RC-Explorer 開 発 の 背 景 RIAM-COMPACT COMPACTの の 計 算 結 果 (16 風 向 )を 取 り 込 み 地 図 上 で 風 車 の 位 置 を 指 定 すると その 地 点 の 風 況 特 性 が 把 握 できる 風 況 観 測 ポールの 位 置 と 年 間

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1 風 車 タービン 配 置 検 討 発 電 量 評 価 ツール RC-Explorer のご 紹 介 RIAM-COMPACT 開 発 コンソーシアム ( 株 ) 環 境 G I S 研 究 所 九 州 大 学 応 用 力 学 研 究 所 西 日 本 技 術 開 発 ( 株 )

2 RC-Explorer 開 発 の 背 景 RIAM-COMPACT COMPACTの の 計 算 結 果 (16 風 向 )を 取 り 込 み 地 図 上 で 風 車 の 位 置 を 指 定 すると その 地 点 の 風 況 特 性 が 把 握 できる 風 況 観 測 ポールの 位 置 と 年 間 観 測 データを 入 力 すると 実 際 の 風 況 に 即 した 発 電 量 が 評 価 できる ユーザフレンドリーなGUI GUIで 配 置 検 討 を 行 い 評 価 結 果 を 地 図 やグラフ レポートなどの 形 式 で 出 力 する

3 RCーExplorerのコンセプト RIAM-COMPACTの 16 方 向 の 計 算 結 果 データ 1 年 間 の 現 地 観 測 データ Basemap 風 車 スペック 風 車 位 置 ユーザが 自 由 に 選 定 年 間 発 電 電 力 量 ( 設 備 利 用 率 ) 風 速 の 鉛 直 プロファイル 風 配 図 風 況 MAP 風 車 地 点 や 機 種 を 地 図 上 で 変 更 しながら 最 適 な 風 車 配 置 案 を 探 索 するためのツール

4 RC-Explorerの 評 価 の 流 れ RC-Explorer 1シミュレーション 結 果 の 取 り 込 み 2 背 景 地 図 のセット 3 風 況 観 測 地 点 の 登 録 観 測 データの 取 り 込 み RC-Solver 16 風 向 の 解 析 結 果 数 値 地 図 ( 地 図 画 像 ) 風 況 観 測 データ (1 時 間 値 ) 4 風 車 機 種 情 報 の 設 定 パワーカーブ 情 報 など 5 風 車 地 点 の 設 定 6 発 電 電 力 量 の 評 価 7 風 況 マップ 鉛 直 プロファイル ウィンドローズの 出 力 RC-Explorerの 評 価 の 流 れ

5 発 電 量 電 力 量 の 計 算 法 年 間 発 電 電 力 量 (kwh)= 8760h Σ( ( 風 車 地 点 の 風 速 風 車 のパワーカーブ) t 観 測 地 点 の 風 速 風 車 地 点 A のRIAM-COMPACT 計 算 値 観 測 地 点 B のRIAM-COMPACT 計 算 値 風 速 比 は 風 向 毎 に 算 出 します 1. RIAM-COMPACTの 解 析 結 果 から 観 測 ポールと 風 車 地 点 における 風 速 比 を 算 出 2. 観 測 データと 風 速 比 を 用 いて 風 車 地 点 の 風 況 予 測 3. 風 速 とパワーカーブとの 積 算

6 風 速 比 の 算 出 原 理 A: 風 車 ローター 中 心 位 置 A : 風 車 ローター 中 心 から 最 寄 格 子 点 RIAM-COMPACTの 計 算 格 子 B : 観 測 機 から 最 寄 り 格 子 点 B: 観 測 機 位 置 座 標 A の 計 算 風 速 と 座 標 B の 計 算 風 速 の 比 は 座 標 Aと 座 標 Bの 実 際 の 風 速 速 度 の 比 と 等 しいと 仮 定 する

7 出 力 データ 風 配 図 ( 風 車 地 点 任 意 地 点 ) 鉛 直 プロファイル( 風 車 地 点 任 意 地 点 ) 年 間 発 電 量 風 況 図 ( 地 図 ) 各 種 計 算 結 果 レポート(XML 形 式 )

8 基 本 画 面

9 観 測 データの 入 力 1 時 間 単 位 の 観 測 データ もしくは 年 平 均 データを 入 力 することが 可 能 です

10 風 況 図 の 作 成 風 向 別 の 風 況 マップや 16 方 位 の 結 果 を 統 合 した 合 成 風 況 マップを 表 示 することができます

11 地 図 上 にグラフ 表 示 風 車 地 点 の 発 電 量 風 車 地 点 の 風 配 図 風 車 地 点 の 発 電 量 評 価 結 果 や 風 況 状 況 を 地 図 の 上 に 重 ねて 表 示 させるこ とが 可 能 です 風 車 地 点 の 設 備 利 用 率

12 任 意 地 点 の 風 速 鉛 直 プロファイル 表 示 任 意 地 点 における 風 速 の 鉛 直 プロファイルを 表 示 します 風 車 計 画 地 点 においては 風 車 ブレードの 大 きさ 位 置 を 表 示 し ブレードに 当 たる 風 速 分 布 を 評 価 できます

13 任 意 地 点 の 風 配 図 表 示 地 図 上 でクリックすることで 任 意 地 点 の 風 配 図 を 表 示 できます 風 配 図 は 画 像 は 数 値 データとして 出 力 できるため 報 告 書 等 にご 利 用 できます

14 合 成 風 況 図 と 風 配 図 の 地 図 上 表 示 地 図 上 で 風 車 検 討 地 点 の 年 間 発 電 量 や 風 配 図 を 作 成 することが 可 能 です

15 発 電 量 計 算 結 果 をXML 形 式 で 出 力 Point: 計 算 過 程 を 全 て 表 形 式 で 出 力 し 計 算 の 検 証 発 電 電 力 量 のグラフ 化 など 加 工 が 可 能

16 数 値 地 図 画 像 の 取 り 込 み 機 能 数 値 地 図 25000( 地 図 画 像 )をCD-ROMから 取 り 込 み 地 図 上 に 背 景 地 図 として 配 置 します

17 RC-Explorer Ver1.1 主 な 変 更 点 2007 年 8 月 リリース

18 主 な 改 良 点 変 更 点 地 図 投 影 法 をガウスクリューゲル 図 法 に 変 更 風 況 図 作 成 時 の 南 北 と 東 西 方 向 の 距 離 比 率 を 統 一 時 系 列 データの 抽 出 機 能 風 速 ベクトルデータのShape 形 式 での 保 存 風 況 データの 矢 印 の 詳 細 なシンボル 設 定 が 可 能 4 観 測 データ 取 り 込 み 時 の 風 向 コードを 数 字 (0~16( 16)から 文 字 表 記 (N~NNW( NNW)へ 変 更 数 値 地 図 画 像 取 り 込 み 機 能 の 改 良 延 伸 分 図 の 自 動 処 理 ランタイムライセンスの 判 定 レンタル 版 利 用 時 では 合 成 風 況 図 機 能 が 使 用 不 可 となる パフォーマンスの 改 良

19 1 投 影 法 の 変 更 Ver1.0での 地 図 表 示 Ver1.1でのガウスクリューゲル 図 法 同 じ 大 きさの 四 角 形 南 北 方 向 に 比 べ 東 西 方 向 の 比 率 が 長 く 表 示 され ていた 風 車 間 の 距 離 を 計 測 する 際 に 南 北 と 東 西 はス ケールが 異 なり 印 刷 図 面 では 計 測 が 困 難 であった 南 北 方 向 と 東 西 方 向 の 比 率 が 等 しく 表 示 される 図 面 上 で 円 を 描 くと 等 距 離 の 範 囲 を 知 ることが できる Point: 背 景 地 図 画 像 を 正 しく 表 示 させるためには Ver1.1で 数 値 地 図 読 み 込 み を 行 い 新 しい 背 景 地 図 を 作 成 する 必 要 があります

20 2 時 系 列 データの 抽 出 機 能 従 来 の 時 系 列 データの 取 得 方 法 Ver1.1での 時 系 列 データの 取 得 方 法 1RCデータ 表 示 ツール 選 択 3 調 べたい 風 向 を 指 定 2 任 意 地 点 をクリック 4 調 べたい 高 さを 選 択 し 右 クリックでRC 時 系 列 データ 出 力 RC-solver 上 で5 点 まで 数 値 指 定 することが 可 能 計 算 前 にRCーSolverで 地 点 指 定 I,J,Kで 数 値 指 定 する 方 法 がやや 煩 雑 1 計 算 で 最 大 5 点 までの 抽 出 (5 点 以 上 必 要 な 場 合 は 再 計 算 する) 任 意 の 地 点 の 任 意 の 高 さの 地 系 列 データを 地 図 上 で 選 択 し CSV CSVファイルに 出 力 することが 可 能 計 算 結 果 ファイルから 抽 出 するため 何 地 点 でも 抽 出 可 能 Point: 風 向 別 の 時 系 列 データ 3d-inst-vis.dat を RCデータ 読 み 込 み 画 面 であらかじ め 指 定 する 必 要 があります ( 発 電 電 力 量 の 計 算 には 影 響 しません )

21 2 時 系 列 データの 抽 出 機 能 1 瞬 間 場 データの 登 録 2CSV 形 式 で 出 力 ( 全 項 参 照 ) 瞬 間 場 データファイルの 覧 に 風 向 毎 の 3d-inst-vis.datを 登 録 3エクセル 等 で 風 速 変 化 グラフの 描 画

22 3 風 況 データレイヤの 作 成 1 風 況 データ( 風 速 ベクトル 図 )の 表 示 例 2 風 況 データをShape 形 式 で 出 力 Point: 風 のベクトル 表 示 の 詳 細 設 定 や 保 存 が 可 能 となりました 3ベクトル 表 現 方 法 の 詳 細 設 定 が 可 能 (New)

23 4 風 況 観 測 データのデータフォーマットの 変 更 Ver1.0での 観 測 データ( 風 向 )の 記 述 方 法 Ver1.1での 観 測 データ( 風 向 )の 記 述 方 法 北 北 東 を1とし 時 計 回 りで16 方 位 を 数 値 で 指 定 北 が16となる 計 算 データ(Pubmesh**.datやwind**.datでは 北 を1とし 時 計 回 りで 指 定 したため 混 同 しやすかった 風 向 を 半 角 英 字 で 記 述 する Point: 入 力 する 観 測 データの 風 向 記 述 方 法 を 変 更 しました

24 5 延 伸 分 図 への 対 応 以 前 のバージョンでは 切 れてしまっていた 数 値 地 図 画 像 の 延 伸 分 図 を 自 動 的 に 切 り 出 し 正 しい 位 置 に 重 ねて 表 示 します 2 自 動 的 に 切 り 出 し し 正 確 な 位 置 に 表 示 します します 1 長 方 形 の 図 画 に 収 まら まら ない ない 範 囲 をイレギュラーに 記 載 している 場 合 がある

25 6ランタイムライセンス 判 定 による 機 能 の 変 化 (レンタル 版 RIAM-COMPACT COMPACTへの 対 応 ) レンタル 版 ではご 利 用 頂 けません レンタル 版 のRIAM-COMPACTデータ 風 況 図 作 成 機 能 ( 合 成 風 況 図 作 成 含 む)が ご 使 用 い 頂 けません ( 製 品 購 入 版 の 場 合 ではご 利 用 できます )

26 Ver2.0 以 降 の 主 な 開 発 ロードマップ

27 予 測 精 度 の 検 証 4 号 基 のデータを 元 に1 に 号 基 の 発 電 量 を 予 測 1 号 基 : 発 電 量 予 測 地 点 対 象 地 拡 大 図 4 号 基 : 気 象 観 測 地 点 直 線 距 離 :560m 標 高 差 :20m

28 平 均 風 速 の 予 測 15 風 速 (m/s) 1 号 基 ( 検 証 サイト)の 実 測 値 1 号 基 ( 検 証 サイト)の 予 測 値 10 No.1 No 月 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 2002 年 2003 年 第 1 号 基 のハブ 高 さ 月 別 平 均 風 速 の 変 化,2002 年 6 月 ~2003 年 5 月 (1 年 分 )

29 発 電 電 力 量 の 予 測 精 度 月 別 平 均 風 速 に お け る 実 測 値 と の 相 対 誤 差 10% 以 内 No.1 No.4 年 平 均 風 速 に おける 実 測 値 と の 相 対 誤 差 1% 以 内 第 1 号 基 のハブ 高 さ 月 別 平 均 風 速 の 変 化,2002 年 6 月 ~2003 年 5 月 (1 年 分 )

30 RC-Explorer Ver1.2 主 な 変 更 点 2010 年 6 月 リリース

31 主 な 改 良 点 変 更 点 1 動 作 環 境 の 変 更 (ArcGIS10( Engine Runtimeの の 使 用 ) bit 版 Windowsで で 動 作 (32-Bit Bitモード) 2 Windows7への 対 応 (Xp( Xpはサポート 対 象 外 ) ウェイクロス 評 価 機 能 風 速 比 上 下 限 設 定 機 能 風 車 リスト 観 測 ポールリスト 画 面 での 編 集 機 能 注 意 点 1 プロジェクトファイルの 下 位 互 換 なし

32 ウェイクロス 評 価 機 能 ウェイクロスとは 風 速 A 電 力 エネルギー 風 速 B 電 力 エネルギー 風 速 A> 風 速 B: 風 車 の 後 流 側 で 風 速 が 弱 くなる 現 象

33 ウエイクロス 評 価 手 法 16 方 位 のセクション 毎 に 近 傍 風 車 (10D)との 直 線 距 離 を 計 測 する 距 離 に 応 じた 風 速 低 減 率 から 風 速 を 減 じて 発 電 電 力 量 を 求 める グロスとネットの 発 電 電 力 量 をそれぞれ 積 算 し 年 間 発 電 電 力 量 や 設 備 利 用 率 を 求 める 操 作 方 法 は 従 来 の 発 電 電 力 量 評 価 と 同 じ ( 発 電 電 力 電 力 量 実 行 時 にウェイクロス 計 算 も 自 動 的 に 行 われる ) W 10D 5D N E ある 時 点 でEの 風 が 観 測 された 場 合 評 価 風 車 4D 5D 6D 7D 1D 2D 3D 5.4D 9.3D 8D 9D 10D E S D:ロータ 経 1. 評 価 風 車 の 最 寄 風 車 との 距 離 は5.4D である Dの 場 合 の 風 速 低 減 率 は0.70である ( 別 表 ) 3. E 方 向 の 風 速 に70%を 乗 じて 評 価 風 速 とする 4. 評 価 風 速 とパワーカーブから 発 電 電 力 量 を 導 く 5. 全 ての 観 測 データで 繰 り 返 す

34 風 車 距 離 と 風 速 低 減 率 デフォルトで 組 込 み 済 み ( 変 更 可 能 )

35 ウェイクロス 評 価 の 前 提 条 件 各 風 向 セクション 毎 にウェイクロスの 影 響 を 考 慮 する 風 車 は 最 寄 の 風 車 1 基 分 である ロータ 直 径 以 上 に 風 車 間 の 標 高 差 がある 場 合 はウエイクロスの 影 響 は ない 物 として 扱 う ウェイクの 影 響 あり( 距 離 計 測 ) ウェイクの 影 響 なし( 距 離 計 測 対 象 外 ) 風 車 のロータ 経 は 全 て 同 じ 物 として 扱 う 風 車 間 の 地 形 凹 凸 は 考 慮 せず 直 線 距 離 で 判 断 する ウェイクの 影 響 あり( 距 離 計 測 )

36 評 価 結 果 は 発 電 量 レポートに 出 力 発 電 電 力 量 レポート(1 基 毎 1 時 間 毎 にXMLに XMLで で 出 力 ) サマリーファイル( 全 風 車 の 発 電 量 一 覧 をCSVを CSVで で 出 力 )

37 風 速 比 上 下 限 設 定 観 測 ポール 地 点 が 乱 流 に 埋 没 している 場 合 風 速 比 が 極 大 化 するケースがある 風 速 比 の 上 下 限 の 閾 値 を 設 定 することで 指 定 以 上 の 風 速 比 を 補 正 し 異 常 な 風 速 が 発 生 しないようするための 設 定 例 ) 上 限 を 2 と 設 定 すると 風 速 比 が 10 となった 場 合 でも 2 として 処 理 する 通 常 は 使 用 しないため 0 と 設 定 しておく

38 風 車 一 覧 観 測 ポール 一 覧 画 面 で 直 接 編 集 従 来 : 風 車 1 基 毎 にプロパティ 画 面 で 変 更 変 更 : 従 来 方 法 に 加 え 一 覧 表 示 画 面 内 でも 変 更 可 能 編 集 モードを 開 始 値 の 編 集