1. はじめに 新エネルギーの中でも,風力エネルギーは二酸化炭素, 硫黄酸化物等の大気汚染物質の排出を伴わないクリーン なエネルギーであり,経済的にも有望であることから, その導入促進が進められている.洋上風力発電の実用化 にあたっては,対象海域における広域風速分布観測によ る発電賦存量の事前評価技術開発,海鳥や渡り鳥のバー ドストライクの危険性把握技術開発,発電量変動の対処 技術開発,事業性・雇用創出評価等が必要である. なかでも,洋上風力発電の導入には,設計条件として 対象サイトにおける風と波浪の極値(極値分布)の推定, 発電量として風と波浪の日々変動(確率分布)の推定, オペレーションに必要な風・波のリアルタイム情報の取 得が必要である. 間瀬ら(2009)は,日本近海の任意の地点(洋上ウィ ンドファームサイト候補地点)における最大波高や平均 波高を推定するための手法を提案したが,本研究では引 き続き,洋上浮体式発電施設の設置対象サイトにおける 設計波や設計風速の算定,毎時波浪予測値の精度検証, ならびに,年間の波浪と風の出現特性の把握を行う.ま た,毎時波浪予測値を用いて,数年を対象とした短期再 現確率波高を算定する方法を提案する. 2. 設計波・設計風速算定システムおよびリアル タイム予測システム (1)気象・海象資料 長期の風や波浪観測資料に基づいて対象海域の設計風 および設計波を算定することが望ましいが,対象とする 海域にはそうした長期の観測データがないことがほとん どである.それを補うために気象データおよび波浪推算 データを用いることが有用である.風のデータは直接保 存されているが,波浪に関しては,海上風データを用い て波浪推算値を求める必要がある.本研究で用いたデー タは,以下の通りである. 海上風データは,NCEP/NCAR の 6 時間間隔海上風解 析値資料(NCEP 風資料と略記)の内,1948-2001 年まで の 54 年間分を使用した.また,ECMWF の 1957-2002 年 の 46 年間の ERA-40 を用いた(6 時間毎).NCEP 風資料 の海上風の空間解像度は,約2.5 °とECMWF 風資料の空 間解像度に比べて低く,衛星デ-タを取り込んでいない 1979 年以前の品質に問題があるものの,現在利用可能な 気象の再解析デ-タとしては最も長期間を対象としてお り,これをそのまま利用した. 波浪推算データは風資料を入力条件としてWAM モデ ルを用いて作成した.領域は,北緯0 度~65 度,東経120 度~西経110 度,格子間隔は0.5 度である(森ら,2009). (2)北太平洋波浪解析値を用いる設計波浪の算定システム 北太平洋波浪解析値を用いる設計波浪の算定システム をまとめると,以下のようである. 1)設計対象地点に近い波浪解析値を沖側の条件として 選定する.この際,陸の影響を受けていない波浪解析 値を選ぶが,まず,対象地点の地図を元に判断する. 2)波浪解析値が海・陸の区別といった解像度の影響を 受けているかの検討は,より詳細な解像度を持つ波 土木学会論文集 B2(海岸工学) Vol. 66,No.1,2010,386-390 洋上ウィンドファームサイトにおける波浪と風の解析 Wave and Wind Analyses at a Site of Floating Type Wind Farm 間瀬 肇 1 ・紺野晶裕 2 ・森 信人 3 ・安田誠宏 4 ・ Sheng DONG 5 Hajime MASE, Akihiro KONNO, Nobuhito MORI, Tomohiro YASUDA and Sheng DONG The design wave and wind at a target site of floating type wind farm were estimated by using wind and wave re- analysis data in the North Pacific. The wave analysis database was made from WAM's output calculated by using NCEP wind data. Since the wind data of NCEP and ERA-40 showed the differnce in magnitute due to the resolution, the proper correction coefficients should be required to transform the re-analysis wind data to a target grid point data. Hourly wave predictions were carried out for one year and it was found through comparison with the observed data that those predicted waves were valid. In addition, a statistical method was proposed to estimate a short term return wave height and wind speed by using hourly predicted or measured data. 1 正会員 工博 京都大学教授 防災研究所 2 京都大学大学院工学研究科 都市環境工学専攻 3 正会員 博(工) 京都大学准教授 防災研究所 4 正会員 博(工) 京都大学助教 防災研究所 5 Professor Ocean University of China