日立製作所とOptHubが大型風車の全体設計を進化計算で最適化する共同研究プロジェクト

大型風力発電設備の設計を手掛ける日立製作所様とOptHubは「風車の経済性を最大化する」をテーマに、風力発電用風車の設計最適化に関する共同研究プロジェクトを実施しました。

本プロジェクトでは、大型風車の設計における「風車全体の経済性を最大化する」という実課題に取り組みました。

一見すると各部品を最適化すれば良さそうですが、実際には多くの課題があります。風車設計は、羽根の空力性能・タワー構造・騒音・耐久性・コストなど、複数要素が絡み合います。部品ごとに最適化すると見た目は改善しても、風車全体の経済性としては最適にならない、という「局所最適」と「全体最適」のギャップが起きやすいのです。

そこで、OptHubは、日立製作所様が抱える風車設計の課題を、空力・構造・コストをすべて考慮した全体設計の最適化問題として定式化し、研究者・学生など多様な参加者からアプローチをOptHub Competitionで募りました。

この取り組みを通じて、日立製作所様は制約条件を徐々に強化していくアプローチが有効であることや、多目的最適化によるトレードオフ分析の知見を得ることができたと仰っていました。