人と共存可能なマイコン制御高輝度多色LED照射型植物工場の開発
将来の世界人口予測から40年後の2060年には世界の人口は100億人を突破すると予想される。100億人を越えると今の食糧生産事情では、全ての食糧を賄うことは不可能であると考えられる。特に日本では各国と比べて38%という食糧自給率の低さから将来の食糧問題は熾烈となる。また、さらに温暖化から、通常の屋外での農作物の生産力は低下することから、屋内での高効率の農業生産技術、特に人と共存可能な高生産力の植物工場が必要となる。
垂直軸型風車はヨー制御、ピッチ角制御を行わないシンプルな構造と低騒音という特徴から都市環境における運用が関心を集めている。しかし、水平軸(プロペラ型)風車の10倍以上の慣性をもつ垂直軸風車は、都市部のような低風速かつ断続的な風況下での運転が困難である。そこで風車の回転速度の維持に重点を置き、低風速下でも連続的な発電を可能とするシステムを開発した。
研究シーズの特徴
◇回転速度指令値シフト制御(提案アルゴリズム)では回転速度の維持に重点を置き、低風速下における発電効率を改善できる。
◇回転速度抑制制御の適用により強風時の機械的ストレスを軽減可能である。
◇提案する制御手法は大型、小型、水平軸型、垂直軸型のすべてのタイプに適用可能である。
◇現在は風速の変動パターン(平均値、振幅、周波数)に合わせて回転速度指令値を補正することで出力電力を従来と比較して30%増大させるシステムを開発している。
論文
「Control strategy of PMSG based wind energy conversion system under strong wind conditions」(2018)『Energy for Sustainable Development』45p.211-218.
「Rotational Speed Suppression Control for Small Vertical Axis Wind Turbine」(2018)『Proceeding of the 24th International Conference on Electrical Engineering』G3-1783p.1351-1354.
「Development of Wind Turbine Controller for Low Wind Speeds」(2017)『Proceeding of the 2017 IEEE Region 10 Conference』p.1733-1736.
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