JP2007331414A - 浮体構造および該浮体構造の位置制御方法 - Google Patents

浮体構造および該浮体構造の位置制御方法 Download PDF

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昌宏 宮川
Kenji Shimada
健司 嶋田
Yozo Fujino
陽三 藤野
Takeshi Ishihara
孟 石原
Kazutoshi Matsuo
和俊 松尾
Yukinari Fukumoto
幸成 福本
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Abstract

【課題】複数の浮体間の相互間隔を確保した上で、必要に応じて浮体の位置を可変する。
【解決手段】水に浮遊する複数の浮体部1と、浮体部1を環状に連結する剛体からなる連結部2と、環状のほぼ中央部を水底に係留する係留手段5と、潮流を検出する潮流検出手段103と、潮流に対して角度を可変する態様で複数の浮体部1に取り付けた舵6と、浮体部1に風車を配置してなる風力発電施設7と、風向きを検出する風向検出手段102と、風車に対する風向きに応じて舵6の角度を潮流に対して調整することで係留点を中心とした各浮体部1の位置を可変する位置制御部100とを備える。このため、風向きが複数の風車に重なる場合に、各風車を風向きに均等に対向させるように係留点を中心とした各浮体部1の位置を可変するので、風上の風車による気流の乱れによって風下の風車による発電効率の低下や、風下の風車が破損する事態を防ぐことができる。
【選択図】 図9

Description

本発明は、例えば洋上風力発電設備などに用いられる浮体構造および該浮体構造の位置制御方法に関するものである。
従来、浮体構造として、洋上においてそれぞれの風力発電施設を立設支持する複数の浮体同士を、途中に中間シンカーを設けた係留チェーンで連結し、適宜の浮体には、一方端に係留アンカー、途中に中間シンカー設けた係留チェーンを繋いだ洋上風力発電設備がある。この洋上風力発電設備は、深い海域においても洋上での設置が容易に行え、しかも、洋上の風力発電施設が波によって流されて衝突したり、風力発電施設同士の相対位置関係が変化して発電能力を低下させる事態を防ごうとするものである(例えば、特許文献1参照)。
特開2004−176626号公報
従来の浮体構造では、係留アンカーによって風力発電施設の相互干渉が起こらないように浮体同士が引っ張られている。すなわち、連結した浮体の位置は可変しない。このため、風向きに対して各風力発電施設の風車が重なった場合には、風上の風車による気流の乱れによって風下の風車による発電効率が低下する問題や、風下の風車が破損する問題がある。
本発明は、上記実情に鑑みて、複数の浮体間の相互間隔を確保した上で、必要に応じて浮体の位置を可変することができる浮体構造および該浮体構造の位置制御方法を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明の請求項1に係る浮体構造は、水に浮遊する複数の浮体部と、前記浮体部を環状に連結する剛体からなる連結部と、環状のほぼ中央部を水底に係留する係留手段と、前記浮体部の位置を検出する位置検出手段と、潮流を検出する潮流検出手段と、潮流に対して角度を可変する態様で複数の浮体部に取り付けた舵と、各舵の角度を潮流に対して調整することによって環状のほぼ中央部を中心とした各浮体部の位置を可変する位置制御部とを備えたことを特徴とする。
本発明の請求項2に係る浮体構造は、上記請求項1において、前記浮体部に風車を配置してなる風力発電施設と、風向きを検出する風向検出手段とをさらに備え、前記位置制御部は前記風車に対する風向きに応じて前記舵の角度を潮流に対して調整することによって環状のほぼ中央部を中心とした各浮体部の位置を可変することを特徴とする。
本発明の請求項3に係る浮体構造の位置制御方法は、水に浮遊する複数の浮体部と、前記浮体部を環状に連結する剛体からなる連結部と、環状のほぼ中央部を水底に係留する係留手段と、前記浮体部の位置を検出する位置検出手段と、潮流を検出する潮流検出手段と、潮流に対して角度を可変する態様で複数の浮体部の下部に取り付けた舵と、前記浮体部に風車を配置してなる風力発電施設と、風向きを検出する風向検出手段とを備えた浮体構造の位置制御方法であって、複数の浮体部に取り付けた舵の少なくとも1つを潮流に対して角度を持たせつつ他の舵を潮流の方向に向けながら環状のほぼ中央部を中心とした各浮体部の位置を移動させ、各風力発電施設の風車が風向きに均等に対向した状態で全ての舵を潮流の方向に向けて浮体部の移動を停止することを特徴とする。
本発明に係る浮体構造は、水に浮遊する複数の浮体部と、浮体部を環状に連結する剛体からなる連結部と、環状のほぼ中央部を水底に係留する係留手段と、前記浮体部の位置を検出する位置検出手段と、潮流を検出する潮流検出手段と、潮流に対して角度を可変する態様で複数の浮体部に取り付けた舵と、各舵の角度を潮流に対して調整することによって環状のほぼ中央部を中心とした各浮体部の位置を可変する位置制御部とを備えている。このため、複数の浮体部間の相互間隔を確保した上で、必要に応じて浮体部の位置を可変することができる。特に、本浮体構造は、潮流を利用して浮体部の位置を可変するものであるから、大きな動力を要することなく低コストで浮体部を移動させることができる。
また、浮体部に風車を配置してなる風力発電施設と、風向きを検出する風向検出手段とをさらに備え、位置制御部は風車に対する風向きに応じて舵の角度を潮流に対して調整することによって環状のほぼ中央部を中心とした各浮体部の位置を可変する。このため、風向きが複数の風車に重なる場合に、各風車を風向きに均等に対向させるように環状のほぼ中央部を中心とした各浮体部の位置を可変するので、風上の風車による気流の乱れによって風下の風車による発電効率の低下や、風下の風車が破損する事態を防ぐことができる。
本発明に係る浮体構造の位置制御方法は、複数の浮体部に取り付けた舵の少なくとも1つを潮流に対して角度を持たせつつ、他の舵を潮流の方向に向けながら環状のほぼ中央部を中心とした各浮体部の位置を移動させ、各風車が風向きに均等に対向した状態で全ての舵を潮流の方向に向けて浮体部の移動を停止する。このため、風向きが複数の風車に重なる場合に、環状のほぼ中央部を中心とした各浮体部の位置を可変して各風車を風向きに均等に対向させることができる。この結果、風上の風車による気流の乱れによって風下の風車による発電効率の低下や、風下の風車が破損する事態を防ぐことができる。
以下に添付図面を参照して、本発明に係る浮体構造の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
図1は本発明に係る浮体構造の実施の形態を示す平面図、図2は図1に示した浮体構造の正面図、図3は図1に示した連結部の径方向の断面図、図4は図1に示した連結部の長手方向の断面図である。
浮体構造は、図1および図2に示すように浮体部1、連結部2、引張部3、中間連結部4、係留手段5および舵6を有している。また、本実施の形態の浮体構造は、図2に示すように例えば水上(洋上)10において風力発電施設7などの施設(物品)を設置するためのものとして用いられる。なお、施設としては風力発電施設7に限らない。
浮体部1は、鋼材、鋼とコンクリートとの合成材、またはコンクリート材などの剛体からなり、それ自体では水に浮くようになっており、その上部に施設(物品)が載置されるものである。浮体部1は、図2では連結部2とともに水中に浮遊して水上10の風波の影響を受けにくい没水型(セミサブ型)としている。この浮体部1は、複数(本実施の形態では3つ)設けてある。また、浮体部1は、予め陸上で制作されたプレキャスト部材としてもよい。
連結部2は、図2に示すように複数の浮体部1を環状に連結する剛体からなる長手状のものである。連結部2は、両端部がそれぞれ浮体部1に対して剛結合またはヒンジ結合によって連結してあり、環状の外側に膨出するようにアーチ状に湾曲形成してある。すなわち、連結部2は、本実施の形態では3つの浮体部1を環状に連結するものであって、当該環状を平面視で略三角形のおむすび型に形成してある。また、連結部2は、各浮体部1の間において同形状に形成してあって、各浮体部1を環状に均等配置してある。
この連結部2は、鋼材、鋼とコンクリートとの合成材、またはコンクリート材などの剛体からなり、特に予め工場などで複数に分割して連結部ユニットとして生産されるプレキャスト部材からなる。この連結部ユニットは、箱断面を呈しており、鋼材からなる場合では鋼管として形成され、鋼材とコンクリート材との合成材からなる場合ではボックスカルバート管として形成され、コンクリート材からなる場合ではヒューム管として形成される。連結部2の箱断面の内部には本浮体構造が設置される水に対してほぼ同じ単位体積重量にするためのバランス構造が設けてある。バランス構造としては、例えば図3および図4に示すように連結部ユニット(連結部2)の箱断面内部を上下に分け、水、石または砂利などの錘を設置する錘室21を下側に設け、空気または発泡スチロールなどによって調整浮力を得るための浮力室22を上側に設けてなる。また、錘室21においては、図4に示すように隔壁21aを設けて連結部ユニット(連結部2)の長手方向を分割することで、長手方向への錘の流動を抑えて連結部ユニット(連結部2)の長手方向の重量バランスを保持してある。そして、この連結部ユニットを複数連結して連結部2とする。なお、連結部2の箱断面は、図3に示す略円形に限らず矩形など様々であってもよい。
引張部3は、張弦ケーブルからなり、浮体部1および連結部2を繋いで環状の内側に向く引張力を生じるように、環状の内側に配置した中間連結部4を介して複数配置してある。なお、中間連結部4は、引張部3の引張力を各浮体部1および各連結部2に対して均等に生じさせるために、環状の中心位置に配置してあることが好ましい。なお、引張部3は、図5に示すように中間連結部4を介さずに浮体部1および連結部2を繋いで、環状の内側に向く引張力を生じるように複数配置してもよい。
中間連結部4は、鋼材、鋼とコンクリートとの合成材、またはコンクリート材などの剛体からなり、上下方向に延在する柱状に形成してある。そして、図2に示すように中間連結部4の上端および下端にそれぞれ引張部3が連結してある。すなわち、引張部3は、立体トラスの一部をなしている。なお、図には明示しないが立体トラスを構成するにあたり、浮体部1を上下方向に延在する柱状に形成して、その上端および下端と、中間連結部4の上端および下端とを引張部3で相互に連結してもよい。また、中間連結部4は、浮体として構成してあってもよい。なお、図には明示しないが、浮体部1および連結部2が中間連結部4のごとく柱状の形状を有してその上端および下端と、中間連結部4の上端および下端とを引張部3で引張力を生じて連結する態様で構成してもよい。
係留手段5は、いわゆる係留策であって、図2に示すように本浮体構造を水底11に繋ぎ留めるためのものである。この係留手段5は、浮体部1を連結した環状のほぼ中央部を支持して水底11に係留する。具体的に係留手段5は、環状のほぼ中央部にある中間連結部4に対して繊維ロープやチェーンを介してアンカー51を連結し、当該アンカー51を水底11(図2参照)に投げ込んだ緊結係留方式などがある。なお、係留手段5は、緊結係留方式に限らず、設置場所の諸状況に応じて適宜選択すればよい。
舵6は、板片状の羽根部材からなり、各浮体部1の下部から鉛直に延在した回転軸61を介して水中にて板面を鉛直にして配置してある。舵6は、浮体部1に設けた舵駆動部((図8参照)によって回転軸61が回転駆動されることによって当該回転軸61を中心に回転する。
風力発電施設7は、浮体部1の上部に載置してある。風力発電施設7は、本実施の形態では浮体部1の上部に立設した支柱71と、支柱71の上端に対して垂直な軸線の周りに回転可能に配置した発電機72と、発電機72に対して水平な軸線の周りに回転可能に配置した風車73とで構成してある。この風力発電施設7は、風向きに対して風車73の向きを可変する態様で発電機72が回転しつつ、風車73が回転することによって発電が行われる。なお、風力発電施設7の支柱71は、水面より下側にある下端部分が浮体として構成してあってもよい。
上記風力発電施設7を各浮体部1の上部に配置する場合、図2に示すように水平方向に投影したときに各風車73が重なることがなく互いの風力発電施設7の発電能力を低下させない形態とすることが好ましい。例えば、風力発電施設7の風車73が径125mである場合に、各支柱71の間隔を少なくとも250mとする。このため、各浮体部1の間隔を250mにする態様で当該浮体部1を連結部2で環状に連結する。
また、中間連結部4を浮体として構成した場合には、当該中間連結部4の上部を水上11に配置して施設(物品)を載置することが可能である。図には明示しないが、例えば浮体部1に風力発電施設7を載置した場合には、中間連結部4の上部に風力発電設備の管理施設などの施設(物品)を載置する。また、中間連結部4を浮体部1と同様にプレキャスト部材としてもよい。
なお、図5は本発明に係る浮体構造の他の実施の形態を示す平面図である。図5に示す浮体構造は、図1に示す中間連結部4を無くし、引張部3で浮体部1および連結部2を繋いで、環状の内側に向く引張力を生じるように構成してある。この場合、係留手段5は、浮体部1を連結した環状のほぼ中央部を支持する態様で、引張部3に対して繊維ロープやチェーンを介してアンカー51を連結する。
図6は本発明に係る浮体構造の他の実施の形態を示す平面図である。図6に示す浮体構造は、複数(本実施の形態では3つ)の浮体部1をアーチ状に湾曲形成した連結部2によって円環状に連結してある。そして、円環状の中心位置に中間連結部4を配置し、当該中間連結部4を介在して引張部3を浮体部1および連結部2に連結してある。このように構成した浮体構造では、浮体部1を円環状に連結してあるため、重量バランスが安定する。また、浮体部1を円環状に連結してあるため、浮体部1の数を任意に設定することが可能である。浮体部1の数を任意に設定する場合には、浮体部1を円環状に均等配置することが好ましい。なお、図には明示しないが浮体部1を円環状に連結した場合においても中間連結部4を設けない構成であってもよい。この場合、係留手段5は、浮体部1を連結した環状のほぼ中央部を支持する態様で、引張部3に対して繊維ロープやチェーンを介してアンカー51を連結する。ところで、浮体部1を3つ設ける場合においては、図6に示す円環状に連結する構成に比較して、図1に示す環状(略三角形のおむすび型)に連結する構成のほうが連結部2の膨出する大きさが小さいので全体の所有面積が小さくなる。
図7は本発明に係る浮体構造の他の実施の形態を示す平面図である。図7に示す浮体構造は、複数(本実施の形態では3つ)の浮体部1を直線状の連結部2によって環状に連結してある。そして、環状の中心位置に中間連結部4を配置し、当該中間連結部4を介在して引張部3を浮体部1に連結してある。このように構成した浮体構造では、引張部3による作用が図1および図6に示す構成と比較して低下するが、連結部2が直線状であるため全体の所有面積が小さくなる。
上述した浮体構造では、複数の浮体部1を剛体からなる連結部2によって環状に連結し、これら浮体部1および連結部2に対して引張部3によって環状の内側に向く引張力を生じさせているため、複数の浮体部1の相互間隔を確保することが可能である。また、剛体構造の環状と、この環状を内側に向けて引張する引張構造とによって十分な強度を得るため、各浮体部1間を連結する部材を少なくしてコストを低減することが可能になる。また、引張部3は張弦ケーブルからなるため風波の抵抗を受け難い。
また、環状の内側に設けた中間連結部4を引張部3と浮体部1との間、引張部3と連結部2との間に介在したことにより、引張部3によって生じる引張力を環状の全体に掛かるように複数に分配することが可能になる。特に、中間連結部4を環状の中心に配置することによって、引張部3の引張力を各浮体部1および各連結部2に対して均等に生じさせることが可能になる。
また、連結部2を環状の外側に膨出する態様でアーチ状に湾曲形成したことにより、各浮体部1を環状に連結する剛体構造が引張部3の引張力をともなってさらに助勢されて強度を高めることが可能になり、部材数を少なくできる。
また、浮体部1を環状に均等配置することにより、強度を均等に保持することが可能になる。
また、連結部2をプレキャスト部材で構成することにより、生産性を向上してコストを低減することが可能になる。
また、浮体部1を没水型とすることにより、風波による抵抗を低減することが可能になる。
また、連結部2を水とほぼ同じ単位体積重量にすることにより、浮体部1を連結する構造に余分な応力が掛かる事態を防ぐことが可能になる。
また、中間連結部4を上下方向に延在する柱状に形成して、その上端および下端と、浮体部1および連結部2との間に立体トラスをなす態様で引張部3を設けたことにより、環状の径方向とともに上下方向を含めた立体的な引張力が得られるのでさらに強度を高めることが可能になる。さらに、浮体部1および連結部2が中間連結部4のごとく柱状の形状を有してその上端および下端と、中間連結部4の上端および下端とを引張部3で引張力を生じて連結する態様で構成すれば、さらにまた強度を高めることが可能になる。
また、中間連結部4を浮体として構成したことにより、当該中間連結部4の上部にヘリポートなどの施設(物品)を載置することが可能になる。
また、各浮体部1の上部に風力発電施設7を載置した場合には、洋上風力発電設備として、各風力発電施設7の相互間隔を確保することが可能である。また、洋上風力発電設備として、剛体構造の環状と、この環状を内側に向けて引張する引張構造とによって十分な強度を得るため、各風力発電施設7間を連結する部材を少なくしてコストを低減することが可能になる。さらに、中間連結部4が浮体として構成した場合には、当該中間連結部4の上部に風力発電設備の管理施設を載置して、連結した風力発電施設7を管理することが可能になる。
以下、上述した浮体構造の方向制御について説明する。図8は浮体構造の制御系を示すブロック図、図9および図10は浮体構造の方向制御を示す概略図である。
図8に示すように本浮体構造は、位置制御部100を備えている。位置制御部100は、潮流に対する舵6の角度を調整して、浮体部1を連結した環状のほぼ中央部(中間連結部4)を中心とした各浮体部1の位置を可変するものである。この位置制御部100には、メモリ101、風向検出手段102、潮流検出手段103、位置検出手段104および舵駆動部105が接続してある。
ここで、風向検出手段102は、風向きを検出するものであり、例えば上述した風力発電施設7の風車73が風向きに対して向くことを利用して風向きを検出する。この風向検出手段102は、風力発電施設7の風車73を用いることに限らず、風を受けて常に風上を示す風向計などを別途設けてもよい。また、潮流検出手段103は、潮流を検出するものであり、例えば、上記風向計と同様に水流を受けて常に上流を示す水流計によって潮流を検出すればよい。また、位置検出手段104は、風向きや潮流に対して環状に連結した各浮体部1がどのような位置関係にあるかを検出するものである。たとえば、風車73(あるいは風向計)の方向と、各浮体部1の位置とを関連づけた基準を設定し、当該基準に対する風車73(あるいは風向計)の方向によって、風向きに対して各浮体部がどのような位置にあるかが分かる。一方、水流計の方向と、各浮体部1の位置とを関連づけた基準を設定し、当該基準に対する水流計の方向によって、潮流に対して各浮体部がどのような位置にあるかが分かる。また、舵駆動部105は、潮流に対して上述した舵6の向き(角度)を変えるものであり、ここでは、回転軸61を回転駆動するモータなどがある。
そして、位置制御部100は、風向検出手段102、潮流検出手段103および位置検出手段104からの入力に応じて、予めメモリ101に格納したプログラムやデータに従って舵駆動部105を駆動制御する。具体的に、図9に示すように風向きが浮体部1B,1Cに重なる場合では、風上である浮体部1Cの風車73による気流の乱れによって風下である浮体部1Bの風車73による発電効率の低下や、浮体部1Bの風車73が破損するおそれがある。そこで、各浮体部1(1A,1B,1C)を図9に二点鎖線で示す位置に移動して各風車73を風向きに均等に対向させる。そこで、図9に示すように浮体部1Cに取り付けた舵6を潮流に対して角度を持たせつつ、浮体部1A,1Bに取り付けた他の舵6を潮流の方向に向けながら、係留した環状のほぼ中央部(中間連結部4)を中心として図9に示す矢印α方向(反時計回り)に各浮体部1(1A,1B,1C)を移動させる。このため、各浮体部1(1A,1B,1C)が、図9に一点鎖線で示す位置を経て、同図に二点鎖線で示す位置に移動し、各風車73が風向きに均等に対向する。そして、各風車73が風向きに均等に対向した状態で、全ての舵6を潮流の向きに向けて浮体部1(1A,1B,1C)の移動を停止させる。
また、係留点である環状のほぼ中央部(中間連結部4)を中心とした各浮体部1(1A,1B,1C)の回転方向は、図9に示すように平面視で、係留点を通る潮流方向を基準としてその右側の浮体部1Cの舵6を潮流に対して角度を持たせれば反時計回りとなり、左側の浮体部1Bの舵6を潮流に対して角度を持たせれば時計回りとなる。
このようにして、図10に示すように実線で示す状態において、(イ)の風向きである場合には、上述のごとく潮流に対して舵6を調整することによって、図10に一点鎖線で示すように係留した環状のほぼ中央部(中間連結部4)を中心として各浮体部1(1A,1B,1C)を移動させて、各風車73を風向きに均等に対向させる。また、(ロ)の風向きである場合には、上述のごとく潮流に対して舵6を調整することによって、図10に二点鎖線で示すように係留した環状のほぼ中央部(中間連結部4)を中心として各浮体部1(1A,1B,1C)を移動させて、各風車73を風向きに均等に対向させる。
したがって、上述した浮体構造は、水に浮遊する複数の浮体部1と、浮体部1を環状に連結する剛体からなる連結部2と、環状のほぼ中央部を水底に係留する係留手段5と、浮体部1の位置を検出する位置検出手段104と、潮流を検出する潮流検出手段103と、潮流に対して角度を可変する態様で複数の浮体部1に取り付けた舵6と、各舵6の角度を潮流に対して調整することによって環状のほぼ中央部を中心とした各浮体部1の位置を可変する位置制御部100とを備えている。このため、複数の浮体部1間の相互間隔を確保した上で、必要に応じて浮体部1の位置を可変することができる。特に、この浮体構造は、潮流を利用して浮体部1の位置を可変するものであるから、大きな動力を要することなく低コストで浮体部1を移動させることが可能である。また、潮流の中でも海流がある地域においては、海流が概ね一定方向に流れているので浮体部1の移動が容易となる。
また、浮体部1に風車73を配置してなる風力発電施設7と、風向きを検出する風向検出手段102とをさらに備え、位置制御部100は風車73に対する風向きに応じて舵6の角度を潮流に対して調整する。このため、風向きが複数の風車73に重なる場合に、各風車73を風向きに均等に対向させるように環状のほぼ中央部を中心とした各浮体部1の位置を可変するので、風上の風車73による気流の乱れによって風下の風車73による発電効率の低下や、風下の風車73が破損する事態を防ぐことが可能になる。
また、上述した浮体構造の位置制御方法では、複数の浮体部1に取り付けた舵6の少なくとも1つを潮流に対して角度を持たせつつ他の舵6を潮流の方向に向けながら環状のほぼ中央部を中心とした各浮体部1の位置を移動させ、各風車73が風向きに均等に対向した状態で全ての舵6を潮流の方向に向けて浮体部1の移動を停止する。このため、風向きが複数の風車73に重なる場合に、環状のほぼ中央部を中心とした各浮体部1の位置を可変して各風車73を風向きに均等に対向させることが可能になる。この結果、風上の風車73による気流の乱れによって風下の風車73による発電効率の低下や、風下の風車73が破損する事態を防ぐことが可能になる。
本発明に係る浮体構造の実施の形態を示す平面図である。 図1に示した浮体構造の正面図である。 図1に示した連結部の径方向の断面図である。 図1に示した連結部の長手方向の断面図である。 本発明に係る浮体構造の他の実施の形態を示す平面図である。 本発明に係る浮体構造の他の実施の形態を示す平面図である。 本発明に係る浮体構造の他の実施の形態を示す平面図である。 浮体構造の制御系を示すブロック図である。 浮体構造の方向制御を示す概略図である。 浮体構造の方向制御を示す概略図である。
符号の説明
1(1A,1B,1C) 浮体部
2 連結部
21 錘室
21a 隔壁
22 浮力室
3 引張部
4 中間連結部
5 係留手段
51 アンカー
6 舵
61 回転軸
7 風力発電施設
71 支柱
72 発電機
73 風車
10 水上
11 水底
100 位置制御部
101 メモリ
102 風向検出手段
103 潮流検出手段
104 位置検出手段
105 舵駆動部

Claims (3)

  1. 水に浮遊する複数の浮体部と、
    前記浮体部を環状に連結する剛体からなる連結部と、
    環状のほぼ中央部を水底に係留する係留手段と、
    前記浮体部の位置を検出する位置検出手段と、
    潮流を検出する潮流検出手段と、
    潮流に対して角度を可変する態様で複数の浮体部に取り付けた舵と、
    各舵の角度を潮流に対して調整することによって環状のほぼ中央部を中心とした各浮体部の位置を可変する位置制御部と
    を備えたことを特徴とする浮体構造。
  2. 前記浮体部に風車を配置してなる風力発電施設と、
    風向きを検出する風向検出手段と
    をさらに備え、
    前記位置制御部は前記風車に対する風向きに応じて前記舵の角度を潮流に対して調整することによって環状のほぼ中央部を中心とした各浮体部の位置を可変することを特徴とする請求項1に記載の浮体構造。
  3. 水に浮遊する複数の浮体部と、前記浮体部を環状に連結する剛体からなる連結部と、環状のほぼ中央部を水底に係留する係留手段と、前記浮体部の位置を検出する位置検出手段と、潮流を検出する潮流検出手段と、潮流に対して角度を可変する態様で複数の浮体部の下部に取り付けた舵と、前記浮体部に風車を配置してなる風力発電施設と、風向きを検出する風向検出手段とを備えた浮体構造の位置制御方法であって、
    複数の浮体部に取り付けた舵の少なくとも1つを潮流に対して角度を持たせつつ他の舵を潮流の方向に向けながら環状のほぼ中央部を中心とした各浮体部の位置を移動させ、各風力発電施設の風車が風向きに均等に対向した状態で全ての舵を潮流の方向に向けて浮体部の移動を停止することを特徴とする浮体構造の位置制御方法。
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011007085A (ja) * 2009-06-24 2011-01-13 Fuji Heavy Ind Ltd 浮体式洋上風車
CN102116264A (zh) * 2010-07-05 2011-07-06 杨寿生 一种可调攻角兆瓦级垂直轴风力发电机
CN102362068A (zh) * 2009-02-20 2012-02-22 湘电达尔文有限责任公司 海上风电场
WO2011137903A3 (en) * 2010-05-05 2012-02-23 Stephan Moellgaard Henriksen Semi-submerged multiple wind-turbine system
JP5261804B1 (ja) * 2012-10-01 2013-08-14 株式会社小笠原設計 海洋資源採取システム
JP2014500431A (ja) * 2010-11-17 2014-01-09 イデオル 風力エネルギー利用設備及び方法
EP2461031A3 (en) * 2010-12-01 2014-05-28 Changxing Wind Power Technology Co., Ltd Technology for combined offshore floating wind power generation
WO2014141911A1 (ja) 2013-03-13 2014-09-18 戸田建設株式会社 浮体式洋上風力発電設備
JP2014219012A (ja) * 2011-05-23 2014-11-20 永田 龍彦 浮力構造システムと浮体式洋上風力発電システム
CN105240221A (zh) * 2014-07-08 2016-01-13 广东强光海洋工程有限公司 半潜筏式随风转向水上风力发电设备
WO2016135800A1 (ja) * 2015-02-23 2016-09-01 株式会社日立製作所 発電システム
WO2016147245A1 (ja) * 2015-03-13 2016-09-22 株式会社日立製作所 水上風力発電システムおよび水上複合発電システム
WO2019102434A1 (en) * 2017-11-24 2019-05-31 Zhuhai Kaluosi (Macau) Engineering Consultant Ltd. Self-aligning to wind facing floating platform supporting multi-wind turbines and solar for wind and solar power generation and the construction method thereon
JP2019104419A (ja) * 2017-12-13 2019-06-27 三井E&S造船株式会社 洋上ウィンドファーム

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4945283U (ja) * 1972-07-25 1974-04-20
JP2001165032A (ja) * 1999-12-07 2001-06-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 風力発電装置
JP2001509565A (ja) * 1997-07-07 2001-07-24 ラゲルウェイ・ウィンドタービン・ベー・フェー 風力タービンを備えた人工アイランド
JP2004019470A (ja) * 2002-06-12 2004-01-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 浮体式大型風力発電装置
JP2005351087A (ja) * 2004-06-08 2005-12-22 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 水上風力発電装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4945283U (ja) * 1972-07-25 1974-04-20
JP2001509565A (ja) * 1997-07-07 2001-07-24 ラゲルウェイ・ウィンドタービン・ベー・フェー 風力タービンを備えた人工アイランド
JP2001165032A (ja) * 1999-12-07 2001-06-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 風力発電装置
JP2004019470A (ja) * 2002-06-12 2004-01-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 浮体式大型風力発電装置
JP2005351087A (ja) * 2004-06-08 2005-12-22 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 水上風力発電装置

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102362068A (zh) * 2009-02-20 2012-02-22 湘电达尔文有限责任公司 海上风电场
EP2267297A3 (en) * 2009-06-24 2014-03-12 Hitachi, Ltd. Floating offshore wind turbine
JP2011007085A (ja) * 2009-06-24 2011-01-13 Fuji Heavy Ind Ltd 浮体式洋上風車
WO2011137903A3 (en) * 2010-05-05 2012-02-23 Stephan Moellgaard Henriksen Semi-submerged multiple wind-turbine system
CN102116264A (zh) * 2010-07-05 2011-07-06 杨寿生 一种可调攻角兆瓦级垂直轴风力发电机
US9670908B2 (en) 2010-11-17 2017-06-06 Ideol Installation and method for exploiting wind energy
JP2014500431A (ja) * 2010-11-17 2014-01-09 イデオル 風力エネルギー利用設備及び方法
EP2461031A3 (en) * 2010-12-01 2014-05-28 Changxing Wind Power Technology Co., Ltd Technology for combined offshore floating wind power generation
JP2014219012A (ja) * 2011-05-23 2014-11-20 永田 龍彦 浮力構造システムと浮体式洋上風力発電システム
JP5261804B1 (ja) * 2012-10-01 2013-08-14 株式会社小笠原設計 海洋資源採取システム
US9777713B2 (en) 2013-03-13 2017-10-03 Toda Corporation Floating offshore wind power generation facility
WO2014141911A1 (ja) 2013-03-13 2014-09-18 戸田建設株式会社 浮体式洋上風力発電設備
CN105240221A (zh) * 2014-07-08 2016-01-13 广东强光海洋工程有限公司 半潜筏式随风转向水上风力发电设备
JP2017521597A (ja) * 2014-07-08 2017-08-03 カルロス ウォン, 風力発電・回転・半潜水型風力発電用ラフトおよびその建設方法
CN105240221B (zh) * 2014-07-08 2019-05-07 珠海卡洛斯工程咨询有限公司 半潜筏式随风转向水上风力发电设备
WO2016135800A1 (ja) * 2015-02-23 2016-09-01 株式会社日立製作所 発電システム
WO2016147245A1 (ja) * 2015-03-13 2016-09-22 株式会社日立製作所 水上風力発電システムおよび水上複合発電システム
WO2019102434A1 (en) * 2017-11-24 2019-05-31 Zhuhai Kaluosi (Macau) Engineering Consultant Ltd. Self-aligning to wind facing floating platform supporting multi-wind turbines and solar for wind and solar power generation and the construction method thereon
ES2772950R1 (es) * 2017-11-24 2020-07-10 Carlos Wong Plataforma flotante autoalineable al viento que soporta multiples turbinas eolicas y solares para la generacion de energia eolica y solar y metodo de construccion del mismo
GB2583244A (en) * 2017-11-24 2020-10-21 Wong Carlos Self-aligning to wind facing floating platform supporting multi-wind turbines and solar for wind and solar power generation and the construction method
GB2583244B (en) * 2017-11-24 2023-03-29 Wong Carlos Self-aligning to wind facing floating platform supporting multi-wind turbines and solar for wind and solar power generation and the construction method
JP2019104419A (ja) * 2017-12-13 2019-06-27 三井E&S造船株式会社 洋上ウィンドファーム
JP7027654B2 (ja) 2017-12-13 2022-03-02 三井E&S造船株式会社 洋上ウィンドファーム

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