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太陽光発電システム風荷重・耐力評価実証研究会

【主査】植松康(東北大学)

【活動期間】2018年4月~2020年3月(予定)

【背景】
 再生可能エネルギー固定価格買取制度(FIT)の導入後,太陽光発電設備(PV設備)が爆発的に増加し,これに伴いPV設備の強風被害も増加傾向にある。PV設備の耐風設計に関する規準や指針等が未整備であったことが強風被害の一因であったことから,日本風工学会では「太陽光発電システム風荷重評価研究会」を立ち上げ,同研究会の成果として「太陽光発電システム耐風設計マニュアル」をとりまとめ2017年2月に発刊した。  同マニュアルには,設計風荷重の設定,構造設計の要点,耐力評価の方法などの基本的な事項を盛り込んでおり,PV設備の耐風性能向上に一定の役割を果たしたが,PV設備の多様な設置形態を考えると,未だ多くの課題が残されている。例えば,営農型PV(農地に設置されるPV),水上設置型PV,傾斜地設置PVなどは,一般的な地上設置型のPV設備とはPVモジュール(太陽電池パネル)の配置,支持物の形状や構造形式が異なるので,風荷重算定用の風力係数も異なると考えられるが,同マニュアルではカバーできていない。また,それらPV設備を設計するための風力係数は,数百分の1の縮小模型を用いた風洞実験によって設定されるが,PVモジュールと地盤(あるいは屋根面)との隙間におけるレイノルズ数の影響や,PVモジュールを支持する架台(支持部材)そのものの風荷重についても明確にされていない。さらに,PV設備の耐力評価を行う場合の載荷試験としては,PVモジュールに圧力を加える耐風圧試験(動風圧試験)や砂袋による載荷試験などの等分布載荷試験が一般的に用いられるが,強風時においてPVモジュールが受ける風荷重は,等分布荷重にはならないので,耐風圧試験等での耐力評価結果の妥当性についても十分に確認されていない。

【研究会の目標】
 本研究会の目標は,太陽光発電システム風荷重評価研究会の研究成果を踏襲したうえで,上述の各種課題の解決に向けて実証試験の実施を含む検討を進め,多様化が進むPV設備の耐風安全性の向上に寄与する研究成果を公表するとともに,「太陽光発電システム耐風設計マニュアル」の補足資料を作成することである。

【研究会の実施内容】
初年度となる平成30年度には下記の項目について研究を実施する。 (1) 特殊な設置形態のPV設備の風力特性に関する文献調査 (2) 大型送風装置を用いた地上設置型PVの風力特性に関する実証試験の実施 (3) 営農型PVを対象とした風力係数に関する調査

【研究会の開催】
参画者が各種委員会で一堂に会する機会に併せ,研究会を開催する。(例えば,日本風工学会年次大会,風工学シンポジウム開催時など,年4回程度)また,通常時はML等を用いて情報交換を行う。開催場所は,参画者が参集容易な東京とする。

【委員構成】
 植松康(東北大学 工学研究科)[主査]
 高森浩治(奥地建産株式会社)[幹事]
 相原知子(大成建設株式会社 技術センター)
 作田美和子(三井住友建設株式会社 技術研究所)
 染川大輔(株式会社大林組 技術研究所)
 谷口徹郎(大阪市立大学 工学研究科)
 松本知大(一般財団法人建材試験センター)
 ほか

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賛助会員

風工学用語データベース

1989年の風工学会誌第40号に掲載された風用語集が作成されてから20年以上が経過しており,その間に新たな解析手法, 計測手法などが用いられるようになっている。

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