次世代の浮体式洋上風力発電、バージ型浮体が完成、NEDOと日立造船が協力

2018年06月08日

一般社団法人エネルギー情報センター

新電力ネット運営事務局

次世代の浮体式洋上風力発電、バージ型浮体が完成、NEDOと日立造船が協力の写真

6月8日、NEDOと日立造船は、次世代浮体式洋上風力発電システムのバージ型浮体を完成させたと発表しました。バージ型浮体は、一般的なセミサブ型と異なり、水深50m程度の浅い海域でも設置可能です。今夏、北九州市沖に実証機を設置し、今秋頃からの実証運転を開始する予定としています。

水深50m程の浅い海域で設置可能な浮体式洋上風力

再生可能エネルギーの一つ、風力発電の導入が世界各国で進められています。風力発電システムは、「陸上風力、着床式洋上風力、浮体式洋上風力」に大別でき、これらのうち本格的な導入が進められているものは、陸上風力、着床式洋上風力です。

一方、浮体式洋上風力発電システムについては、まだ実証研究段階で一般化しておらず、技術面やコスト上の課題から、本格的な導入には至っておりません。ただ、「着床式」は海底に基礎を設置するため基本的に水深の浅い沿岸部に限られますが、「浮体式」は基礎を海に浮かばせるため、広範なエリアから適地を選定できます。

NEDOが2011年に実施した調査においては、浮体式(77,442km2)は着床式(14,745km2)に比べて、約5倍の導入可能海域面積を有するとの結果になりました(着床式と浮体式の経済性が入れ替わるとされる水深50mで区切ったケース)。

近年、国内外で2MW以上のクラスの浮体式洋上風力発電の実証研究が開始され、技術的な検証が進められています。例えば国内では、浮体式洋上風力発電システムの実証研究として、「福島復興・浮体式洋上ウィンドファーム実証研究事業」が実施されています。

そのほか、2030年以降の発電コスト20円/kWhを目指して、2016~2017年度に「次世代浮体式洋上風力発電システム実証研究」が実施されています。着床式洋上風力と比較するとコスト高とされる浮体式洋上風力は、さらなる低コスト化に向けた先進的な技術開発が必要とされています。

こうした中、NEDOと日立造船は、次世代の浮体式洋上風力発電システムのバージ型浮体を完成させたと発表しました(図1)。バージ型浮体は、一般的なセミサブ型と比較して小型・軽量であり、水面下に沈む構造物の深さ(喫水)が浅いです。そのため、水深50m程度の浅い海域でも設置可能という特徴を持ちます。

完成した次世代浮体式洋上風力発電システムのバージ型浮体

図1 完成した次世代浮体式洋上風力発電システムのバージ型浮体 出典:国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構

2018年秋ごろから実証運転が開始

今回のシステムは、鋼製のバージ型浮体式構造物に2枚翼アップウィンド型3MW風車を搭載しています。また、スタッドレスチェーンと高把駐力アンカーの組み合わせによる、計9本の係留システムで係留されています。そのため、厳しい気象・海象条件においてもシステムの安全性が確保されるよう設計されています。

名称 バージ型浮体構造物
船名 ひびき
形状 長さ51m×幅51m×高さ10m (スカート幅6mを含む)
喫水 約7.5m
材質 鋼製
重量 3,100トン(風車、バラスト除く)
製造 日立造船(株)堺工場

バージ型浮体構造物の仕様 出典:国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構資料より作成

実証海域は、福岡県北九州市白島沖合の、北九州港響灘地区から約15キロの海域となります(図2)。日立造船の堺工場で完成したバージ型鋼製浮体は、福岡県北九州港に曳航され、そこで風車を搭載します。その後、北九州市沖合の響灘において係留および電力ケーブルの接続を行い、2018年秋ごろから実証運転が開始される予定です。

設置予定海域

図2 設置予定海域 出典:国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構

今後の予定

実証機が北九州市沖合へ設置された後、計測データによる設計検証や、浮体式風力発電システムの効率的な保守管理方法の技術開発が行われます。NEDOによると、それら技術開発により、低コストの浮体式洋上風力発電システムを確立するとしています。

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