JP2002188557A - 浮体式風力発電装置及びその設置方法 - Google Patents
浮体式風力発電装置及びその設置方法Info
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Abstract
て風力発電装置の発電効率の低下を防ぐ。また、浮体の
構造を簡略化して建設コストの低減を計る。 【解決手段】この浮体式風力発電装置1は、風力発電装
置2と、該風力発電装置を支える浮体3と、該浮体を支
持する複数の係留装置4から構成されている。前記浮体
3は、縦長の細長い中空状の浮体本体31と、該浮体本
体に設けられたバラストウエイト32から構成され、前
記係留装置4は、前記浮体本体から放射状に配設された
複数の係留索41と、該係留索の先端を固定する複数の
アンカー42から構成されている。
Description
置及びその設置方法に関する。
問題の観点から風力発電設備の開発が促進されている。
我が国の場合、主に、陸上発電設備の開発が促進されて
いるが、陸上における騒音問題、景観、土地問題および
安全性の観点、並びに陸上に比べて可なりの発電可能量
が期待できる沿岸海域の有利な風況特性などを考慮し
て、沿岸海域における大規模風力発電の促進も提案され
ている。
デンマークなどにおいて、採用されている着底型が中心
となるが、我が国の沿岸海域に風力発電設備を採用する
場合には、地震、漁業問題、海運、軟弱な海底地質など
の問題をクリヤーする必要がある。
る着底型に代わるものとして、図6に示すような半没水
型が考えられるが、この半没水型の構造物10は、常に
水中に没している複数の没水部11と、各没水部11に
立設させた複数(図の場合、2本)の脚部12と、これ
らの脚部12によって支持されているプラットフォーム
部13とから構成されるので、非常に大型となり、建設
コストが高価なものとなる。また、上記のように、海上
構造物10の構造が大型となることから、それを係留す
る係留索14の使用本数や使用長も長くなり、コストが
高価なものとなる。なお、図中、符号2はプロペラ型の
風力発電装置、Eは海底地盤、Wは水面を示している。
場合は、風力発電設備が風、波、潮流などの影響によっ
て動揺するのを極力抑える必要がある。その理由は、風
力発電設備が風、波、潮流などの影響によって動揺する
と、発電効率が低下するのみならず、発電用の周辺機器
に悪影響を及ぼすからである。
に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、風力発電装置を支えている浮体の動揺を可能な限り
低減して風力発電装置の発電効率の低下を防ぐととも
に、浮体の構造を簡略化して建設コストの低減を計るこ
とができる浮体式風力発電装置及びその設置方法を提供
することにある。
のように構成されている。
を支える浮体と、該浮体を支持する複数の係留装置から
構成され、前記浮体は縦長の細長い中空状の浮体本体
と、該浮体本体に設けられたバラストウエイトから構成
され、前記係留装置は前記浮体本体から放射状に配設さ
れた複数の係留索と、該係留索の先端を固定する複数の
アンカーから構成されている浮体式風力発電装置。
させた(1)記載の浮体式風力発電装置。 (3) 係留索の途中を、浮体の浮力の中心と水面との
間で支持する(1)記載の浮体式風力発電装置。
置を、亀甲状または千鳥状に設置する浮体式風力発電装
置の設置方法。 (5) 隣接する浮体式風力発電装置どうしがアンカー
を共用する(4)記載の浮体式風力発電装置の設置方
法。
を用いて説明する。
水平なプロペラ形の風力発電装置を例として説明する
が、風力発電装置としては、例えばサポニウス形や、ダ
リウス形など、プロペラ形以外の風力発電装置を適用す
ることができる。
の正面図、図2は風車の拡大斜視図、図3はかかる浮体
式風力発電装置の平面図である。
は、風力発電装置2と、該風力発電装置2を支える浮体
3と、該浮体3を支持する複数の係留装置4から構成さ
れている。
示すように、円筒または円錐形状の支柱21と、該支柱
21の上端に回頭自在に設けられた発電装置22と、該
発電装置22のほぼ水平な回転軸に取り付けられたプロ
ペラ形の風車23から構成されている。
示しない海底ケーブルを経て地上の変電所に送電される
ようになっている。また、風力発電装置2は、図示しな
い風向・風速計および制御装置を備え、風車23を風向
きに対峙させるとともに、風速に応じて風車23を構成
している複数(図1では、3本)の翼24のピッチ角を
変更するようになっている。
本体31と、該浮体本体31に設けられたバラストウエ
イト32から構成され、浮体本体31の上部が水面Wよ
り上方に突出するようになっている。
れているが、例えばコンクリート、あるいはスチールと
コンクリートとの複合材料(ハイブリッド)などにより
形成してもよい。また、浮体本体31の横断面形状は、
円形に形成されているが、例えば四角形、六角形などの
多角形、あるいは楕円形など任意の形状にしてもよい。
また、浮体3は、上記の如く、円筒状に形成されている
が、縦長のものであれば、例えば、円錐形状、紡錘形状
など任意の形状に形成してもよい。
置するように、最下部にバラストウエイト32を内蔵し
ている。このように、浮体3の最下部にバラストウエイ
ト32を内蔵して重心位置が下がることにより、風力発
電装置2を浮体3上に設置しても浮体全体の復元力が大
きくなり、波が来ても浮体3の動揺量が非常に小さくな
る。また、復元力を大きくするために、浮体3の水中部
の上方に浮力体35を設けてもよい。また、この浮体3
は、縦方向に細長い形状に形成されているから、水線面
積が少なくなり、波による動揺が少なくなるとともに、
潮流などの影響も受け難くなる。また、上記のように、
浮体3は、非常にシンプルな形状に形成されているから
建造コストを低く抑えることが可能である。また、浮体
下部に動揺を低減させるための円板状のフーティング3
6を設けてもよい。
の長さをかせぐために、浮体下部の長さを伸ばす必要が
あるが、水密構造にすると、製作コストが高くなるの
で、水密な浮体下部の延長部分31aは、製作費用の安
い非水密部33にするとよい。なお、図1中、符号34
は通水部を示している。なお、この非水密部33は、図
4に示すような、ラーメン構造にしてもよい。
ように、前記浮体本体31から放射状に配設された複数
(図3の場合、3本)の係留索41と、該係留索41の
先端を固定する複数のアンカー42から構成されてい
る。この係留索41は、その上端が浮体本体31の上面
に固定され、下端がアンカー42に固定されているが、
その途中の箇所は、保守点検用船舶の接舷を計ったり、
浮体3の動揺を可能な限り抑制するため、浮体3の浮力
中心Aと水面Wとの間の位置で支持されている。
よい。この係留索41は、ワイヤーを用いているが、例
えばワイヤーの代わりにチエンを使用してもよい。
に示すように、沿岸海域Cに亀甲状に設置されている。
浮体式風力発電装置1を亀甲状に設置することにより、
単位面積当たりの浮体式風力発電装置1の設置数を増加
させることができ、設置海域を有効に使用することがで
きる。また、浮体式風力発電装置1を千鳥状に配置して
も同様の効果が得られる。
しがアンカー42を共用することで、アンカー42の使
用個数を低減でき、強いては、建設コストの低減を計る
ことができる。なお、図中、符号Eは、海底地盤を示し
ている。
装置は、風力発電装置と、該風力発電装置を支える浮体
と、該浮体を支持する複数の係留装置から構成され、前
記浮体は縦長の細長い中空状の浮体本体と、該浮体本体
に設けられたバラストウエイトから構成され、前記係留
装置は前記浮体本体から放射状に配設された複数の係留
索と、該係留索の先端を固定する複数のアンカーから構
成されているから、浮体の構造が縦長のシンプルな構造
となり、建設コストの低減を計ることができるととも
に、波、風、潮流などによる傾斜や、動揺量が少なくな
り、発電効率の低下を防止することが可能となるほか、
発電用周辺機器への悪影響も少なくなった。
は千鳥状に設置することにより、単位面積当たりの浮体
式風力発電装置の設置数を増加させることができ、設置
海域を有効に使用することができるようになった。
がアンカーを共用することにより、アンカーの使用個数
を低減でき、強いては、建設コストの低減を計ることが
できるようになった。
ある。
ある。
示す正面図である。
た状態を示す平面図である。
る。
21)
デンマークなどにおいて採用されている着底型が中心と
なるが、我が国の沿岸海域に風力発電設備を採用する場
合には、地震、漁業問題、海運、軟弱な海底地質などの
問題をクリヤーする必要がある。
Claims (5)
- 【請求項1】 風力発電装置と、該風力発電装置を支え
る浮体と、該浮体を支持する複数の係留装置から構成さ
れ、前記浮体は縦長の細長い中空状の浮体本体と、該浮
体本体に設けられたバラストウエイトから構成され、前
記係留装置は前記浮体本体から放射状に配設された複数
の係留索と、該係留索の先端を固定する複数のアンカー
から構成されている浮体式風力発電装置。 - 【請求項2】 浮体の上部を水面より上方に突出させた
請求項1記載の浮体式風力発電装置。記載の浮体式風力
発電装置。 - 【請求項3】 係留索の途中を、浮体の浮力の中心と水
面との間で支持する請求項1記載の浮体式風力発電装
置。 - 【請求項4】 請求項1に記載の浮体式風力発電装置
を、亀甲状または千鳥状に設置する浮体式風力発電装置
の設置方法。 - 【請求項5】 隣接する浮体式風力発電装置どうしがア
ンカーを共用する請求項4記載の浮体式風力発電装置の
設置方法。
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