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係留スクリュー型海流発電装置  


主旨:

現在の日本では震災に伴う原発事故の発生により代替えとなる安全な再生可能エネルギーの開発が急務です。そのためすぐにでも実現可能でしかも大量の電力を安定して得ることができる方法として上記のような新しいタイプの海流発電装置を考案しました。そこで早期にこの発電装置を実現する熱意と技術のある開発企業・団体をインターネットで公募することにします。
また実証機の制作実費は当方で負担する用意があります。

 

装置の概要

 

弾丸型の浮体の側面に受水板を取り付けたスクリュー型の装置をアンカーで海底に固定して回転させる。その中心軸には錘が下がっていて回転しないようになっているため浮体側に取り付けられ中心軸棒とギアが噛み合っている発電機の軸が回転することになり発電できる。
この装置は前方での係留以外に側方での係留に切り替えることができるようになっておりその場合は装置の回転が停止するだけではなくスクリューによる水の抵抗が減るため装置を浮上させることができる。そのため浮体に乗り組んで作業ができメンテナンスが容易になる。
さらにこの装置は単純な構造のため製造コストが安く大型化が可能で漂流物による故障が少ないばかりでなく、全体がゆっくりとした回転をするため付着物による故障や機能の低下が少ない。
また海中に沈めて運転するため船舶の航行や景観への影響もなく設置できる場所が多いだけでなく設置コストがあまりかからないメリットもある。






 

この発電による電力の買い取り価格を1kwh当たり25円とし2669.5kwの発電装置を100機海中に並べた発電基地を想定する。
年間総発電量は2・338×10kwhなので年間総収入は584億5千万円となる。
一方支出はランニングコストとして年一回の点検修理で休止による損失を含めて一機当たり2000万円掛かるものとすると100機で20億となる。
そのため装置の償却期間を5年とするとこの間に2822億5千万円の利益が出る。
イニシャルコストとして海底電源ケーブルの敷設費が1キロメートル当たり1億円とし100km沖からケーブルを引くとすると100億円になる。
これらの計算の結果、装置の製造と係留に要する費用が一機当たり約27億円以下であれば利益が出ることになる。



 出願特許の内容 : 特願・2012-074862号 (特許第5048882号)




 

浮体の直径を30mとしその周囲に受水板が取り付けられた直径70mのスクリューの受流面積は半径35mの円であり3846.5mとなる。
この水車の出力はW=1/2×ρAV
ρ;密度(kg/m)海水は1020
A;受流面積(m
V;流速(m/s)
C;エネルギー変換効率
でありVを1.4m/s、Cを30%とするとW=2669.5kwとなる。
一方この水車の周速比が1と仮定すると円周235.5mより水車は168秒で一周することになりその角速度は0.0374r ad/ sである。
そのため出力W=角速度×発電機のトルク でもあるので発電機の反作用トルク(負荷トルク)に対抗するために必要な錘によるトルクは7.14×10N・mある。
装置の中心軸から10m離れた位置に半径5m、長さ10mの水を貯めたタンク製の錘(水785t)があるとするとこの錘タンクが90度上昇したときは水だけで重力により中心軸に7.69×10N・mのトルクを与えることができる。すなわちこの錘で発電機に生じるトルクが中心軸を回転させてしまうのを防ぐことができると考えられる。






 詳しい内容は下記にお問い合わせください。

住所
 宮城県仙台市太白区茂庭字人来田西8−13
 杜都千愛病院 内 理事長 安ヵ川  誠
TEL
 022−281−0033
FAX
 022−281−0585
E-MAIL  rijityou@midorijuji.or.jp

 

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