2012年6月12日
このたび、京都大学を含む环境省浮体式洋上风力発电実証事业委託业务の受託者グループは、系统连系を行う浮体式洋上风力発电施设としては国内初となる100办奥风车を搭载した浮体式洋上风力発电施设の长崎県五岛市椛岛周辺海域での洋上设置を6月9～11日に実施し、これに成功しました。本成果は、本学が戸田建设株式会社、日本ヒューム株式会社、佐世保重工业株式会社とともに2009年9月に実施したハイブリッドスパー型10分の1モデルによる浮体式洋上风力発电プラットフォーム実海域実験の成功に引き続くもので、本学が代表となって受託した平成22年度环境省浮体式洋上风力発电実証事业における成果を踏まえて実施されたものです。
目的
国内の中长期的な温室効果ガスの排出削减を进めるため、太阳光発电や风力発电などの再生可能エネルギー导入の推进がますます重要となっています。我が国は、排他的経済水域の面积が世界第6位の海洋国であり、洋上には风力発电の大きな导入ポテンシャルを有することが明らかになっています。また、洋上は风速が强く、その変动が少ないため、安定かつ効率的な発电が见込まれ、その実用化が期待されています。
洋上风力発电のうち、水深が浅い海域には着床式が适していますが、导入ポテンシャルのより大きな比较的深い水深の海域に対応するためには浮体式を採用する必要があります。しかしながら、浮体式洋上风力発电は世界的にも実証段阶であり、国内での导入事例もありません。
このため、环境省では、我が国初となる2惭奥级の浮体式洋上风力発电実証机1基を実海域に设置することを目指して2010年度から実証事业を开始しており、受託者グループは、これまでに候补海域の选定（长崎県五岛市椛岛周辺）、环境影响调査や风力発电施设の设计?建造?设置に係る検讨を実施してきました。
今回の100办奥风车を搭载する小规模试験机设置の目的は、环境影响や安全性に関する情报を収集して周辺地域関係者の安心感の醸成に努めるとともに、风や波による浮体の揺れが设计どおりになっているか、揺れる浮体に搭载された风车によっても计画どおりに発电できるか、等を検証した上で、2013年度に设置を予定している2惭奥级の浮体式洋上风力発电実証机の建造や风车制御にその成果を反映することにあります。
なお、実証海域として选定した五岛市椛岛周辺海域は、気象?海象観测を通じて年平均风速约7.5尘／蝉（海上60尘）が见込める一方、有义波高1尘以下の出现频度が年间约89％と穏やかであることを确认しており、洋上风力発电に好适な自然环境条件を有しています。
特徴および形状寸法
小规模试験机は、スパー型と呼ばれる、细长い円筒形状の浮体构造の上に、风车およびタワーが海上に突出して固定されている构造を基本としており、细长い円筒形は风や波が当たっても揺れにくいという利点を活かしています。この小规模试験机は、3本のチェーンで海底に係留されます。
浮体构造としては、浮体上部には钢、下部にはコンクリートを使用する、本学?戸田建设グループによって开発された「ハイブリッドスパー型」と呼ばれる形式を採用しています。コンクリートは水圧や錆にも强いため、これを浮体下部に用いることでコストダウンを図るとともに、重心を下げ安定性も向上させています。なお、系统连系する浮体式洋上风力発电施设としてハイブリッドスパー构造を採用したものは、今回の小规模试験机が世界初となります。
小规模试験机の形状?寸法は、2惭奥级実証机の约1／2の大きさで、一番深いところから风车翼（ブレード）の先端までの全长が71尘で、海面上に浮いて见える部分の高さは34尘となります。また、円筒径は最大で3.8尘、総重量は约350トンです。
风车の形状は、风车ローター面がタワーの风下侧となるダウンウィンド型としており、特にスパー型浮体との组み合わせにおいてより安定性に优れた形式となっています。
図1：今回设置した浮体式洋上风力発电施设の形状寸法
図2：设置场所
设置までの経纬および今后のスケジュール
本事业の実施に当たり、自主的に环境影响评価を実施し、必要な调査?予测等をおこない、事业者の実行可能な范囲内で影响を十分に回避低减された计画であることを确认しています。また、小规模试験机设置に当たり必要となる许认可を取得し、约3ヶ月をかけて製作した各构成部材を岸壁にて横向きに一体化させ、これを设置海域まで曳航して、建起し、所定位置への移动および係留作业をおこないました。
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| 1 台船からの吊上げ時 | 2 建起し（約15度）?注水時 ↓ | |
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4 建起し完了時 ↓ | 3 建起し時（約70度） | |
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| 5 所定位置への風車移動時 | 6 所定位置での係留?設置完了時 |
写真1：洋上设置状况写真
今后、発电に必要となる海底ケーブルの布设、风车电気设备の接続?试运転をおこなった上で、7月中には运転を开始する予定であり、系统连系をおこなう国内初の本格的な浮体式洋上风力発电施设がまもなく诞生します。
なお、この小规模试験机は、约1年后に计画している2惭奥级実証机の设置に先立って撤去し、浮体?チェーンへの生物付着や腐食?摩耗状况等の调査をおこなう予定ですが、それまでは运転を続け、环境への影响や、施设の动揺?発电状况、等を観测していきます。
環境省浮体式洋上風力発電実証事業 受託者グループ：
（代表）戸田建设株式会社
富士重工业株式会社
芙蓉海洋开発株式会社
京都大学
独立行政法人海上技术安全研究所
本件连络先
京都大学大学院工学研究科
社会基盤工学専攻 准教授 宇都宮 智昭 （Utsunomiya Tomoaki）
- 朝日新聞（7月18日夕刊 5面）および日本経済新聞（10月2日 14面）に掲載されました。