社会基盤施設維持管理の高度化のための風環境情報システムの構築と実測による検証
【研究分野】構造工学・地震工学・維持管理工学
【研究キーワード】
風環境情報システム / 地域気象モデル / 局地風モデル / データベース / 数値気象予測 / 洋上風力賦存量評価 / 鉄道沿線強風発生地点抽出 / やまじ風 / 社会基盤維持管理 / 力学統計的局所化 / 標準実風況変換
【研究成果の概要】
社会基盤構造物維持管理の高度化と開発の効率化を実現するため,局地風況の高精度予測は重要である.本研究では風環境情報システムを構築し,高密度の風況データを提供すると共に,本システムの精度評価を行った.本研究から得られた主要な結果は以下に示す.
まず,本研究では力学統計局所化(Dynamical Statistical Downscaling)を提案した.この手法では地域気象モデルにより風の時系列データを求め,統計解析により地域風況を算出した.また非線形風況予測モデルと標準実風況変換(IRA : Idealizing and Realizing Approach)を用いて地域風況から局所風況への変換を行った.この手法は,微細地形を再現できると共に,海陸風や山谷風のような局地循環の効果も反映できる.
そして,水平解像度2kmを有する10分間平均風速と風向に関するデータベースを作成した.関東地方沿岸における洋上風力賦存量はこのデータベースにより評価した.関東地方沿岸50kmまでの海域において2MWの風車を直径8倍の間隔で配置した場合には年間総風力発電量が277TWhに達し,東京電力の供給電力の94%に匹敵することが分かった.
最後に,本研究で提案された予測システムの有用性と精度を検証するため,竜飛岬と銚子気象台で得られた10分間平均風速データと比較した.本システムにより予測された年平均風速は観測データとよく一致し,予測誤差はそれぞれ4.6%と4.8%であることを明らかにした..
【研究代表者】
【研究分担者】 |
藤野 陽三 | 東京大学 | 大学院・工学系研究科 | 教授 | (Kakenデータベース) |
鵜野 伊津志 | 九州大学 | 応用力学研究所 | 教授 | (Kakenデータベース) |
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【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2004 - 2005
【配分額】14,600千円 (直接経費: 14,600千円)