THERMAL POWER
火力
風力発電
陸上風力発電
陸上風力開発においては、以下の点が重要です。
①風況が良い(風が強い)か。 ②機器搬入が容易か。 ③連携容量と設置地点の近傍に送電線があるか。
私たちは、陸上風力開発のFS(事業化検討)、設計、建設工事、運用支援など一貫した実績を
多数蓄積しており、その地点に最適なコンサルタント業務を提供します。
下の動画は、壱岐芦辺風力発電所(長崎県)のリプレースを目的として、風況シミュレーションソフト
RIAM-COMPACT(リアムコンパクト)を用いて風車の最適配置検討を行ったものです。
リプレースした風車は、2019年4月に運用を開始して、現在も順調に稼働を続けています。
風況シミュレーションを用いた風車最適配置検討
リプレース後の壱岐芦辺⾵⼒発電所(定格出⼒1,990kW)
風況シミュレーションを用いた風車最適配置検討
リプレース後の壱岐芦辺⾵⼒発電所(定格出⼒1,990kW)
風力発電所 事業化検討から運転開始までの流れ(例)

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風力発電開発について
現在、地球環境問題の高まりから、地球環境への負担が少ない再生可能エネルギーの導入促進が求められています。再生可能エネルギーの中でも、自然エネルギーである風力発電は、二酸化炭素(CO2)を排出しないクリーンなエネルギーであり、また、経済的にも有望であることから、導入が飛躍的に伸びています。
このような状況下、当社としては、風力開発に係る適地選定や建設計画策定業務等をはじめとして、民間事業者及び地方自治体の風況精査や風力発電導入に係る諸計画策定等の業務支援を通して、蓄積した高度なコンサルタント技術を活かすとともに、九州大学で開発された風力発電適地選定支援ソフトウェア「RIAM-COMPACT(リアムコンパクト)」を使用して、国内外を問わず、風環境の調査、解析ならびに風車最適配置計画等の風力発電導入に関するコンサルティングをおこなっています。
また、次のような業務支援にも取り組んでいます。
● 風力発電所リプレース検討
風況やトラブル等運転データの分析結果と「RIAM-COMPACT」によるシミュレーションを用いて最適配置の検討を行います。
また、風車単機要領の増大に伴う輸送製薬や環境規制等の変更に対して最適なコンサル業務を提供します。
● 風力ウェイク※による減電量評価
風力のポテンシャルは、地理的な偏圧性が高いことから、近年ウインドファームが近接し、風車ウェイクによる減電量のトラブルが発生する場合があります。
当社では、風況シミュレーションによる風車ウェイク影響による減電量の算出を行い、事業者間のトラブル解決のためのデータを参考情報として提供します。
※ 風車ウエイクとは、風車ブレードの回転に伴い、その風下に発生する風速の減衰域のことです。
● 小型・中型風車導入検討
2050年カーボンニュートラルの実現のため、再生可能エネルギーを活用した電力システム構築に向け、輸送及び連系制約上有利な、小型・中型風車導入を導入するケースの増加が予想されます。
当社は、小型・中型風車の導入計画に対しても最適なコンサル業務を提供します。
● 風力タービン適地選定支援
マクロな視点からGIS(地理情報システム)を活用し、風力発電の導入可能性地域を探査する(マクロサイティングという)ために、RIAM−COMPACT(リアムコンパクト)を使用して、候補地の安定的な風況特性の把握及び、年間発電電力量と風車配置の詳細評価を行い、風力タービン適地選定を支援します。
〜 RIAM-COMPACT(リアムコンパクト)とは 〜
風況精査で得られた風況は、必ずしも候補地点一帯の特性を代表して表したものではなく、周辺地形の影響を受けて、流れの衝突や剥離が必ず生じます。
また、我々が目にする実際の風は時々刻々変化しており、これらの現象も同様に変化しています。このため、発電設備の配置を決める際には、これら風の乱れが生じている箇所を避けて、安定した流れの風が吹く場所を選定する必要があります。これらの影響を評価するためには、従来の風に対する地形の影響が極めて小さくしか評価できない線形モデルシミュレーションソフトではなく、風に対する地形の影響を反映可能な非線形モデルシミユレーションソフトを、また、時間変化を考慮するためには、従来の時間的に平均された流体基礎式に基づく定常モデルシミュレーションソフトではなく、時間変化を考慮した流体基礎式に基づく非定常シミュレーションソフトを使用する必要があります。
したがって、非定常・非線形シミュレーションソフトであるRIAM‐COMPACTは、風力発電で最も重要な要素である風況特性をアニメーションにより視覚化が可能であり、現在、風力発電導入時の最重要課題である「複雑地形上の風の乱れ(地形乱流)」を事前に把握・評価することができます。同時に、風況観測データに基づいた年間発電電力量や設備利用率、風力発電候補地点における風配図や鉛直プロファイルの表示も可能となっています。



ソフトウェアのご案内
実地形版 非定常・非線形風況シミュレータ
[リアムコンパクト]
モバイルPCでもシミュレーションできる
風が見える 風力発電適地選定支援 ソフトウェア
資料Download
各種サービスのご紹介
リアムコンパクトを活用して流体シミュレーション技術(CFD)と地理情報システム(GIS)の相互連携を実現するサービス
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● 風力精査
風車建設地点の風況観測を行い、収集した年間データの処理・解析・評価を行います。
【風況精査作業の流れ】

【風況観測機器】

風況観測機器模式図

データロガー

観測塔(高さ60m)

風況観測機器模式図

データロガー

観測塔(高さ60m)
● 風力開発サイトの地形的複雑さの評価
風力発電所を建設する際には、地形性乱流に起因する風の乱れに耐えられるような風車を選定、配置計画する必要があります。
当社では、NKガイドラインに従い、TSI(Terrain Slope Index:地形的勾配指数)とTVI(Terrain Variation Index;地形変動指数)、および、これら指数を用いて得られるCct(Turbulence structure correction parameter;乱流構造補正パラメータ)を用いて地形的複雑さの評価を行います。
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● 風況シミュレーションとGIS(地理情報システム)の連携
風車基本配置計画に基づき、景観シミュレーションを行うことで視覚的な情報の提示が可能となります。風車ブレードの視覚的な印象、上空からの眺めや人の視線など、風車導入後の景観を様々な角度から検証することができます。
また、RIAM-COMPACT(リアムコンパクト)による計算結果(風況解析結果)データをGIS(地理情報システム)に統合する手法により、鳥瞰図上で風況特性の確認が可能です。

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● 送電鉄塔の設計風速評価
2019(令和元)年9月に関東地方に上陸した台風15号により、千葉県内にある送電鉄塔2基の倒壊事故が発生しました。
この倒壊事故の発生を受け、「特殊地形箇所に施設する場合は、局地的に強められた風による風荷重を考慮すること」とされる電気設備の技術基準の解釈が一部改正(令和2年8月12日)されました。
当社では、地理的条件に応じ、風況シミュレーションにより、地形効果による風速増速率の解析を行い、鉄塔計画位置における適切な設計風速の提案を行います。
● 長期風速変動を考慮した発電電力量予測
事業性評価のため、発電量は、風況観測を行った年のデータを長期観測データを用いて平年値に補正して算出する必要があります。〔超過確率:50%(P50、平年相当)〕
当社では、近隣気象観測所等の長期観測データを用いて相関を確認し、平年値の算定を行います。
また、事業リスク評価のため、超過確率毎の発電量算定を行います。
〔超過確率毎:75%(P75)、90%(P90)、95%(P95)〕
陸上風力発電関連の主な業務実績(2018年度以降)
No. | 件名 | 実施期間 |
---|---|---|
1 | (キューバ国)再生可能エネルギーにかかる情報収集・確認調査 | 2017年4月~ 2018年6月 |
2 | (長崎県壱岐)風力発電所リプレースに係るコンサルティング業務 | 2017年4月~ 2019年6月 |
3 | (熊本県)水俣市某地点風力開発に係る初期課題調査業務 | 2017年8月~ 2018年7月 |
4 | (佐賀県)某地点ウィンドファーム設置計画環境影響評価のうち現況調査業務 | 2017年10月~ 2018年8月 |
5 | (愛媛県)伊方地点 風況調査業務 | 2018年5月~ 2019年5月 |
6 | (長崎県)火力発電所増設工事に伴う溶接自主検査記録確認助勢業務 | 2019年5月~ 2020年3月 |
7 | (鹿児島県)某風力発電所 86風車 使用前自主検査助勢業務 | 2018年5月~ 2020年12月 |
8 | (メキシコ)ロス・アルトス2風力案件発電電力量評価他業務 | 2018年9月~ 2018年10月 |
9 | (長崎)某地点風力発電開発に関わる風車基本配置検討業務 | 2018年11月~ 2019年3月 |
10 | (福岡県)北九州地点某風力発電所風車基礎健全性調査業務 | 2019年5月〜 2019年5月 |
11 | 野間岬ウィンドパーク発電所除却工事のうち、風車翼取外し工事及び 道路工事に関する工事監理業務委託 | 2019年5月〜 2019年6月 |
12 | 3Dレーザ、ドローンを用いた風力発電設備の健全性調査業務 | 2019年5月〜 2019年6月 |
13 | (愛媛県)伊方地点風力開発における風況シミュレーション及び最適風車配置検討業務 | 2019年10月〜 2019年12月 |
14 | 陸上風力開発候補地点検討他助成業務 | 2019年11月〜 2020年3月 |
15 | 基礎コンクリート強度試験業務(9基対象…4本/基) | 2020年1月〜 2020年3月 |
16 | (長崎県壱岐)風力発電所における定期事業者検査マニュアル作成他助勢業務 | 2021年2月〜 2021年6月 |
17 | (鹿児島県串木野)某風力発電所リプレース検討業務 | 2022年8月〜 2023年3月 |
18 | (長崎県)新規陸上風力(某地点)開発概略検討業務委託 | 2022年8月〜 2023年3月 |
19 | (鹿児島県某地区)新規開発に向けた風況観測候補地点検討業務委託 | 2022年12月〜 2023年3月 |
20 | 陸上風力発電における風車理論出力評価他業務委託 | 2023年4月〜 2023年9月 |
2018年度〜2023年4月現在 53件
九州大学との共同研究実績(2014年〜2023年)
No. | 件名 | 実施年度 |
---|---|---|
1 | 局地数値予報モデルデータを用いた簡易風況推定法の試み | 2014年度 |
2 | 風車構造強度条件を考慮した数値風況面から風車最適手法の確立 | 2015年度 |
3 | 乱流強度による風車機器故障分析手法の確立 | 2016年度 |
4 | 疲労荷重を考慮した風車運転方法分析手法の確立 | 2017年度 |
5 | 風車損傷ポイントマップの作成 | 2019〜 2020年度 |
6 | 陸上風力発電の適切な維持管理に資する高信頼性風況予測技術の開発に向けた共同開発(実施中) | 2022〜 2023年度 |
7 | 洋上風力発電の適切な導入に資する風車ウェイク相互干渉現象の解明に関する共同研究(実施中) |
論文発表実績
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No. | 発表論文誌の名称、 発表年月 |
題 名 |
---|---|---|
1 | 2004年11月26日 第26回 風力エネルギー利用シンポジウム |
非定常風況シミュレータRIAM-COMPACTの開発 -市街地向け小型風力タービンの候補地選定への適用- Development of the Unsteady Wind Field Simulator"RIAM-COMPACT" -Application to Siting of a Small Wind Turbine- |
2 | 2005年9月 九州大学応用力学研究所所報 |
風況シミュレーションのための紙地図からの高解像度地形データの構築 Construction of High Resolution Elevation Data from Paper Map for Numerical Model "RIAM-COMPACT" |
3 | 2005年11月25日 第27回 風力エネルギー利用シンポジウム |
流体シミュレーション技術と地理情報システムを連携した 新しい風力発電適地選定手法の開発 Development of the New Numerical Method for Selecting Suitable Site for Wind Power Generation by CFD and GIS |
4 | 2006年3月 九州大学応用力学研究所所報 |
非定常・非線形風況シミュレータRIAM-COMPACTを用いた ウィンドファーム風況診断 Diagnosis of Flow Characteristics in Wind Farm using the Numerical Model "RIAM-COMPACT" |
5 | 2006年11月21日 第28回 風力エネルギー利用シンポジウム |
RIAM-COMPACTと連動した風力発電電力量評価ツールRC-Explorerの紹介 |
6 | 2007年11月29日 第29回 30周年記念 風力エネルギー利用シンポジウム |
Google Earthを活用した風力発電適地探査法の試み Proposal of the New Numerical Method for Selecting Suitable Site for Wind Power Generation by Google Earth |
7 | 2008年11月28日 第30回 風力エネルギー利用シンポジウム |
風車立地点近傍に発生する地形乱流の高解像度LES High Resolution LES of Topography-Induced Turbulence around WTG |
8 | 2009年11月27日 第31回 風力エネルギー利用シンポジウム |
流体工学モデルRIAM-COMPACT®を用いた海外サイトにおける 風力発電のマイクロサイティング Micro-Siting Technique in Foreign Countries by Using the RIAM-COMPACTR CFD Model |
9 | 2010年11月25日 第32回 風力エネルギー利用シンポジウム |
風力発電立地地点の景観に係わる可視解析及び流体工学モデル RIAM-COMPACT®を用いた地形乱流評価 Landscape Analysis and Turbulent Flow Analysis By Using RIAM-COMPACT® CFD Model in WTG Location Points |
10 | 2011年11月30日 第33回 風力エネルギー利用シンポジウム |
流体工学RIAM-COMPACT®を用いたウインドリスク(地形乱流)の 評価について |
11 | 2012年日本風力エネルギー学会 第36巻 第1号(通巻第101号) |
複雑地形上の風車サイトを対象にしたRIAM-COMPACT®による乱流診断と SoundPLAN®による風車音予測 |
12 | 2012年8月6日 九州大学応用力学研究所 PRESS RELEASE |
風車周辺における複雑な気流の動きの「見える化」と年間発電電力量との 相関の「明確化」 |
13 | 2013年3月 九州大学応用力学研究所所報 |
気象GPVデータの風力発電分野への活用に関する検討 EXAMINATION ABOUT THE PRACTICAL USE TO THE WIND POWER FIELD OF WEATHER GPV DATA |
14 | 2013年3月 九州大学応用力学研究所所報 |
メソ気象モデルWRF-ARWを用いた複雑地形上の数値風況予測 NUMERICAL SIMULATION OF AIRFLOW OVER COMPEX TERRAIN BY USING THE MESO-SCALE MODEL WRF-ARW |
15 | 2013/11/13 第35回 風力エネルギー利用シンポジウム |
風車周辺の土地造成を考慮したリアムコンパクトによる数値風況診断 Large-eddy simulation of airflow around wind turbine site over complex terrain considering land preparation |
16 | 2014年7月 再生可能エネルギー2014 国際会議 |
Large-eddy simulation of airflow around wind turbine site over complex terrain considering land preparation |
17 | 2014年9月 九州大学 応用力学研究所所報 第147号 |
山間部における気象GPVデータを用いた簡易風況推定法の試み -阿蘇車帰風力発電所を例として- |
18 | 2014年9月 九州大学 応用力学研究所所報 第147号 |
沿岸部における気象GPVデータを用いた簡易風況推定法の試み -鹿児島県内の風力発電所を例として- |
19 | 2014年11月 第36回 風力エネルギー利用シンポジウム |
風車の運転方法の検討を目的としたリアムコンパクトによる数値風況診断 |
20 | 2015年3月 九州大学 応用力学研究所所報 第148号 |
風車の運転方法の検討を目的としたリアムコンパクトによる数値風況診断 -串木野れいめい風力発電所を例として- |
21 | 2015年9月 九州大学 応用力学研究所所報 第149号 |
複雑地形における気象庁局地数値予報モデルデータ(LFM)を用いた 簡易風況推定法の試み -串木野れいめい風力発電所を例として- |
22 | 2015年11月 第37回 風力エネルギー利用シンポジウム |
地形乱流診断による風車運転方法の検討と今後の展開 |
23 | 2016年9月 九州大学 応用力学研究所所報 第151号 |
風車構造強度条件を考慮した風車最適配置手法の確立を目的とした リアムコンパクトによる数値風況診断 -串木野れいめい風力発電所を例として- (その1:計測データによる風況特性分析) |
24 | 2016年11月 WWEC |
SITE SPECIFIC EVALUATION METHODS BY AERO-ELASTIC WIND TURBINE AND LES TIME VARIANT WIND MODELS |
IMPACT ASSESSMENT OF TERRAIN TURBULENCE TO WIND TURBINE FATIGUE |
||
25 | 2016年12月 第38回 風力エネルギー利用シンポジウム |
地形乱流が風車構造強度に与える影響に関する研究 (その1:リアムコンパクトによる地形乱流診断) |
26 | 2017年8月 日本風力 エネルギー学会論文集 第41巻 第2号(通巻第122号) |
地形性乱流が風車構造強度に与える影響に関する研究 (非定常乱流モデルLESによる地形性乱流診断) A research of the effects of terrain-induced turbulence on the wind turbines fatigue load(Large-eddy simulation of airflow over complex terrain) |
27 | 2017年9月 九州大学 応用力学研究所所報 第153号 |
非定常乱流モデルLESによる地形性乱流診断と風車安全管理への応用 |
28 | Energy and Power Engineering, 2017 | A Study on the Effects of Terrain-induced Turbulence on Wind Turbine Blade Fatigue Loads |
29 | 2017年12月 第39回 風力エネルギー利用シンポジウム |
非定常乱流モデルLESによる地形性乱流診断とブレード寿命評価への応用 Large-eddy simulation of airflow over complex terrain and application to blade life evaluation |
30 | 2018年12月 第40回 風力エネルギー利用シンポジウム |
定常乱流モデルLESによる地形性乱流診断と安全管理への応用 Large-eddy simulation of airflow over complex terrain and application to the wind turbine safety management |
31 | Energy and Power Engineering, 2019 | New Assessment Scales for Evaluating the Degree of Risk of Wind Turbine Blade Damage Caused by Terrain-Induced Turbulence |
32 | 2019年8月 日本風力 エネルギー学会論文集 第43巻 第2号(通巻第130号) |
私の一日 |
33 | 2019年9月 九州大学 応用力学研究所所報 第156号 |
地形性乱流が風車ブレードに与える危険度を判定するための 新しい定量化指標の提案 New Assessment Scales for Evaluating the Degree of Risk of Wind Turbine Blade Damage Caused by Terrain-Induced Turbulence |
34 | 2019年12月 第41回 風力エネルギー利用シンポジウム |
壱岐芦辺風力発電所リプレースを目的とした数値風況診断 Large-eddy simulation of airflow over complex terrain aiming at Update construction of wind turbine |
35 | 2020年12月 第42回 風力エネルギー利用シンポジウム |
地形性乱流が風車ヨーシステムに与える危険度を判定するための 新しい評価スケールの提案 New Assessment Scales for Evaluating the Degree of Risk of Wind Turbine Yaw System Caused by Terrain-Induced Turbulence |
36 | 2022年8月 日本風力 エネルギー学会論文集 第46巻 第2号(通巻第142号) |
ドップラーソーダを用いた風車ウエイク計測 |
37 | 2022年12月 第44回 風力エネルギー利用シンポジウム |
長期的な安全運用を目的とした風車維持管理支援に関わる研究(その1) Research related to wind turbine maintenance management support for longterm safe operation (Part 1) |
特許権 登録
No. | 登録番号 | 登録日 | 発明の名称 |
---|---|---|---|
1 | 第7066374号 | 2022年5月2日 | 乱流評価装置・乱流評価プログラム |
実用新案権 登録
No. | 登録番号 | 登録日 | 発明の名称 |
---|---|---|---|
1 | 第3128436号 | 2006年12月23日 | 流体解析支援システム |
2 | 第3197903号 | 2015年5月13日 | 設置適性度演算装置 |
3 | 第3230525号 | 2021年1月14日 | 評価装置 |