風力エネルギーソフトウェア

専用の風力エネルギーソフトウェアアプリケーションは、風力発電所の開発と運用を支援します。

事前実現可能性分析と実現可能性分析

RETScreenソフトウェア風力発電モデルは、集中系統、独立系統、オフグリッドの風力発電プロジェクト、複数タービンおよび単一タービンのハイブリッドシステムのエネルギー生産と節約、コスト、排出削減、財務的実現可能性、リスクを評価するように設計されています。カナダ政府によって開発されたこのソフトウェアは多言語対応で、風力エネルギー資源マップへのリンクが含まれています。

Wind Data Generator （WDG）は、WRF（気象研究予報）モデルを実行して風況図を作成し、3kmから10kmの解像度で風データを生成できる風力エネルギーソフトウェアツールです。

タービン設計

ソフトウェアは風力タービンの設計に役立ちます。この設計プロセスでは、いくつかの空力弾性パッケージが使用されます。

FOCUS6は、風力タービンおよびローターブレードなどのタービン部品の設計を支援します。これは、ナレッジセンター風力タービン材料および構造（WMC）[1]とオランダエネルギー研究センター（ECN）[2]によって開発されました

米国国立再生可能エネルギー研究所（NREL）の一部門である国立風力技術センター（NWTC）は、タービンメーカーや研究者が使用する多くのパッケージを開発してきました。NWTCは、ブレード要素運動量（BEM）理論に基づいたタービン設計および性能予測コード群を開発しました。WTPerfは、定常BEM理論を用いてタービンの性能をモデル化します。FASTは、非定常BEM理論を用いてタービンを時空間乱流場における剛体と柔軟体の集合体としてモデル化する包括的な空力弾性シミュレータです。ゲルマンロイドは、FASTが「設計および認証のための陸上風力タービンの荷重計算」に適していると判断しました。[3] [4] OpenFASTは、2018年にFAST v8コードを出発点として構築されたオープンソースの風力タービンシミュレーションツールです

ベルリン工科大学ヘルマン・フェッティンガー研究所（流体力学部門長）の風力エネルギー研究グループによって開発されたオープンソースソフトウェアQBladeは、翼型シミュレーションコードXFOILと連携したBEMコードです。ユーザーは、翼型形状を開発／インポートし、シミュレーションを行い、定常BEM理論を用いて風力タービンのブレード／ローターの設計とシミュレーションに使用することができます。このソフトウェアはQtフレームワークで構築されているため、グラフィカルユーザーインターフェースを備えています。

ベルリンのBaayen & Heinz GmbHによって開発されたオープンソースソフトウェアVortexjeは、垂直軸および水平軸風力タービンの動的シミュレーションに適した非定常3Dパネル法の実装です。SimulinkやDymolaなどの他のシミュレーション環境と簡単に連携でき、空力最適化、流体構造連成問題、非定常制御システムシミュレーションに適しています

Ashesは、陸上および洋上水平軸風力タービンの空力および機械力を解析するためのソフトウェアパッケージです。ノルウェー、トロンハイムにあるノルウェー科学技術大学で行われた研究に基づいています。

タービン設計エンジニアリングソフトウェア
ソフトウェア発行元最新の安定版ライセンス認証済み
ADCoSADC不明独自仕様いいえ
アラスカ風力ICM eV2024.2.0独自仕様？
アッシュ[5]SIMISとして3.18独自仕様いいえ
BHawCSGRE不明企業秘密不明
ブレードDNV4.13独自仕様はい
OpenFASTNREL4.0.3オープンソースはい
FlexDTU Lyngby5独自仕様はい
FOCUS6WMC6独自仕様いいえ
HAWC2DTU Wind Energy12.2独自仕様いいえ
QBladeTU Berlin2.0.8オープンソースいいえ
SimpackSimpack2017.2独自仕様いいえ
VortexjeBaayen & Heinz GmbH-オープンソースいいえ

フローモデリング

風の流れモデリングソフトウェアは、測定値が利用できない場所における重要な風の特性を予測します。Furowは、線状流モデルと数値流体力学モデルを同じソフトウェアで提供するソフトウェアです。WAsPはデンマークのRisø国立研究所で開発されました。WAsPはポテンシャルフローモデルを使用して、現場で地形上を風がどのように流れるかを予測します。Meteodyn WT、Windie、WindSim、WindStation [6] 、およびオープンソースコードのZephyTOOLS [7]は、代わりに数値流体力学を使用しており、これらは潜在的に正確ですが、計算負荷が高くなります。[8]

流れモデリングソフトウェア
ソフトウェア発行元最新の安定版ライセンス認証済み
ContinuumCancalia/ One Energy2.2.5独自仕様-
FurowEtulos Solute2.0独自仕様はい
WAsPDTU Wind Energy12独自仕様はい
WindSimVector AS8.0オープンソースはい
Meteodyn WTMeteodyn1.10独自仕様はい
ZephyCFDゼフィーサイエンス19.12GPL3はい
WindStationメンツィオ株式会社1.3.21独自仕様-
ウィンディウィンディ株式会社-独自仕様-
シムワークスアイディールシミュレーション20.12フリーソフトウェア-

農場モデリング

このソフトウェアは、風力発電所の挙動をシミュレートし、最も重要なのはエネルギー出力を計算することです。ユーザーは通常、風力データ、高度と粗度の等高線（地形）、タービンの仕様、背景地図を入力し、環境制限を定義できます。この情報を処理することで、制限や建設上の問題を考慮しながらエネルギー生産を最大化する風力発電所の設計が作成されます。パッケージには、Furow、Meteodyn WT、openWind、WindFarm、WindFarmer: Analyst、WindPRO、WindSim、WindStationなどがあります。[6] WakeBlasterは、風力発電所の伴流損失をモデル化するための専門的なCFDサービスです。

風力発電所の可視化

風力発電所の可視化ソフトウェアは、提案された風力発電所をグラフィカルに提示します。最も重要なのは、建築許可を取得することです。主な手法には、フォトモンタージュ、可視影響範囲マップ、3次元可視化（多くの場合、航空写真が組み込まれ、タービンやその他のオブジェクトを含む景観の透視図）などがあります。

風力発電所の可視化ソフトウェア
ソフトウェア発行元最新の安定版ライセンス認証済み
FurowEtulos Solute2.0独自仕様はい
OpenwindULソリューション独自仕様はい
windPROEMD International A/S4.2独自仕様
Meteodyn WTMeteodyn1.10独自仕様はい
ZephyCFDゼフィーサイエンス19.12GPL3はい
ウィンドプランナーイマジニアv3独自仕様
ウィンドファーマー：アナリストDNV GL1.0独自仕様

農場監視

風力発電所監視ソフトウェアは、風力タービンが正常に稼働しているか、故障しそうかを確認できるソフトウェアです。監視ソフトウェアのその他の機能には、レポート作成、測定データ（電力曲線）の分析、環境制約（コウモリの制御など）の監視ツールなどがあります。

風力発電所監視ソフトウェア
ソフトウェア発行元最新の安定版ライセンス認証済み
ClirClir独自仕様
Meteodyn WPAMeteodyn1.9.1独自仕様はい
GPM Horizo​​nGreenPowerMonitor
Greenbyte Energy CloudGreenbyte AB独自仕様
ROTORsoftDrehPunkt GmbH独自仕様
windPRO - パフォーマンスチェックモジュールEMD International A/S4.2独自仕様
WindDeepモニタリングWindDeep独自仕様
windPRO - TR10モジュールEMD International A/S4.2独自仕様はい
windOPSEMD International A/S2独自仕様

予測ソフトウェア

既存の風力発電所向けには、既存の数値気象予報データ（NWP）とライブ（SCADA）ファームデータを入力として、発電電力（単一のファームまたは完全な予測地域）の短期および中期予測を作成するソフトウェアシステムがいくつかあります。この目的で使用される数値気象予報モデルの例としては、 NOAAの欧州HiRLAM（高解像度限定地域モデル）とGFS（全球予報システム）があります。欧州の研究イニシアチブを通じて開発されたAnemosのようなオープンソースシステムは、風力発電をエネルギーグリッドに統合するための高度な予測機能を提供しています[9]。一方、WindDeepのWindCast©などの独自ツールは、機械学習を用いて予測精度を向上させ、運用効率を最適化しています[10] 。

参照

参考文献

  1. ^ ナレッジセンター風力タービン材料および構造（WMC）
  2. ^ オランダエネルギー研究センター
  3. ^ GL風力証明書番号 ZZ 001A-2005
  4. ^ NWTC設計コード
  5. ^ 「革新的な可視化技術を用いた洋上風力タービンの有限要素法解析のための斬新なツール」>「革新的な可視化技術を用いた洋上風力タービンの有限要素法解析のための斬新なツール」第22回国際海洋・極地工学会議、2012年6月
  6. ^ ab menzio GmbHとWindStationのウェブサイト
  7. ^ RECHARGE NEWS「新しいソフトウェアで風力発電所の計画が簡単になる可能性」>
  8. ^ Pereira, R; Guedes, Ricardo; Silva Santos, Carlos (2010-01-01). 「一般ユーザー向けのWAsPとCFDによる風力資源推定値の比較」 {{cite journal}} ：ジャーナルの引用には|journal=（ヘルプ）が必要です
  9. ^ 「Anemosプロジェクト」. 欧州研究イニシアチブ. 2025年3月8日閲覧。
  10. ^ 「WindCAST - 風力発電所の予測と最適化」. WindDeep . 2025年3月9日閲覧。
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