Shanghai Electricがシニアエキスパートの深見浩司氏による革新的なブレード粗度概算手法により風力エネルギー技術を前進

【ロスキレ（デンマーク）2024年3月27日PR Newswire】クリーンエネルギー装置への貢献で知られる企業Shanghai Electric（SEHK：2727、SSE：601727）の子会社であるShanghai Electric Wind Power Groupはこのほど、風力エネルギー分野の重要な進展として、デンマークのロスキレにある同社のEuropean Innovation Center（欧州イノベーションセンター）（「同センター」）の設立5周年を祝いました。

デンマーク工科大学がこのほど開催した第5回International Symposium on Leading Edge Erosion of Wind Turbine Blades（風力タービンブレードのリーディングエッジ腐食に関する国際シンポジウム）で、シニア・ブレードデザイン・エキスパートの深見浩司氏は「Engineering Estimation of Severe Leading Edge Roughness Effect（重大なリーディングエッジ粗度効果の工学的概算）」と題した自身の研究を発表しました。同センターとの協力で実施された同氏の研究は、洋上および陸上の両方での高降水量環境における風力タービンブレードのリーディングエッジ粗度の影響を概算するための新しいアプローチを紹介しています。

深見浩司氏は「厳しい状況下におけるブレード設計を評価、最適化するためのより実務的で時間効率とコスト効率の良い手法を求め、学界と風力エネルギー業界の橋渡しをすることが極めて必要となっています」と語りました。

風力タービンブレードは風力発電の実効性において極めて重要な役割を演じており、その完全性はシステムの生産性に直接影響します。特に風力による腐食はしばしば問題となっています。業界はブレードのリーディングエッジへの損傷の主な原因として、雨による腐食を挙げています。

メガワットクラスのブレードは、秒速90メートルを超える先端速度で稼働しており、雨滴が猛烈な引き裂き力を引き起こす銃弾のような大きな力を伴って打ちつける可能性があります。この反復的な影響は、継続的な打撃と側面引き裂き力の下でコーティングが剥がれる疲労過程につながり、結果として最終的にリーディングエッジの保護構造全体を傷つける保護層の損傷をもたらします。

実際の運用のためのブレードとエアフォイルの設計では、厳しい環境条件の影響に対処することが強力な運用実績のために欠かせません。提示された新しいアプローチは、算定要求を縮小することで、ブレード設計の精密なシミュレーションを可能にし、設計過程をより迅速にし、コストを抑制し、より機能的なものにします。この最先端のモデリング手法は、極めて厳しい気候条件に直面した時の風力発電の風力タービンブレードの堅固さと信頼性を確保する上で、極めて重要な役割を果たします。

この手法はエアフォイルの設計を最適化するために不規則な空気力学からのコンセプトを採用し、実際の運用状況を反映したシミュレーション結果を利用しています。この手法によるシミュレーションデータとイリノイ大学が公表している実験データの間の高度な連携は、2種類の結果が見事に一致していることを示しています。

今年11月に同センターは、デンマーク工科大学との新たな段階の協力を開始し、新しいエアフォイルの設計性能を検査し、新たなシミュレーション手法を評価するための風洞実験に焦点を当てます。

2019年3月に設立された同センターは、デンマークの風力エネルギー分野における戦略的強み、包括的な風力タービン技術、分野の成長、応用ノウハウ、風力エネルギー設備のために不可欠な自然環境を十分に活用してきました。このアプローチは多数の工学専門家のエリートたちを同センターに引き付けています。

同センターは、オフィス1軒でのスタートアップから、多くの従業員を抱える近代的な科学・イノベーションセンターへと急速に進化し、これまでに技術革新プロジェクトで幅広い成功を達成し、数多くの特許を取得しました。こうした進展は制御アルゴリズム、負荷分析、ブレード設計、集合型風力発電所の最適化を実現するために着実に利用されています。

詳しい情報はhttps://www.shanghai-electric.com/listed_en/windpower/ をご覧ください。

ソース：Shanghai Electric