垂直タービンを格子状に配置すると全体のパフォーマンスが向上する
垂直タービンを格子状に配置すると全体のパフォーマンスが向上する / Credit:Joachim ToftegaardHansen et al., Renewable Energy(2021)
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まるでヘリコプター。「プロペラの軸を垂直にもつ風力発電機」が未来を変える (2/2)

2021.04.29 Thursday

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垂直タービンは互いに良い影響を与える

垂直タービンによる風力発電の一例
垂直タービンによる風力発電の一例 / Credit:ChristianT, wikipedia

ハンセン氏らの研究では、風力タービンの性能を、アレイの角度、回転方向、タービンの間隔、数から詳細に分析。

それぞれの要素や関連性はコンピュータによってシミュレーションされ、1万1500時間以上費やした結果、最善の方法が判明しました。

その結果によると、従来の水平タービンとは回転軸方向が異なる「垂直タービン」が効果的とのこと。

垂直タービンはヘリコプターの羽のように地面に対して垂直な回転軸をもっており、従来の水平タービンよりもコンパクトなサイズになっています。

垂直タービンを格子状に配置すると全体のパフォーマンスが向上する
垂直タービンを格子状に配置すると全体のパフォーマンスが向上する / Credit:Joachim ToftegaardHansen et al., Renewable Energy(2021)

また垂直タービンはペアで設置することで互いの性能を最大15%向上させます。

加えて3つのタービンを直列に配置するなら、性能はペアよりもさらに3%向上しました。

これは垂直タービンによって生じる気流が、他のタービンに対してプラスに働いていることを意味します。

研究チームによると、「垂直タービンは接近させて設置できるだけでなく、複数を格子状に配置することで互いに良い影響を与えます。これにより全体のパフォーマンスが向上するのです」とのこと。

さて、今回のシミュレーションでは、風力発電所では「垂直タービン」の採用が適切だと分かりました。

今後は結果の有用性を証明するため、現地での実施テストを行う必要があります。

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