Statoil本文へスキップ日本再生可能エネルギー総合研究所は、再生可能エネルギー普及のための情報収集と発信を行っています。近未来型の風力発電〜『浮体式の大型洋上風力プロジェクト』をStatoil社に聞く前回お届けした「Hywind視察記」の前に行ったノルウェーの国営石油会社Statoil社(天然ガスの生産量はロシアのガスプロムに次いで世界で2位、石油の販売量では世界3位の規模)でのヒアリングのまとめです。技術的なことも含めて、かなり詳細な情報を手に入れました。2012年3月12日にStatoil社オスロで行いました。1.はじめに(1)着床式と浮体式これまで進められている洋上風力発電施設は、ほぼ100%が風車を海底に固定させる着床式で、水深数十メートル以下の遠浅の場所に設置されています。イギリスなどでは数百MWという巨大プロジェクトも行われています。日本の海は海岸からすぐに深くなるところが多いのが特徴で、着床式に向く場所が少ないと言われています。100m前後より深い場所で風力発電施設を稼働させるために、この風車自体を海に浮かべる浮体式があり、検討から実証、さらに実用の段階を迎えています。この浮体式こそ日本の海に向く将来の風力発電の形という意見もあり、日本での検討も急がれているといえます。(2)世界で唯一の大型浮体式施設2.Hywindプロジェクトへの俯瞰Statoil社では、現在3つの大きな洋上風力発電事業プロジェクトが進行しています。プロジェクト(着床式)、それに本リポート対象のHywind(ハイウインド)プロジェクトです。Hywindプロジェクトこれまでの流れとこの先の計画は、以下の通りです。海面下70〜120m*タワーは実は3.5MW用のもの。安全のために大型のタワーにしています。年間10,09450発電量では、昨年はトータルで10GWhを達成しました。これは、ノルウェーの平均家庭の500戸分を賄う電力量です。表から読み取れるように、北海に位置するHywindは、特に秋から冬にかけて強い風を受けて大量の電力を発電します。季節の変動がみられます。昨年の冬は荒天が続き、大幅な発電量アップを達成しました。驚異的なのは、稼働率です。昨年は年平均で50%を記録しました。通常のオンショアの風力発電では平均25%、オフショアでは、35〜40%と言われています。この数字は他をを大きく上回ります。Statoil社では、Hywindは、通常の地上風力の30〜40%、洋上風力の10〜20%の効率アップが可能としています。稼働していることがわかります。運転開始時は風速18mを上限として運転していましたが、2010年第4四半期以来、風速25mまでの風の中での発電を続けています。実際には30mの風でも発電したようです。大きなキーポイントが、『モーションコントローラー』システムです。これは、自動的にタワーを安定させるシステムで、タワーの揺れを2〜3度以内に抑えるようになっています。タービンを製作したシーメンス社のノウハウをもとにして、Statoil社が協力しながら開発を加えています。安定しており、実際に海上でプラントを見ても、ほとんど揺れを感じませんでした。洋上風力、特に浮体式の場合でも安全面の対策が大変重要になります。メンテナンスや修理の際の施設への接岸方法や作業での海への転落防止や転落時の対応など様々です。運転やメンテナンスの要員については、特別な訓練が必要です。メンテナンスなどに係わる要員は、すでに、デンマークで訓練を行っています。海への落下を想定して、ボートやヘリコプターでの救難訓練も行いました。一般に、浮体式は大きく3つのカテゴリーに分けられます。HywindはそのうちSPAR-BOUOYに入ります。この方式の特徴は他に比べ安定性がよいことです。上下の揺れを含めて少ないといいます。Power社によって開発され、昨年2011年ポルトガル沖に設置されました。プロジェクト名は『Windfloat』。これが唯一、他で大型のプラントとして実証が進んでいるプロジェクトです。(2)次世代Hywindすでに次世代のHywindのスタイルが決められつつあります。Hywind�Uと呼ばれるもので、形をややコンパクトにして、全体として長さが少し短くなる予定です。具体的には、羽根の直径が80mから100mと大きくなり、タービンは3MWと大型化する予定です。一方で、これまでの運転の経験などから、全体を支える基礎部分を最適化し長さを短くするようです。この結果、全体が軽量化し、最大のコスト要素である鋼鉄の必要量が減ってコストダウンにもつながるといいます。設置の簡便さが浮体式の洋上風力で特徴なことの一つです。設置の流れは以下のとおりです。・部分の組み立てそれぞれの場所で完成され、あとは設置される現場まで運ばれてきます。タワーについては、タワー下部と基礎部分、タービンを取り付けるタワー上部との2つに分けられ取り付け前に作り上げておきます。・運搬タワー部分はもともと浮体式なので、海に浮かべて比較的小さなタグボートで現場まで運ばれてきます。現場での設置は、着床式のそれとは大きく異なります。比較的小さな船のクレーンで対応できます。バラストをうまく使いながら、タワーを立てるのが1日の作業。特別のクレーン船はいりません。3隻のクレーン船を使ってタワー上部と羽根を1日で取り付けます。最終的な完成作業も1日で済むといいます。別に、アンカーの設置は2〜3日必要です。(タワーを洋上で立てる作業)(タワー上部と羽根などの取り付け作業)着床式の場合は、特殊なクレーン船が必要となります。タワーを海底に打ち込むのも大きな作業です。実際に海上での作業は、いつも天候に左右されます。いわゆる「待ち時間」が大きくコストに影を投げます。浮体式ではこれが安くて済むという大きなメリットがあります。距離、インフラなどを考えていくつかに場所を絞っています。有力なのがアメリカの東西の両海岸。北欧からイギリスかけて。このほか、スペイン、南米、ハワイが魅力的といいます。具体的には、アメリカ東海岸のメイン州、スコットランド沖、スペインの北海岸、そして福島県沖などが検討されています。使っている技術は、ほとんどが従来からのものです。それを新しい形で利用しています。基本的に特許は必要としません。シンプルイズベストの精神です。・組み立てと設置の容易さ設置にあたって特別なクレーンも必要なく小さなもので構いません。船も特殊な船は必要ありません。設置時の天候待ちのコストも削減できます。同様に、設置後でも別の場所に運ぶことができ、よい場所を求めて移動することも可能です。・海底の状態に左右されない。結果として、海底の状態に左右される着床式は、それぞれの場所によって個別に設計しなくてはなりません。浮体式は場所に左右される部分が少ないので、例えば係留部分を除いて、簡単に設計をコピーできます。(2)技術以外の強み・豊富な洋上の経験Statoil社は、石油採掘で洋上施設への経験が豊かです。当然のことですが、Hywindプロジェクトそのもので2年半の経験があります。この間、各所に取り付けたセンサーで豊富なデータを集めており、同社しか持たないデータとなっています。産業は概して、多くの部品を必要とすることから、雇用効果が高いと言われています。それに加え、浮体式では、製造だけでなくメンテナンスも含めて、特に複雑な設備を必要とせず、基本的に地元で賄うことができる部分が大きくなっています。このことから、製造から組み立て、メンテナンスや修理の大きな部分を地元に任せることが可能で、ローカル社会への波及効果が大きいといえます。・海の深さ当然のことながら、100m程度以上の深さが必要となります。基本的には、深さは着床式との住み分けの基準と考えるべきでしょう。現状では、1基を作っただけでコストは高くなっています。コストの35%はタービンなので、ここは着床式と変わりません。よって、浮体式固有の基礎部分やアンカー関係などがコストダウンの対象となります。前述したように全体の構造を軽量化することで基礎部分を含めた材料費の軽減を図るなど、今後の努力が必要となります。大量生産によるコストダウンは十分可能でしょう。頻度が高く、強いと言われる雷は課題の一つかもしれません。台風は、場所を選ぶ際に大きな検討材料になる可能性もあります。reserved.サブナビゲーションプライバシーポリシーサイトマップ。