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太陽光発電システム風荷重評価研究会

 

【委員長】 植松康 (東北大学大学院工学研究科)

【期間】 平成26年4月~

【委員】

植松康 (東北大学大学院工学研究科)

高森浩治 (奥地建産) [幹事]

吉田昭仁(東京工芸大学)

山本学 (鹿島建設)

相原知子(大成建設)

染川大輔(大林組)

菊池浩利(清水建設)

大竹和夫(竹中工務店)

吉富政宣(吉富電気)

加藤和彦(産業技術総合研究所)

田村良介(NTTファシリティーズ

奥地誠(奥地建産)

西川省吾(日本大学)

長尾岳彦(太陽光発電協会/元旦ビューティ工業)

澤田秀夫(東北大学)

松田一俊(九州工業大学大学院)

木村吉郎(東京理科大学)

安永隼平(JFEスチール)

井上浩男((一財)日本海事協会)

他,追加予定

【背景】

近年のエネルギー不足を解消するため,枯渇する心配が無く,かつ二酸化炭素を排出しないクリーンエネルギーとして太陽光発電が注目されており,日本における太陽電池出荷量も2001年から2011年の10年間で188,590kWから2,685,573kWへ約14倍になるなど,需要も急激に増加している。日本国内では日本工業標準調査会が「太陽電池アレイ用支持物設計標準」(JIS C 8955,以下JISと略す。)を定めており,それに基づいて設計されることが多い。JISで規定されている設計用風荷重は風力係数に設計用速度圧とモジュールの受風面積を乗じることで算定できる。なお,風力係数は風洞実験により定めるとしているが,地上設置(単独),勾配屋根設置型,陸屋根設置型の設置形態については,モジュールの設置勾配で表わされる式により定められる風力係数を用いても良いとしている。しかしながら, JISの基となった実験はかなり以前に行われたものであり,当時は現在急激に増加しているメガソーラーや大規模工場の屋上設置形太陽光発電システムなどは考えられていない。例えば,メガソーラーなどでは限られた敷地で発電量を最大とするために,モジュールの設置勾配を5度,10度にすることが多いが,JISでは設置勾配15度以下は対象としておらず,結果的に風荷重をかなり過大評価している。また, JISの屋上設置形モジュールの風力係数は地上設置形のものと同じ値として与えられている。しかしながら,屋上設置形モジュールに作用する風力は建築物の高さおよび平面形状やモジュールの設置位置によって変化することは明らかであり,最近の研究結果によると,JISをそのまま適用するとモジュールの風荷重を過小評価する場合があることが明らかにされている。

【研究会の目標】

本研究会の目標は,国内で急激に需要が増加しているメガソーラーなどの大規模太陽光発電施設や工場などの大規模建築物の屋上に設置される屋上設置型太陽光発電システムの構造設計を行う上で最も重要となる風荷重について検討するとともに,太陽光発電モジュールを設置する架台の設計に用いられている現行のJIS規格における問題点を明らかにし,実情に即した風荷重の算定方法について議論し,太陽光発電システムの合理的な耐風設計法を確立することである。この研究は今後更に設置の増加が予想されるメガソーラーや屋上設置型太陽光発電システムの経済的かつ合理的な耐風設計を行う上で必要不可欠かつ喫緊に取組むべき重要な課題である。

【研究会の実施内容】

本研究会では,初年度となる平成26年度には下記の項目について研究を実施する。

(1) 諸外国における太陽光発電モジュールの耐風設計,設置状況に関する文献調査

(2) 地上設置形太陽光発電モジュール単体時の風力特性の調査

(3) 屋上設置形太陽光発電モジュールの風力特性の調査

(4) 地上設置型ソーラーアレイの風力特性の調査

【研究会の開催】

・活動期間:平成26年4月~平成29年3月

・活動方法: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,風工学会年次大会,風工学シンポジウム開催時など,年3~4回)また,通常時はML等を用いて情報交換を行う。

 

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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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