JP2014037795A - 鳥類衝突数評価装置、方法及びプログラム - Google Patents
鳥類衝突数評価装置、方法及びプログラム Download PDFInfo
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Abstract
風車に衝突する羽数を定量的に評価する。
【解決手段】
風力発電設備の設置域で、風車回転高度幅の容積を算出する(S2)。風車のブレード回転面を中心とする球体を風車接触可能域と想定し、全風車の接触可能域の容積を算出する(S3)。後者の容積を前者の容積で除算することで、鳥類に依存しない空間占有率を算出する(S4)。個々の鳥類について(S5)、風車接触可能域を通過する通過頻度を算出し(S6)、その内でブレード回転面を通過する回数を算出し(S7)、回避率及び接触率を加味して、衝突羽数を算出する(S8)。
【選択図】 図2
Description
衝突羽数=Cn×(接触率)×(稼働率)×(1−回避率)
である。ただし、
Cn=(Vs/Va)×Md/(davg×2)
Va=Sa×Hc
Vs=M×(4π/3)Ra3
Sa:風力発電設備の設置域の面積
Hc:風車回転高度幅
M:風車台数
Ra:風車のブレード半径又は風車軸からブレード端までの距離
Md:注目する鳥類について風車回転高度幅での所定期間の全飛翔距離
davg:風車接触可能域を通過する平均距離
接触率:ブレード回転面に進入した個体がブレードに接触する確率
回避率:風車設置域、風車接触可能域及びブレード回転面への進入を回避する合計の割合。
Va=Sa×Hc
とする。風車回転高度幅(Hc)は、図5に示すように、回転する風車の上端から下端までの距離であり、一般的には、ブレード半径(Ra)の2倍に相当する。風車回転高度容積(Va)は、高度で見た空間的な存在可能性を示す指数となる。
Vs=M×(4π/3)Ra3
を計算する(S3)。但し、Mは風車台数を示し、Raは、風車のブレード半径(又は風車軸からブレード端までの距離)を示す。
Pv=Vs/Va
とする。
Fq=Pv×Md/davg
で頻度(Fq)を算出する。頻度(Fq)の単位は、鳥類種類別の所定期間内の回数となる。
Cn=Fq/2=Pv×Md/(davg×2)
となる。
通過距離=W/tanθ
となる。但し、オジロワシ、オオワシ、イヌワシ及びチュウヒの4種で推定した通過距離は、進入角度θが約68度以上で各種類の体長(I)と同じ値になる。ブレード厚みbを考慮する場合、
通過距離=W/tanθ+b/sinθ
となる。
t=(ブレード面通過距離)/飛翔速度
であるから、0.217秒(=2.3/10.6)となる。
3×0.217/2.5=0.26
となる。つまり、合計の掃引面積率は、
t×(ブレード数)/(1回転の秒数)
で得られる。この合計掃引面積率が90度進入の場合の接触確率となる。進入角度θを変更して同様の計算を行い、0〜90度の角度別の接触確率を平均化することで、平均接触率が得られる。図8は、進入角度対接触確率の一例を示す。
期間内衝突羽数=Cn×(接触率)×(稼働率)×(回転面進入率)
ただし、
回転面進入率=1−回避率
である。
12:CPU
14:メモリ
16:HDD1
16a:風力発電設備情報テーブル
16b:鳥類情報テーブル
18:表示装置
20:キーボード
22:マウス
50:ブレード回転面
52:風車接触可能域(球体)
54:進入方向
Claims (21)
- 風力発電設備の風車への鳥類衝突数を定量評価する鳥類衝突数評価装置であって、
当該風力発電設備の設置域における当該風車の風車接触可能域の空間占有率を算出する空間占有率算出手段と、
注目する鳥類について、当該風車接触可能域に進入して当該風車のブレード回転面でブレードに接触する接触数を算出し、当該接触数に当該空間占有率及び当該風車の稼働率を乗算して衝突羽数を算出する衝突羽数算出手段
とを具備し、
当該風車接触可能域が当該風車のブレード回転面を中心とする球体で規定される
ことを特徴とする鳥類衝突数評価装置。 - 当該空間占有率が、当該風車接触可能域の総容積を、当該設置域の当該風車の風車回転高度容積で除算した結果であることを特徴とする請求項1に記載の鳥類衝突数評価装置。
- 当該衝突羽数算出手段は、
当該注目する鳥類が当該風車接触可能域を通過する頻度を算出する手段と、
当該頻度と、当該ブレード回転面への進入を回避する回避率とから当該ブレード回転面を通過する回数に相当する値を算出する手段と、
当該ブレード回転面で当該ブレードに接触する接触率を算出する手段
とを具備することを特徴とする請求項1又は2に記載の鳥類衝突数評価装置。 - 当該接触率が、当該ブレード回転面に所定の進入角度範囲で計算される各進入角度の接触確率の平均値であることを特徴とする請求項3に記載の鳥類衝突数評価装置。
- 当該接触率が、当該ブレード回転面の代表的な進入角度で計算される接触確率であることを特徴とする請求項3に記載の鳥類衝突数評価装置。
- 更に、当該鳥類とは別の鳥類について、当該衝突羽数算出手段に当該衝突羽数を算出させる制御手段を具備することを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の鳥類衝突数評価装置。
- 下記式に従い、風力発電設備の風車に衝突する鳥類の羽数を定量評価する鳥類衝突数評価装置。
衝突羽数=Cn×(接触率)×(稼働率)×(1−回避率)
ただし、
Cn=(Vs/Va)×Md/(davg×2)
Va=Sa×Hc
Vs=M×(4π/3)Ra3
Sa:風力発電設備の設置域の面積
Hc:風車回転高度幅
M:風車台数
Ra:風車のブレード半径又は風車軸からブレード端までの距離
Md:注目する鳥類について風車回転高度幅での所定期間の全飛翔距離
davg:風車接触可能域を通過する平均距離
接触率:ブレード回転面に進入した個体がブレードに接触する確率
回避率:風車設置域、風車接触可能域及びブレード回転面への進入を回避する合計の割合 - 当該接触率が、当該ブレード回転面に所定の進入角度範囲で計算される各進入角度の接触確率の平均値であることを特徴とする請求項7に記載の鳥類衝突数評価装置。
- 当該接触率が、当該ブレード回転面の代表的な進入角度で計算される接触確率であることを特徴とする請求項7に記載の鳥類衝突数評価装置。
- 風力発電設備の風車への鳥類衝突数を定量評価する鳥類衝突数評価方法であって、
当該風力発電設備の設置域における当該風車の風車接触可能域の空間占有率を算出する空間占有率算出ステップと、
注目する鳥類について、当該風車接触可能域に進入して当該風車のブレード回転面でブレードに接触する接触数を算出し、当該接触数に当該空間占有率及び当該風車の稼働率を乗算して衝突羽数を算出する衝突羽数算出ステップ
とを具備し、
当該風車接触可能域が当該風車のブレード回転面を中心とする球体で規定される
ことを特徴とする鳥類衝突数評価方法。 - 当該空間占有率が、当該風車接触可能域の総容積を、当該設置域の当該風車の風車回転高度容積で除算した結果であることを特徴とする請求項10に記載の鳥類衝突数評価方法。
- 当該衝突羽数算出ステップは、
当該注目する鳥類が当該風車接触可能域を通過する頻度を算出するステップと、
当該頻度と、当該ブレード回転面への進入を回避する回避率とから当該ブレード回転面を通過する回数に相当する値を算出するステップと、
当該ブレード回転面で当該ブレードに接触する接触率を算出するステップ
とを具備することを特徴とする請求項10又は11に記載の鳥類衝突数評価方法。 - 当該接触率が、当該ブレード回転面に所定の進入角度範囲で計算される各進入角度の接触確率の平均値であることを特徴とする請求項12に記載の鳥類衝突数評価方法。
- 当該接触率が、当該ブレード回転面の代表的な進入角度で計算される接触確率であることを特徴とする請求項12に記載の鳥類衝突数評価方法。
- 更に、当該鳥類とは別の鳥類について、当該衝突羽数算出手段に当該衝突羽数を算出させる制御ステップを具備することを特徴とする請求項10乃至14の何れか1項に記載の鳥類衝突数評価方法。
- 風力発電設備の風車への鳥類衝突数を定量評価するコンピュータプログラムであって、コンピュータに、
当該風力発電設備の設置域における当該風車の風車接触可能域の空間占有率を算出させる空間占有率算出機能と、
注目する鳥類について、当該風車接触可能域に進入して当該風車のブレード回転面でブレードに接触する接触数を算出させ、当該接触数に当該空間占有率及び当該風車の稼働率を乗算して衝突羽数を算出させる衝突羽数算出機能
とを実現させ、
当該風車接触可能域が当該風車のブレード回転面を中心とする球体で規定される
ことを特徴とする鳥類衝突数評価プログラム。 - 当該空間占有率が、当該風車接触可能域の総容積を、当該設置域の当該風車の風車回転高度容積で除算した結果であることを特徴とする請求項16に記載の鳥類衝突数評価プログラム。
- 当該衝突羽数算出機能は、
当該コンピュータに当該注目する鳥類が当該風車接触可能域を通過する頻度を算出させる機能と、
当該コンピュータに、当該頻度と、当該ブレード回転面への進入を回避する回避率とから当該ブレード回転面を通過する回数に相当する値を算出させる機能と、
当該コンピュータに、当該ブレード回転面で当該ブレードに接触する接触率を算出させる機能
とを具備することを特徴とする請求項16又は17に記載の鳥類衝突数評価プログラム。 - 当該接触率が、当該ブレード回転面に所定の進入角度範囲で計算される各進入角度の接触確率の平均値であることを特徴とする請求項18に記載の鳥類衝突数評価プログラム。
- 当該接触率が、当該ブレード回転面の代表的な進入角度で計算される接触確率であることを特徴とする請求項18に記載の鳥類衝突数評価プログラム。
- 当該鳥類とは別の鳥類について、当該衝突羽数算出機能に当該衝突羽数を算出させる制御機能を当該コンピュータに実現させることを特徴とする請求項16乃至20の何れか1項に記載の鳥類衝突数評価プログラム。
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JP2015200518A (ja) * | 2014-04-04 | 2015-11-12 | アジア航測株式会社 | 監視装置、監視方法および監視プログラム |
Citations (3)
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---|---|---|---|---|
US20080260531A1 (en) * | 2005-09-29 | 2008-10-23 | Matthias Stommel | Method for Regulating a Wind Energy Installation |
JP2010071100A (ja) * | 2008-09-16 | 2010-04-02 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 高速衝突判定処理システムおよびコンピュータプログラム |
JP2012512352A (ja) * | 2008-12-16 | 2012-05-31 | ロシェ,アンリ−ピエール | 鳥または飛行物体の検知方法 |
-
2012
- 2012-08-15 JP JP2012180105A patent/JP6016211B2/ja active Active
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JP2010071100A (ja) * | 2008-09-16 | 2010-04-02 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 高速衝突判定処理システムおよびコンピュータプログラム |
JP2012512352A (ja) * | 2008-12-16 | 2012-05-31 | ロシェ,アンリ−ピエール | 鳥または飛行物体の検知方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015200518A (ja) * | 2014-04-04 | 2015-11-12 | アジア航測株式会社 | 監視装置、監視方法および監視プログラム |
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