成果報告書詳細
管理番号20160000000934
タイトル平成26年度ー平成27年度成果報告書 風力発電等技術研究開発 洋上風力発電等技術研究開発 次世代浮体式洋上風力発電システム実証研究(セミサブ型)
公開日2017/3/3
報告書年度2014 - 2015
委託先名株式会社レノバ 三井造船株式会社 国立研究開発法人海上技術安全研究所
プロジェクト番号P14022
部署名新エネルギー部
和文要約我が国海域、及び欧米海域において膨大なポテンシャルがあるにも関わらず、設備工事費・O&Mコストが割高であることの理由から普及が進んでいない浮体式洋上風力発電技術は、これらのコストを大幅に低減する事によって、急速に普及することが期待される。
 また当該技術は諸外国でも未だ実用化に至っていない技術であり、本研究開発によって技術的・価格的競争力を高めることで、設備および運用ノウハウを併せた我が国の浮体式洋上風力発電システムが、世界中の大市場を獲得できる可能性が十分にある。
 特に我が国おいては、国土に遠浅な海岸線が少なく急峻な海底地形が多いことから、洋上風力発電の導入を加速するためには、着床式の適用海域(50mまで)より深い海域に対応する浮体式の研究開発を行い、かつ事業化に資するだけの低コスト化を図っていくことが必要である。また、より水深の深い海域での浮体式洋上発電技術に関しては、既に福島沖および長崎沖においてそれぞれ経済産業省、環境省の下で実証事業が行われているが、難易度の高い水深50ー100mの海域における浮体式洋上発電技術に関しては確立されていない。そこで本事業では、水深50ー100m程度の比較的浅水深の海域を対象に、低コストかつ環境影響の少ない次世代浮体式洋上風力発電システムを開発し、洋上風力発電の更なる普及を促すとともに、本事業の成果が国際競争力強化に資することを目的とする。
 本調査では、浮体式洋上風力発電の低コスト化に向けての研究開発を行った。浮体について、3カラムセミサブ型(5MW風車搭載)でバラスト制御による姿勢安定機能を持つ浮体を開発し、小型・軽量化、事業費抑制を図った。係留システムについては、係留索数を従来のセミサブ型の6本から3本に削減し、低コスト化を検討した。設置工法については、アンカーハンドリング・タグサプライ船(AHTS)等を用いて稼働率を向上させ、係留索の海中からの引上げ・浮体固定工法を改善し、工事費用抑制につなげる方法を検討した。O&M(オペレーション&メンテナンス)については、スマートメンテナンスシステム、ライダーシステム等を採用したメンテナンス作業時間短縮化、海洋汚染を防止するメンテナンス方法を検討した。
 次年度以降の秋田県沖合いでの実証に向けて、海域調査、環境影響調査、及び関係者協議を行った。また、コスト調査を行った上で、事業性の評価を行った。
英文要約Despite extensive potentials the floating offshore wind power technologies have in bodies of water of Japan, US and Europe, the technologies have not much spread due to high construction and O&M costs. Therefore, by drastically reducing these costs, rapid diffusion of the technologies could be expected.
In addition, these technologies have not yet been in practical use in foreign countries and thus by increasing technological and price competitiveness through this research and development, there is a sufficient possibility for Japan’s floating offshore wind power system to capture a share of the global big market.
Especially in Japan, where there is not much shallow waters and many areas exist with geographical features at the bottom of the sea that deepen sharply, it is critical to conduct a research and development of floating type offshore wind power technologies that are applicable to deeper water than the bottom-mounted types (applicable up to 50 meter water depth) and to bring down the cost to a level that would contribute to commercialization in order to expedite offshore wind power implementations. Demonstration projects of the floating offshore wind power technologies in deeper water have already been carried out under Ministry of Economy, Trade and Industry and Ministry of the Environment at offshores of Fukushima and Nagasaki. However, the floating offshore wind power technologies that are applicable to extremely challenging water depth of 50-100 meter areas have not been established. The objectives of this project is to develop a low-cost and environmentally friendly next generation floating offshore wind power system targeted to areas of water depth 50-100 meters and to achieve outcomes that contribute to strengthening international competitiveness.
In this study, research and development was conducted aiming to reduce cost of floating type offshore wind power. Three-column semi-submersible type (5MW wind power) with ballast control for position stability was developed attempting to downsize and lighten as well as to reduce the project cost. Reduction of semi-submersible type mooring lines from conventional 6 to 3 was reviewed to see whether a cost reduction of mooring systems would be possible. For installations, reduction of construction costs was considered by increasing availability using Anchor Handling Tug Supply (AHTS) vessels and by improving floaters’ lifting/fixing method. Shortening of maintenance work adopting smart maintenance system, lider system, etc. and marine pollution preventative maintenance procedures were considered for O&M (operation and maintenance).
Study about ocean area, environmental impact assessment, and meetings with involved parties were executed to carry out the future demonstration project at offshore area of Akita Prefecture in the upcoming fiscal years. Also, feasible study was conducted following the cost study.
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