取組課題名: 地産地消対応型の自然エネルギー活用技術システムの開発

取組課題の概要:
風力エネルギーを利用した高効率・低騒音な風力発電システムや、様々なバイオ燃料 に対応した高性能な燃焼システムの開発を行い、小規模分散型風力発電システムとその発電出力変動を補完する燃焼システムの技術開発を行う。

取組課題の内容：

本部門では、自然エネルギーの１つである風力からエネルギーを抽出する高効率・低騒音な風力発電システムの開発、さらに様々なバイオ燃料に対応した高性能な燃焼システムの開発、及びこれらに関連した制御技術等の開発を行う。研究開発期間(10年間)までに技術の実用化を目指すことで、地産地消対応型の自然エネルギーを用いた小規模分散型発電システムとその発電出力変動を補完する燃焼システムを確立し、環境負荷の低い社会インフラが整備された次世代都市であるスマートシティ構築の一翼を担う。本部門での技術開発項目と実施予定表を以下に示す。

 

１．技術開発項目
(1)高効率・低騒音な風力発電システムの開発
①集風加速装置を用いた高効率な風力発電システムの開発
部門代表者が開発した垂直軸風車(可変ピッチ式Ｈ形ダリウス風車)及び水平軸風車(プロペラ風車)における最適な集風加速装置の開発を行い、従来型風力発電システムに比較して３倍以上の出力向上を目指す。年間を通じて安定したエネルギーを確保する。
②静穏な風車の開発

金沢大学の低騒音大型風洞設備を利用して、風力発電導入の障壁の１つとなっている騒音の発生源や伝播のメカニズムを解明し、風車ブレード(翼形)の改良、振動制御等により、騒音低減技術の確立を目指す。住宅地などでも設置可能な静穏な風車の開発を行う。
(2)風力発電出力変動補完用燃焼システムの開発
①マイクロ波を用いた高応答性燃焼促進システムの開発
風力発電をはじめとする、出力変動の大きなパワーソースの補完機能を向上するために、電力を直接マイクロ波に変換、起動性に優れた多様燃料対応型燃焼システムを構築する。既存の化石由来燃料だけでなく、難燃性バイオマスまで対象にできるので、スマートグリッド安定性に寄与できる。
②水素・酸素を利用したバイオマス発電促進システムの開発

風力発電設備などからの変動した電力を熱などに変換することで直接的にバイオマス燃料の生産時に利用する。さらに、精製された液体バイオ燃料を使用し、より広範なバイオマス燃料に対応できる内燃機関による変動補完発電システムを開発する。


２．年次計画
 

３．取組課題の概略図