今回開発した相反転プロペラ式潮流発電機の7分の1スケールモデル
(出所:NEDO)
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潮流発電機7分の1スケールモデルの概要
(出所:NEDO)
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相反転方式の特徴
(出所:NEDO)
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 新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)と協和コンサルタンツ、アイム電機工業(北九州市)、前田建設工業、九州工業大学、早稲田大学の6者は11月17日、次世代海洋エネルギー発電の要素技術として、相反転プロペラ式潮流発電技術を開発したと発表した。10月17~20日に曳航試験を実施し、設計を上回る43.1%の発電効率を確認した。

 前後2段のプロペラで発電機の外側コイルと内軸磁石を逆方向に回転させる「相反転方式」を採用した潮流発電機。従来の1段プロペラに比べ磁界を切る相対速度が増すため、高い発電効率が期待できる。また、起電圧が高くなるため、送電ロスや電力制御機器の容量を軽減できるという。さらに、発電機に発生する回転トルクが相殺されるため、外部への反作用がなくなり支持構造を簡略化できる利点もある。

 曳航試験では、長崎県伊王島から沖に約2kmの地点で、実用化時に想定される実機の7分の1スケールモデルを台船の船尾から3.5mの位置に設置した。タグボートで曳航して実海域の環境下での潮流をシミュレーションし、前後2段プロペラの回転の安定性と、再委託先であるイーグル工業が開発したメカニカルシールの防水性能による安全性を確認した。

 発電出力は、流速2m/s時の定格発電出力1.38kWのところを、試験時の流速1.3m/sの条件で出力379Wを確認した。この値は発電効率43.1%に相当し、設計時の発電効率42%を上回る。これをプロペラ直径7mの実機に当てはめると、流速4m/sで543.6kWの出力が期待できるという。

 NEDOは、2013年度から相反転プロペラ式潮流発電技術の開発に取り組んでいる。今後は、今回の曳航試験のデータを基に、流向なども周期的に変化する実環境下の数値シミュレーションを行い、発電コストを試算する予定。