気象協会,海上の風力計測にLiDARによる実験開始

日本気象協会は,洋上における風況観測の低コスト化を目指して,洋上風況観測システム「BuoyLidar(ブイライダー,愛称:SEAHORSE〔シーホース〕)」を開発した(ニュースリリース)。

このシステムは,海面の波浪に伴う揺れが少ない低動揺ブイ(Buoy)に,レーザー光の反射波を捉えて上空の風を計測するドップラーライダー(Lidar)を搭載した世界初のシステム。このシステムの有効性を実証するため,7月10日より,山形県庄内沖にて洋上風況の観測を開始した。

日本において再生可能エネルギーを最大限導入するためには,洋上風力発電の導入促進が必要不可欠とされている。また,事業者が洋上風力の事業化を判断するにあたっては,洋上の風況を把握することが最も重要で,洋上風況の観測にかかるコスト軽減が課題となっている。

環境省の「平成28年度CO2排出削減対策強化誘導型技術開発・実証事業」に採択された「洋上風況の観測システム及び推定に関する技術開発・実証事業」では,低動揺ブイとドップラーライダーを組み合わせることで高い精度で低コストに洋上風況を観測できるシステムの開発と,洋上特有の気象・海象を考慮した風況推定手法(風況シミュレーション)の開発に取り組んでいる。

この事業の開発により,洋上に観測鉄塔を建設する従来手法では10億円以上を要していた洋上風況観測に係るコストを,10分の1程度に削減することを目指している。

「BuoyLidar」は,直径20mの動揺抑制フィンにより,波浪条件が厳しい海域でも波による動揺を抑えてブイの姿勢を安定的に保つ。搭載したドップラーライダーは,防塩・防水仕様で,動揺補正機能を有しているため,海上のブイの上でも風況を取得することができる。

また,長期間,安定的に電源を供給するため,電源システムには燃料電池を採用。この装置を用いて,これまでほとんど観測が行なわれていなかった洋上の高度50~150mにおける風況を測定する。

日本気象協会では,今回設置したBuoyLidarを用いて,今後1年間にわたって山形県庄内沖の風況観測データを取得する。また,観測データを活用し,洋上の空間的な風況を把握するための3次元風況シミュレーションを行なう予定。

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