱帯夜が常態化した九州から、夜間20℃へ落ちる日照量が少ない筈の青森へと
それ、品種改良 波力発電の方が効率は良いぞ
波の力で発電 フロートとブイで発電広さは好きなだけ・・・ 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。 >>1
50メガワット
１００万キロワットより上か？ >>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 >>153
100万キロワットは1000メガワットね
大規模風力発電は普通風車を数百基並べて総出力を稼ぐ
これは50メガワットなんで20基も並べると原発1基分になるね 羽が壊れてバランス崩れて振動し始めて羽根が支柱を破壊して全倒壊の絵が見える 侵略物のSF映画で、必ず破壊されるシーンが挿入される >>159
ゴジラさんにもぶっ壊してもらいましょうかね 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 みんな博学だなあ。
>150
なんか分からないけどダメそうなのは分かりました。
で同じ理屈になると思うけどせっかく思い付いたんで書きます。
鉛直に突っ立った棒の天辺に金魚の模型がぶっ刺さってるのを想像しよう。
これまた金魚の尾びれが左右に振れると考えてくれ。
そうすると金魚のユラユラ運動が起きて（うまいことに金魚は勝手に風上に向いてくれる）ぶっ刺さった棒を左右にグリグリ回転させるのでそこからエネルギーを取り出す。
想像しやすいように金魚と書いたが実際はただの2枚の板でいい。 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。 あちゃ
>163の中のリンクは>150でなくて>155でした。 >>163
>そうすると金魚のユラユラ運動が起きて
ここがまず無理っぽい。
尾びれが左右に振れるのにエネルギーを使っているのであれば、
そのエネルギー分すら回収できないだろう。なぜなら、根本で動かす方が力がいるから
仮にできたとして、その装置を作るのと普通の風力発電機を作ったのでは
どちらがより効率よく発電できるかという話。 巨大なプロペラが落ちて事故になったケース以前あったような >163
ん～、風に抗って尾びれの角度を変える時に一旦尾びれの角度を水平にして効力を受けない状態で角度を変えてしかる後に尾びれを垂直に戻す。
尾びれは縦に10分割とかされててもいいかもしれない。
…段々訳が分からなくなって来ました。スミマセン。 >>161
そういうのもある
これはデッカいのをいっぱい作るための基礎研究と思われ >>168
原発は設備利用率が6割、風力は25%くらいだから
設備容量が2.4倍くらいはいるかな 風力発電は技術の進歩で設備利用率が変わっていて
2000年代だと日本の平均値は2割未満だったのが現在では25パーセントまで向上してる
こういう新型だとさらに設備利用率が上がる可能性がある 大きすぎて羽根の交換とかどうするんだろうな。
まぁ、作れるのだから不可能ではないのだろうが。 それよっか、使い古して押入れの奥にある扇風機を
発電＋防水化させるパーツキットだせよ、エコだろー。
台風のとき、非常でもOKだぞ。
何も100Vに拘らなくても、いまどきACアダプターだらけの生活。
１２Vと５V 出力だけでも助かるわ。 原子力船のスクリュをにこれにしたら全長１キロいけそうだな >>163 そんならそれこそシュナイダープロペラでいいんじゃね？ >>146
あんた本当に何も考えが深く無い馬鹿だね～
緯度の高い地域が暑くなった所で、日射量が足りないから結局、緯度の低い地域が元の気温に戻る方が効率がいい
シベリアでビニールハウスで作物育てても日射量不足で上手くいってないの知らないのかね？
プロペラ式風車にしても真正面から正確に風が当たった時のマックス値でしか書いてないけど、実際そんなシチュエーションは特に日本では無い訳でね
何せ朝と夜、季節、雨の有無、高度で吹いてくる風の方向がまるで違う
右左が違うだけじゃなくて、上下にも吹いたりする
そうすると理屈倒れでプロペラ型の利点なんか何処にもなくなる 500mとかの中途半端な高さで作っても意味無いだろ
せめて5000mぐらいの支柱にして、ジェット気流で風車を回すようにしろ >>172
まさか
2007年の岩室ウインドファームではプロペラの過回転で基礎からボッキリ折れてる
基礎を頑丈につくるなら、もう投入するエネルギーに対して取り出すエネルギーが全然ペイしない
エネルギーを使わないで寝てた方がマシだよ
風が弱まると内陸の山に届く水蒸気量が減って少雨化してしまうしね >>28
羽根に着いた水が音速で水切りされて地上に飛んでくるんだろ？ 本当は、小規模でもいいからダムをがんがん作るべきなんだよなあ…
多分、環境にもいい 反原発団体と言う思想に基づく集団と、
個々人が福島の事故をきっかけに原発の意義や
本来のあるべき姿と現状とのギャップなど、
リアルに吟味した結果、脱原発に舵を切った
保守層を一緒に語るのは良くない。 大きいのを一つじゃなく３X３のマトリクス状に配置してもそんなに
効率が変わらなくないかな？ >>11
トンキンに里帰りしないの？
あ、今はハノイだっけ？ 風車地帯に住んでいたとき
何十機とあるプロペラはいつも約1/3が停止してた
日本だと台風と雷にやられるみたい >>178
＞緯度の高い地域が暑くなった所で、日射量が足りないから結局、緯度の低い地域が元の気温に戻る方が効率がいい
おいおい、>>145で言った自分の発言を否定すんのかよｗｗｗ
＞わずか20-30年でコメどころは熱帯夜が常態化した九州から、夜間20℃へ落ちる
＞日照量が少ない筈の青森へと1000km以上北へ 羽を回転させるのにエネルギー使って風速落ちると大気の循環に影響ありそうな気がするんだけど ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
