■風況観測とは風力発電のための風車建設地点を選定する上で、適切な発電量が得られるかを判断するために通年観測が実施されます。気象マストに風向風速計を取り付ける直接観測または地上からのリモートセンシングによる間接観測を行います。風車の運転制御にも風向風速計が使われます。
■使用する風況観測センサ○直接観測風況マストに取り付ける風向風速計にはカップ式風速計と矢羽根式風向計が使われてきましたが、2017 年に国際規格 IEC-61400-12-1(Ed2)が策定されて新しく使用が認められた超音波風向風速計がお奨めです。従来の機械式風速計は回転部が摩耗して特性が変わるため定期的に較正または交換することが推奨されていますが、超音波風向風速計は可動部がないためその必要がありません。台風（強風）や塩分、砂塵など測定環境がよくない洋上
風況観測等においても、超音波式が耐久性に勝ることは過去の実施例で経験済みです。維
持メンテを含むトータルコストにおいて優位性があると言えます。
国内ではまだ普及が進んでいませんが、上下流速が測れる３次元超音波風向風速計は風車への影響が大きい吹上げ/吹下し流や乱流強度の計測に適しており、風車の運転制御と合わせて海外同様に今後多用されることが期待されます。現在国内では１つの観測計画の中でカップ式と超音波式が併用されています。風速計以外の気象センサとしては、大気密度を算出するための気圧計と温湿度計が必要とされます。

気象庁 AMeDAS 向けの２次元超音波

一般気象、風況、建築･土木、鉄道・道路等向

風向風速計（SA 型）

けの３次元超音波風向風速計（SAT 型）

●超音波風向風速計の特⾧（１）可動部がないので耐久性、耐環境性に優れる（２）特性の経年変化が無いので定期的な較正が不要（気象庁検定は無期限、機械式は５年）（３）センサ寿命が⾧く、かつ維持メンテが省力化できるのでトータルコストに優れる●利用事例（洋上風力）・銚子沖 https://www.jstage.jst.go.jp/article/jweasympo/35/0/35_260/_pdf
カップ式風速計および超音波風向風速計のすべてがソニック製
・北九州沖 https://www.jstage.jst.go.jp/article/jscejoe/69/2/69_I_1/_pdf/-char/ja
カップ式風速計、超音波風向風速計および海象計のすべてがソニック製○間接観測2017 年の国際規格 IEC-61400-12-1(Ed2)において追加された地上からリモートセンシ
ングする RSD（Remote Sensing Device）は、気象マストを立てずに高度 200m くらいまでの風分布が測定できる上に、可搬性もよいので直接観測と併用されます。風車が大型化して上空までの風況調査が必要とされるので、気象マスト建設に比べて法的規制やコスト的に優位性がある RSD は有用です。特に光式のドップラーライダ（DL）は小型で洋上風況観測に利用できるため海外での使用実績が豊富であり規格の策定が進んでいます。音波式のドップラーソーダ（DS）はコストメリットがあり、DL の測定が不向きな陸上観測の一部に使用されています。

鉛直ライダ（提供・Vaisala 社 etc.）

風況調査用ドップラーソーダ(KPA 型)

風況観測機器の一覧
観測機器

機種名

３次元超音波風向風速計

仕様

備考

SAT-600/SAT-900 0-60m/s, 20Hz／0-90m/s, 4Hz

IEC較正可２次元超音波風応風速計

SA-21/SA-11

0-75m/s／0-90m/s, 4-10Hz

IEC較正可温湿度気圧センサ

SOTHP-100

860-1040hPa(±0.7hPa)

データロガー

WL-2250/SOJ-5100 Standard/Low power(0.3W)±50℃(±0.5℃)、0-100％RH(±5%) 強制通風筒/自然通風筒

転倒ます型雨量計

SOR1-502

電源ユニット

AC/DC Converter AV100V or 220V to DC12V±0.5mm型

屋外筐体

RK-□□

IP-54以上

使用条件により選定

カップ式風速計

SOW21-1

1.0-75m/s

IEC較正可矢羽根式風向計

SOD29-E10-360°

小型ドップラーソーダ

KPA-300

0-30m/s, AGL20-200m

ルータ

RX-100/NVR500

携帯用接続/ブロードバンド

雷災保安ユニット

LP-100

屋外筐体内サージ保護素子

太陽光パネル

AT-MA5A

最大出力５W＠17.5V

仕様条件により選定

バッテリー

WP5-12E

12V 5.0Ah

仕様条件により選定

海象計

USW-3000

12～50m水深、表面波、流速

洋上風況調査用

空中型波高計US-5001-11m、表面波、水位

洋上風況調査用

水温計

SOKET-4【オプション】

通信キャリア/回線に対応

洋上風況調査用

【較正】
IEC較正

IEC-CAL

超音波風速計、カップ式風速計

気象庁検定

JMA-CAL

同上＋温湿度・気圧センサ

社内較正

SONIC-CAL

超音波風速計、カップ式風速計

IEC-61400準拠
社内風洞（JMA-CAL準拠）■風速計の較正と検定
直接観測に用いられるカップ式風速計と超音波風向風速計は通常 IEA(InternationalEnergy Agency)が認定する風洞で IEC 規格に沿った等級分類や較正が行われます。日本国
内には IEA の認定風洞がないため欧州の機関に依頼することがあります。IEC 較正または気象庁検定の対象となる風速計について、個別センサのデータ品質確認のために、弊社内の気象庁認定事業者風洞を使用して出荷検査や定期検査を行うことができます。

ソニック本社に設備された風洞■風況観測に関する規格（国際および国内）○国際規格（IEC）/ 国内規格（JIS）
１）IEC-61400-12-1(Ed1) : 2005（＝JIS C1400-12-1:2010）
風況観測におけるカップ式風速計の利用方法や等級分類(classification)について記載
２）MEASNET :2016

Evaluation of Site-specific Wind Conditions

気象マストへのセンサ取り付けに関するガイドラインを記載
３）IEC-61400-12-1(Ed2) : 2017（＝JIS C1400-12-1（Ed.2)JIS 化日本版は未刊）
直接観測にカップ式風速計に加えて超音波風速計を追加。間接観測の RSD（RemoteSensing Device）としてドップラーライダ（DL）とドップラーソーダ（DS）を記載。
風車の大型化に対応したロータ面等価風速（REWS）や風速シアや乱流補正を記載
４）IEC61400-50-1(Ed1) : 2022
IEC-61400-12-1(Ed2)のカップ式風速計、超音波風速計の等級分類、較正、気象マス
トへの取り付け方法、不確かさ評価等を詳述
５）IEC61400-50-2(Ed1) : 2022
IEC-61400-12-1(Ed2) の RSD について等級分類、性能確認、不確かさ評価等を詳述○国内ガイドラインおよびマニュアル
６）NEDO 高所風況精査マニュアル:2006
７）NEDO 風力発電導入ガイドブック改訂第 9 版:2008
https://www.nedo.go.jp/content/100079735.pdf
６）７）ともに観測機器は IEC-61400-12-1(Ed1)ベースのマニュアル、ガイドブック
８）Class NK ウィンドファーム認証 陸上風力編: 2023
気象マスト観測は IEC-61400-12-1(Ed1)ベースにて、RSD は鉛直ライダ（VL）のみを記載
https://www.classnk.or.jp/hp/pdf/authentication/renewableenergy/ja/windfarm/NKR
E-GL-WFC01_March2023_Jpn_20230331.pdf
9) NEDO 洋上風況観測ガイドブック: 2023
https://www.nedo.go.jp/content/100948288.pdf
RSD の鉛直ライダ（VL）、スキャンニングライダ（SL）、フローティングライダ（FLS）を記載

■参考文献１） 風況観測用の新しい測器 ～超音波風速計とドップラーソーダ～ 測定原理と他測器との比較

風力エネルギー学会誌(Journal of JWEA）Vol.31, No.1, 50-55, 2007https://www.jstage.jst.go.jp/article/jwea1977/31/1/31_1_50/_pdf/-char/ja
２）風速計測器 ～現状から次世代型～ 観測機器間の特徴比較
風力エネルギー学会誌(Journal of JWEA）Vol.34, No.4, 35-38, 2010https://www.jstage.jst.go.jp/article/jwea/34/4/34_35/_pdf/-char/ja３）洋上ブイによる風観測システム
風力エネルギー学会誌(Journal of JWEA）Vol.41, No.1, 103-106, 2017https://www.jstage.jst.go.jp/article/jwea/41/1/41_103/_pdf/-char/ja４）超音波を利用した風況調査用計測機器 ～ 国際規格と測器の変遷、性能試験方法
風力エネルギー学会誌(Journal of JWEA）Vol.44, No.4, 628-631, 2020
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jwea/44/4/44_628/_pdf/-char/ja〒190-1295 東京都西多摩郡瑞穂町箱根ヶ崎東松原 10-22
営業 気象（風速計、積雪計） TEL 042-513-9612
URL https://www.u-sonic.co.jp

e-mail info@u-sonic.co.jp