成果報告書詳細
管理番号20090000001079
タイトル平成20年度成果報告書 平成20年度洋上風力発電実証研究F/S調査(千葉県)
公開日2009/12/21
報告書年度2008 - 2008
委託先名東京電力株式会社 国立大学法人東京大学 鹿島建設株式会社
プロジェクト番号P07015
部署名新エネルギー技術開発部 風力発電グループ
和文要約洋上は風況が良く乱れも小さいため、風力発電にとって好環境であり、欧州では導入が進んでいる。海岸線の長い我が国においても、洋上風力発電は新エネルギー導入量拡大のための重要な手段と考えられるが、欧州に比べて厳しい自然環境に耐える必要があり、検証・検討すべき課題は多い。 本調査報告書は、洋上風力発電の安全性や環境性、経済性などの課題を検証・検討するための洋上風力発電実証研究に先立ち、実証研究が実施可能な地点(実証研究予定地点)を選定するとともに、課題の抽出と実証研究における検証・検討方法を提案する。 実証研究予定地点としては、千葉県銚子市の屏風ヶ浦沖を選定した。この地点は、年平均風速が7.5m/sと十分に高い。また、海底土質が岩であり、海底勾配が小さく不陸も小さい。このため施工が比較的容易な重力式基礎が採用でき、平均風速の高さも考慮すると、良好な経済性が想定される地点である。この地点周辺を漁場としている銚子市漁業協同組合、海匝(かいそう)漁業協同組合などとの事前協議では、漁船による海上調査にて地点を選定するとともに、適切な航路標識の設置などの交通安全対策を施すことを定め、実証研究設備の設置のご了解を得た。また、千葉県や海上保安庁などと事前協議を行い、設備の設置や工事などに関する届出・許可申請手続きを整理した。 実証研究では、我が国の厳しい自然環境の予測手法やそれを踏まえた設計手法の高度化が課題である。このため、風況、波浪、地震などの観測を行い、風況や波浪の予測手法の高度化を図るとともに、地震も考慮した組合せ外力に対する風車・基礎系の動的連成解析により設備の安全性を評価する設計手法を確立する。我が国の外洋波浪の特徴である「うねり」に対しては、洋上での作業時間をできるだけ短縮した「風車の一括運搬・架設工法」を開発し、その検証と確立を図る。コンポーネントごとの耐塩害装置や遠隔監視・遠隔コントロール機能を強化した洋上仕様風車については、その性能やメンテナンス性について実証研究にて検証する。また、この地点周辺では、希少種であるスナメリ(イルカの一種)や重要種であるオオミズナギドリが生息することが予想されるため、実証研究において、その他の環境影響と併せてより詳細な調査と評価を行い、洋上風力発電設備の環境影響評価手法の確立を図る。また、我が国において洋上風力発電の導入を拡大していくためには、洋上風力発電と漁業、地域とが共存し、共に発展していくための制度づくりが必要であり、実証研究では、この方策も併せて検討していく。
英文要約Offshore wind energy has been widely exploited in Europe due to the high wind speed and low turbulence. Having a long coast line, the offshore wind energy will be the one of the most important solutions for the increase of renewable energy in Japan. However, due to the difference in wind and marine condition between Japan and Europe, the safety, the environmental impact and the economical feasibility of the offshore wind energy have to be investigated in a pilot research project. Prior to the pilot research project, this report focuses on the selection of the test field for the research project and the proposal for the pilot research project including the detailed methodology. The selected test filed is 3km south to the Byobu-ga-ura, Choshi city, where the annual mean wind speed is high enough at 7.5m/s. The seabed is rock with low inclination and even surface, which enables the use of gravity foundation. After the negotiations and the onsite investigations with Choshi Fishery Cooperative and Kaiso Fishery Cooperative, which have the fishery rights near the test field, permission for the construction of the pilot wind plant was obtained providing necessary safety measures such as navigation mark. The interview to the Chiba local government and Japan Coast Guard clarified all the necessary authorization procedures. One of the main objects of the research project includes the assessment of the external environmental condition for the design and the improvement of the design method. In order to achieve these objects, first, measurement of the wind, wave, seismic wave and other external conditions will be performed and used for the more accurate estimation of the external conditions. Then, a design procedure for the offshore wind turbines will be established using a fully coupled dynamic simulation of the foundation, tower and mechanical part of the wind turbine under combined external load including earthquake. Furthermore, in order to minimize the offshore construction time in Pacific Ocean where swell is dominant, a wind turbine installation method, in which most of the assembly will be done onshore, will be established. The performance and maintenance of the wind turbine designed for offshore use with anti-corrosion component and remote control system will be investigated. Environmental assessment will be carried out focusing on the effect on the wildlife such as Finless Porpoise and Streaked Shearwater, which are the important wildlife in the region. Lastly, a scheme shall be investigated in which the offshore wind energy, the fishery and the neighborhood live together, which will be important for the future increase of the offshore wind energy in Japan.
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