JP5738431B2 - 浮体式風力発電装置および浮体式風力発電装置の係留方法 - Google Patents

浮体式風力発電装置および浮体式風力発電装置の係留方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5738431B2
JP5738431B2 JP2013548111A JP2013548111A JP5738431B2 JP 5738431 B2 JP5738431 B2 JP 5738431B2 JP 2013548111 A JP2013548111 A JP 2013548111A JP 2013548111 A JP2013548111 A JP 2013548111A JP 5738431 B2 JP5738431 B2 JP 5738431B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
column
mooring
floating
mooring line
floating body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013548111A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2013084545A1 (ja
Inventor
正夫 小松
正夫 小松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority claimed from PCT/JP2012/070493 external-priority patent/WO2013084545A1/ja
Publication of JPWO2013084545A1 publication Critical patent/JPWO2013084545A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5738431B2 publication Critical patent/JP5738431B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Description

本開示は、水面に浮かぶ浮体と風力発電機とを備え、係留索によって海上等に係留される浮体式風力発電装置および該浮体式風力発電装置の係留方法に関する。
海上等に風力発電装置を設置する場合、一般に水深が浅い領域では、水底に基礎を設置し、その上に風力発電機を設置する着底式の風力発電装置が採用される。しかしながら、水深が深い領域では、かかる着底式の風力発電装置は不経済となるため、浮体式の風力発電装置が採用される。
かかる浮体式風力発電装置は、水面に浮かぶ浮体と、該浮体に設置された風力発電機とを備えている。そして、例えば特許文献1、2に記載されているように、水底に設置したアンカーと浮体とを係留索によって接続することで、風力発電機が設置された浮体を海上等に係留する。
特表2011−521820号公報 特開2001−165032号公報
ところで、海上等に浮体を係留する場合、風力発電機に作用する風荷重や、浮体に作用する波浪や潮流などの影響により、浮体に漂流力や旋回モーメントが作用するが、かかる漂流力や旋回モーメントに対して浮体を安定的に係留する必要がある。漂流力や旋回モーメントに対して浮体を安定的に係留するためには、係留索の構造や配置だけでなく、潮流や風向きなどの周辺環境との関係についても考慮する必要があるが、上述した従来技術ではその点において十分に考慮されていない。
本発明の少なくとも一つの実施形態は、上述したような課題に鑑みなされたものであって、浮体に作用する漂流力や回転モーメントに対して安定して浮体を係留することができる浮体式風力発電装置および該浮体式風力発電装置の係留方法を提供することを目的としている。
本発明の少なくとも一つの実施形態は、上述した目的を達成するために、
風力発電機と、
主風向の風上側に位置し、前記風力発電機が設置された第1のコラムと、該第1のコラムより主風向の風下側に位置した第2のコラムおよび第3のコラムと、前記第1のコラムおよび第2のコラム間、並びに、前記第1のコラムおよび第3のコラム間をそれぞれ接続する2つのロワーハルと、を含んで形成された浮体と、
前記浮体と水底に固定されたアンカーとをカテナリ状に接続する複数の係留索と、を備えた浮体式風力発電装置であって、
前記複数の係留索のうちの少なくとも2つは前記第1のコラムに接続され、前記複数の係留索のうちの少なくとも1つは前記第2のコラムに接続され、前記複数の係留索のうちの少なくとも1つは前記第3のコラムに接続されるとともに、
前記複数の係留索の夫々は、平面視において互いに交差しないように前記浮体から放射状に延在して配置されていることを特徴とする。
このように構成される浮体式風力発電装置では、主風向の風上側に位置する第1のコラムに少なくとも2つの係留索を接続し、主風向の風下側に位置する第2のコラムおよび第3のコラムには夫々少なくとも1つの係留索を接続している。このため、第1のコラムに接続される少なくとも2つの係留索が、浮体に作用する主風向方向の漂流力に抵抗するとともに、第2のコラムおよび第3のコラムに夫々接続する少なくとも1つの係留索が、浮体に作用するその他の方向の漂流力および第1のコラムを中心とする回転モーメントに対して抵抗する構成となり、浮体に作用する漂流力や回転モーメントに対して安定して浮体を係留することができる。
なお、本明細書において「主風向」とは、当該地点における主たる風向のことである。風向きは季節や天候によっても変化し、一日の中でも朝と夜とで風向きが異なる場合があるが、特に風力発電装置が設置されるような場所では、年間を通して見た場合に、主たる風向きと言える特定の風向がある。本明細書では、この特定の風向を「主風向」と呼んでいる。
また、本発明の一実施形態の浮体式風力発電装置では、
前記第2のコラムに接続された前記少なくとも一つの係留索は、前記2つのロワーハルの交点における二等分線と、該二等分線と直交し、且つ前記第2のコラムの中心を通過する直線とで画定された第1のコラム側の領域に向かって延在する回転防止係留索を含み、
前記第3のコラムに接続された前記少なくとも一つの係留索は、前記2つのロワーハルの交点における二等分線と、該二等分線と直交し、且つ前記第3のコラムの中心を通過する直線とで画定された第1のコラム側の領域に向かって延在する回転防止係留索を含んでいる。
このように、第2のコラムおよび第3のコラムに接続される少なくとも一つの係留索が、上述した領域に向かって延在する回転防止係留索を含んでいれば、第1のコラムを中心とする回転モーメントに対して、安定した状態で浮体を係留することができる。
また、本発明の一実施形態の浮体式風力発電装置では、
前記第2のコラムに接続された前記回転防止係留索は、前記第1のコラムおよび第2のコラム間を接続する第1のロワーハルの軸方向に対して直交する方向に延在し、
前記第3のコラムに接続された前記回転防止係留索は、前記第1のコラムおよび第3のコラム間を接続する第2のロワーハルの軸方向に対して直交する方向に延在している。
このように、第2のコラムおよび第3のコラムに接続される回転防止係留索が、それぞれ第1のロワーハルおよび第2のロワーハルの軸方向に対して直交する方向に延在していれば、第1のコラムを中心とする回転モーメントに対して、より安定した状態で浮体を係留することができる。
また、本発明の一実施形態の浮体式風力発電装置では、
前記第2のコラムおよび前記第3のコラムに、それぞれ複数の係留索が接続されている。
このように、第2のコラムおよび第3のコラムに、それぞれ複数の係留索が接続されていれば、浮体に作用する漂流力や回転モーメントに対してより安定して浮体を係留することができるとともに、これら複数の係留索の一つが切断した場合であっても、直ちに浮体が漂流力や回転モーメントによって不安定とはならずに、切断リスクを低減できる。
また、本発明の一実施形態の浮体式風力発電装置では、
前記第1のコラム、前記第2のコラムおよび前記第3のコラムの夫々の側面には、接続される係留索を該コラムの側面に沿って鉛直方向に案内するガイド部が設けられている。
浮体とアンカーとをカテナリ状に接続する係留索は、コラムの側面に対して斜めに接続されるが、このようなガイド部がコラムの側面に設けられていれば、係留索をコラムの側面に沿って案内することができる。
また、本発明の一実施形態の浮体式風力発電装置では、
前記第1のコラム、前記第2のコラムおよび前記第3のコラムの夫々の側面には、前記ガイド部より上方に設けられ、前記ガイド部によって案内された係留索が下方に落下するのを防止するストッパを備え、
前記ストッパは、
前記コラムの側面から張り出すように設けられ、前記係留索が挿通可能な孔部が上方に向かって次第に開口が大きくなるように形成された張り出し部材と、
前記孔部に係留索が挿通された状態で前記孔部に上方から嵌め込み可能な楔部材と、を含んでいる。
このようなストッパがコラムの側面に設けられていれば、張り出し部材に形成されている孔部に楔部材を嵌め込むだけの簡単な構成で、係留索が下方へ落下するのを防止することができる。
また、本発明の一実施形態の浮体式風力発電装置では、
前記ガイド部は、前記コラムの側面との間で前記係留索を挟むように配置されるフェアリードである。
上述したガイド部としてフェアリードを用いることで、アンカーからコラムの側面に向かってカテナリ状に斜めに延在している係留索を、コラムの側面に沿って鉛直方向に滑らかに案内することができる。
また、本発明の一実施形態の浮体式風力発電装置では、
前記係留索は、複数の環状材が繋げられた鎖形状をなし、
前記フェアリードは、
前記コラムの側面から張り出すように設けられた一対の支持部材と、
前記一対の支持部材の間に回転可能に支持され、該回転体の外周上に回転方向に沿って前記環状材の長さに対応するピッチで複数の凸部が形成されている回転体と、を含み、
前記凸部には前記環状材が介挿可能なスリットが設けられ、該スリットに前記環状材が介挿されることにより、前記係留索が前記コラムの側面に沿って鉛直方向に案内される。
上述したフェアリードがこのように構成されていれば、回転体の外周上に形成されている凸部のスリットに環状材が介挿されることにより、係留索がズレたりすることなく、係留索を確実に案内することができる。
また、本発明の一実施形態の浮体式風力発電装置では、
前記第1のコラム、前記第2のコラムおよび前記第3のコラムの上面に、前記係留索を該上面に押し付けて固定する押付部が設けられている。
このような押付部が設けられていれば、ガイド部によってコラムの側面に沿って案内された係留索をコラムの上面に押し付けて固定することができる。
また、本発明の一実施形態の浮体式風力発電装置では、
前記第1のコラム、前記第2のコラムおよび前記第3のコラムの内部には、該コラムの上面に開口を有する前記係留索を収納するための収納スペースが設けられている。
このような収納スペースがコラムの内部に設けられていれば、押付部によって固定された係留索の端部側の余剰部分を収納することができる。
また、本発明の一実施形態の浮体式風力発電装置では、
前記浮体の内部に、バラスト水の貯留量を調整可能に構成された貯水スペースが設けられている。
このような貯水スペースが浮体の内部に設けられていれば、貯水スペースのバラスト水量を調整することによって浮体の沈み具合を変更することができる。このため、浮体式風力発電装置が係留される場所の周辺環境等に応じて、漂流力や回転モーメントに対して浮体が安定する好適な浮体の沈み具合に調整することが可能となる。
また、本発明の一実施形態の浮体式風力発電装置では、
前記浮体内部に設けられた貯水スペースは、前記ロワーハルの長手方向において複数のサブルームに分割されており、該複数のサブルームは各々がバラスト水を注入および排出可能に構成されている。
このように構成することで、ロワーハルの長手方向に分割されている各サブルームにおいてバラスト水の貯留量を適当に調整することができるため、浮体の重心位置を制御することができる。
また、本発明の一実施形態の浮体式風力発電装置では、
前記コラムに接続される側の係留索の端部にはロープが接続されている。
このように、係留索の端部にロープが接続されていれば、ガイド部を介して係留索をコラムの側面に沿って配置する場合などにおいて、係留索の取り扱いが容易になる。
また、本発明の少なくとも一つの実施形態は、
風力発電機と、
前記風力発電機が設置された第1のコラムが2つのロワーハルを介して第2のコラムおよび第3のコラムに夫々接続されることで形成された浮体と、
前記浮体と水底に固定されたアンカーとを接続する複数の係留索と、を備えた浮体式風力発電装置の係留方法であって、
前記第1のコラムを主風向の風上側に、前記第2のコラムおよび前記第3のコラムを前記第1のコラムより主風向の風下側に位置するように前記浮体を配向し、
前記複数の係留索のうちの少なくとも2つを前記第1のコラムにカテナリ状に接続し、
前記複数の係留索のうちの少なくとも1つを前記第2のコラムにカテナリ状に接続し、
前記複数の係留索のうちの少なくとも1つを前記第3のコラムにカテナリ状に接続し、
前記複数の係留索を互いに交差しないように放射状に配置することを特徴とする。
このような浮体式風力発電装置の係留方法では、第1のコラムを主風向の風上側に第2のコラムおよび第3のコラムを第1のコラムより主風向の風下側に位置するように浮体を配向し、該第1のコラムに少なくとも2つの係留索を接続し、該第2のコラムおよび第3のコラムに、夫々少なくとも1つの係留索を接続する。このような方法によって係留された浮体式風力発電装置は、第1のコラムに接続する少なくとも2つの係留索によって浮体に作用する漂流力に抵抗するとともに、第2のコラムおよび第3のコラムに夫々接続する少なくとも1つの係留索によって浮体に作用する回転モーメントに抵抗する構成となり、漂流力および回転モーメントに対して安定して浮体が係留される。
また、本発明の一実施形態の浮体式風力発電装置の係留方法では、
前記第2のコラムに接続された前記少なくとも1つの係留索は、前記2つのロワーハルの交点における二等分線と、該二等分線と直交し、且つ前記第2のコラムの中心を通過する直線とで画定された第1のコラム側の領域に向かって延在するように接続される回転防止係留索を含み、
前記第3のコラムに接続された前記少なくとも1つの係留索は、前記2つのロワーハルの交点における二等分線と、該二等分線と直交し、且つ前記第3のコラムの中心を通過する直線とで画定された第1のコラム側の領域に向かって延在する回転防止係留索を含んでいる。
このように、第2のコラムおよび第3のコラムに接続される少なくとも一つの係留索が、上述した領域に向かって延在する回転防止係留索を含んでいれば、第1のコラムを中心とする回転モーメントに対して、安定した状態で浮体を係留することができる。
また、本発明の一実施形態の浮体式風力発電装置の係留方法では、
前記第2のコラムに接続された前記回転防止係留索は、前記第1のコラムおよび第2のコラム間を接続する第1のロワーハルの軸方向に対して直交する方向に延在するように接続され、
前記第3のコラムに接続された前記回転防止係留索は、前記第1のコラムおよび第3のコラム間を接続する第2のロワーハルの軸方向に対して直交する方向に延在するように接続される。
このように、第2のコラムおよび第3のコラムに接続される回転防止係留索を、それぞれ第1のロワーハルおよび第2のロワーハルの軸方向に対して直交する方向に延在するように接続すれば、第1のコラムを中心とする回転モーメントに対して、より安定した状態で浮体を係留することができる。
また、本発明の一実施形態の浮体式風力発電装置の係留方法では、
前記第2のコラムおよび前記第3のコラムに、それぞれ複数の係留索を接続する。
このように、第2のコラムおよび第3のコラムに、それぞれ複数の係留索を接続することで、これら複数の係留索の一つが切断した場合であっても、直ちに浮体が漂流力や回転モーメントによって不安定とはならずに、切断リスクが低減される。
また、本発明の一実施形態の浮体式風力発電装置の係留方法では、
前記浮体に前記複数の係留索を接続する前に、
前記浮体とは別の船舶によって、前記複数の係留索に夫々接続された複数のアンカーを水底の所定位置に沈降させる沈降工程と、前記複数の係留索をそれぞれ牽引することにより、前記沈降させたアンカーを水底に固定する牽引工程と、
を備えている。
このように、浮体に係留索を接続する前に、係留索に接続されたアンカーを浮体とは別の船舶によって水底の所定位置に沈降させ、該係留索を牽引することで沈降させたアンカーを水底に固定する。こうすることで、浮体自体にクレーンを搭載せずとも、アンカーを水底の所定位置に固定し、浮体とアンカーとを係留索によって接続することが可能となり、係留作業の効率化が図れるとともに、係留作業にかかるコストを削減することができる。
また、本発明の一実施形態の浮体式風力発電装置の係留方法では、
前記牽引工程において、前記複数の係留索を互いに連結し、該連結した複数の係留索をまとめて牽引することで、前記沈降させた複数のアンカーをまとめて水底に固定する。
このように、沈降させた複数のアンカーをまとめて水底に固定することで、牽引作業の回数を減らし、係留作業の効率化とコストダウンを図ることができる。
また、本発明の一実施形態の浮体式風力発電装置の係留方法では、
前記牽引工程において、前記係留索を牽引する動力源の出力トルク、又は、前記牽引されている係留索の張力に基づいて、前記係留索の把駐力を測定する。
このような方法によれば、係留索の把駐力を簡単に測定することができるため、アンカーが水底に適切に固定されているか否かを容易に確認することができる。
本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、浮体に作用する漂流力や回転モーメントに対して安定して浮体を係留することができる浮体式風力発電装置および該浮体式風力発電装置の係留方法を提供することができる。
本発明の一実施形態における浮体式風力発電装置が海上に係留されている状態を示した斜視図である。 図1の浮体式風力発電装置を側方から視認した側面図である。 本発明の一実施形態における浮体式風力発電装置の係留索の配置を示した平面図である。 本発明の一実施形態における浮体式風力発電装置の浮体を示した平面図である。 図4をA−A方向から視認した断面図である。 図5のa部を拡大して示した断面図である。 本発明の一実施形態における連絡通路を示した断面図である。 本発明の一実施形態における一対の突起部を示した斜視図である。 本発明の一実施形態における防波壁の配置を示した平面図である。 本発明の一実施形態における格納ルームを示した断面図である。 本発明の一実施形態におけるガイド部を示した側面図である。 本発明の一実施形態におけるガイド部を示した正面図である。 本発明の一実施形態におけるガイド部を示した上面図である。 本発明の一実施形態におけるストッパを示した断面図である。 楔部材の一実施形態を示した斜視図である。 本発明の一実施形態におけるコラム上面の一部を示した断面図である。 浮体式風力発電装置を曳航する状態を示した図である。 アンカーを水底の所定位置に固定する工程を示した図である。
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
ただし、本発明の範囲は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、本発明の範囲をそれにのみ限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
図1は、本発明の一実施形態における浮体式風力発電装置が海上に係留されている状態を示した斜視図である。図2は、図1の浮体式風力発電装置を側方から視認した側面図である。
図1および図2に示したように、本発明の一実施形態の浮体式風力発電装置1は、水面に浮かぶ浮体20と、浮体20に設置された風力発電機10とを備えている。
風力発電機10は、図1および図2に示したように、ナセル10a、第1のコラム22aの上面に立設されているタワー10b、およびナセル10aに対して回転可能に取り付けられたブレード10cと、を備えている。ナセル10aは、タワー10bによってタワー10bの軸方向を中心として旋回可能に支持されており、風向きに応じてブレード10cを風上側へと配向する。そして、風を受けたブレード10cの回転することで、不図示の発電機によって発電が行われる。
浮体20は、図1に示したように、平面視において仮想三角形の頂点位置に配置された四角柱状の3つのコラム22(22a、22b、22c)を備えるとともに、第1のコラム22aと第2のコラム22bとを接続する長尺状の第1のロワーハル24a、および第1のコラム22aと第3のコラム22cとを接続する長尺状の第2のロワーハル24bとを備えている。そして、これら3つのコラム22と2つのロワーハル24によって、平面視において略V字状に形成されている。そして、平面視略V字状の真ん中に位置する第1のコラム22aの上面には、上述した風力発電機10が設置されている。
本発明の一実施形態では、第1のロワーハル24aと第2のロワーハル24bとが直角に交わるとともに、第1のロワーハル24aと第2のロワーハル24bとの交角の二等分線に対して左右対称をなす仮想直角二等辺三角形の頂点位置に、上述した3つのコラム22が配置される。
また、特に図示しないが、本発明の一実施形態において、第2のコラム22bと第3のコラム22cとを接続する第3のロワーハルが更に備えられても良い。また、第1のロワーハル24aと第2のロワーハル24bとが、補強用の梁部材によって連結されても良い。
また、浮体20は、後述するように、その内部にバラスト水を貯留する貯水スペースが形成されている。そして、該貯水スペースにバラスト水が注水されることで、図2に示したように、ロワーハル24の上面よりも上方に喫水面WLが位置した状態で水面に係留される。
また、浮体20は、図1および図2に示したように、その上面に風力発電機10が設置されている第1のコラム22aが主風向Wに対して風上側に位置するように配置される。一方、第2のコラム22bおよび第3のコラム22cは、第1のコラム22aよりも主風向Wの風下側に位置するように配置される。このように、風力発電機10が設置されている第1のコラム22aを主風向Wの風上側に位置するように配置することで、風荷重を受けて背面側に傾倒しようとする風力発電機10の安定性を高めることが出来る。
また、浮体20には、図2に示したように、水底Eに固定されたアンカー32に連結された複数の係留索34が、懸垂曲線を描くようにカテナリ状に接続されている。浮体20は、これらアンカー32および係留索34によって、浮体20に作用する漂流力や回転モーメントに抵抗して海上に係留される。
図3は、本発明の一実施形態にかかる浮体式風力発電装置の係留索の配置を示した平面図である。
図3に示したように、本発明の一実施形態では、第1のコラム22aには2つの係留索34a、34bが接続される。該2つの係留索34a、34bは、それぞれ第1のロワーハル24aおよび第2のロワーハル24bの軸方向に沿った方向に延在している。また、第2のコラム22b、第3のコラム22cには、それぞれ3つの係留索34c、34d、34eおよび係留索34f、34g、34hが接続される。そして、浮体20全体では合計8本の係留索34a〜34hが接続されている。これら8つの係留索34の各々は、平面視において互いに交差しないように浮体20から放射状に延在して配置される。
本発明の一実施形態では、主風向Wの風上側に配置されている第1のコラム22aには、少なくとも2つの係留索34が接続され、主風向Wの風下側に位置する第2のコラム22b、および第3のコラム22cには、夫々少なくとも1つの係留索34が接続される。このようにすれば、第1のコラム22aに接続される少なくとも2つの係留索34が、浮体20に作用する主風向Wの方向の漂流力Fに抵抗するとともに、第2のコラム22bおよび第3のコラム22cに夫々接続する少なくとも1つの係留索34が、浮体20に作用するその他の方向の漂流力F´および第1のコラム22aを中心とする回転モーメントM、M´に対して抵抗する構成となり、浮体20に作用する漂流力F、F´や回転モーメントM、M´に対して浮体20が安定して係留される。
また、本発明の一実施形態において、図3に示したように、上述した第2のコラム22bに接続される少なくとも一つの係留索34は、第1のロワーハル24aおよび第2のロワーハル24bの交点における二等分線aと、該二等分線aと直交し、且つ第2のコラム22bの中心を通過する直線bと、で画定された第1のコラム22a側の領域αに向かって延在する係留索34c(回転防止係留索)を含んでいる。同様に、上述した第3のコラム22cに接続される少なくとも一つの係留索34は、二等分線aと直交し、且つ第3のコラム22cの中心を通過する直線cと、で画定された第1のコラム22a側の領域βに向かって延在する係留索34h(回転防止係留索)を含んでいる。このようにすれば、第2のコラム22bおよび第3のコラム22cに接続される係留索34(回転防止係留索)が、第1のコラム22aを中心とする回転モーメントM、M´に対して効果的に抵抗する方向に延在することから、浮体20が安定して係留される。
またこの際、図3に示した係留索34cおよび係留索34hのように、上述した領域αおよび領域βに向かって延在する係留索34(回転防止係留索)が、ロワーハル24aおよびロワーハル24bの軸方向に対して直交する方向に延在していれば、浮体20が第1のコラム22aを中心として回転しようとした場合に、その回転力の接線方向に対して180度反対の方向に係留索34が延在することから、回転モーメントM、M´に対してより効果的に抵抗することができ、浮体20がより安定した状態で係留される。
またこの際、図3に示したように、第2のコラム22bおよび第3のコラム22cに、それぞれ複数の係留索34が接続することで、浮体20に作用する漂流力F、F´や回転モーメントM、M´に対してより安定して浮体20を係留することができるとともに、これら複数の係留索34の一つが切断した場合であっても、直ちに浮体20が漂流力F、F´や回転モーメントM、M´によって不安定な状態とはならない。
またこの際、上述したように、第2のコラム22bおよび第3のコラム22cに、それぞれ複数の係留索34を接続する場合は、ロワーハル24の軸方向に対して直交する方向に延在する係留索34(34c、34h)の他に、ロワーハル24の軸方向に沿って、第1のコラム22aとは反対側の領域α´、β´に向かって延在する係留索34(34d、34e、34f、34g)を接続すると良い。このような係留索34(34d、34e、34f、34g)を第2のコラム22bおよび第3のコラム22cに接続すれば、特に主風向Wとは反対方向の漂流力F´に対して、浮体20が安定して係留される。
図4は、本発明の一実施形態における浮体式風力発電装置の浮体を示した平面図である。図5は、図4のA−A断面図である。図6は、図5のa部を拡大して示した断面図である。図7は、図6のB−B断面図である。
上述したコラム22およびロワーハル24は、その断面形状が中空状に形成されており、図4および図5に示したように、コラム22およびロワーハル24の内部には、バラスト水を貯留する貯水スペースが形成されている。
本発明の一実施形態において、ロワーハル24の内部に形成されている貯水スペースは、ロワーハル24の長手方向において複数のサブルーム(貯水ルーム)26に分割される。例えば、図4および図5に示したように、第1のロワーハル24aおよび第2のロワーハル24bの内部には、それぞれ長手方向に3つのサブルーム(26a〜26cおよび26d〜26f)が形成されている。
また、図5に示したように、第3のコラム22cの内部には、上下方向に分割された2つのサブルーム26i、26hが形成されている。なお、図示しないが、第2のコラム22bの内部にも同様に上下方向に分割された2つのサブルームが形成されている。
また、第1のコラム22aの内部には、貯水ルーム26gの他に、ポンプ室28が形成されている。そして、図6に示したように、ポンプ室28にはポンプ50が配置されている。ポンプ50は、吐出管50aを介して貯水ルーム26の各サブルーム26と接続されている。そして、ポンプ50を駆動することで、各サブルーム26に貯留されているバラスト水をそれぞれ浮体20の外部に排出するとともに、各サブルーム26に貯留されているバラスト水を他のサブルーム26に移動することができるようになっている。
また、図6に示したように、各サブルーム26には、サブルーム26と外部とを連通または閉止するゲート52が設けられている。ゲート52は、外部からバラスト水を容易に注水できるように、浮体20が沈降する前の喫水面よりも下側の位置に設けられる。また、各サブルーム26には、その上方の位置に空気弁53が設けられている。そして、ゲート52を開放すると、サブルーム26内の空気が空気弁53から排出されるとともに、サブルーム26の内部にバラスト水が注水されるようになっている。
このように、本発明の一実施形態では、上述したポンプ50、吐出管50a、ゲート52、および空気弁53によって、貯水ルーム26全体だけでなく、複数のサブルーム26に対しても、夫々バラスト水を注入および排出可能に構成される。
このように、バラスト水の貯留量を調整可能な貯水ルーム26が浮体20の内部に設けられているため、バラスト水量を調整することによって浮体20の沈み具合を変更し、漂流力F、F´や回転モーメントM、M´に対して浮体20が安定するように適宜浮体20の沈み具合を調整することが可能となる。
また、貯水スペース26がロワーハル24の長手方向において複数のサブルーム26に分割されているため、浮体20の内部においてバラスト水が一方向に大きく偏ってしまい、浮体20の重心バランスが崩れて浮体20が大きく傾いてしまうのを防ぐことが出来る。また、複数のサブルーム26に対して夫々バラスト水を注入および排出可能に構成したことから、各サブルーム26のバラスト水量を適宜調整することで、浮体の重心位置を制御することも可能となる。
ロワーハル24が完全に水没した状態の浮体20は、波浪等の外力が作用して一旦姿勢が傾くと、自然に元に戻るのが難しい。このため、ロワーハル24内部の貯水ルーム26を長手方向に複数のサブルーム26に分割した本構成は、浮体20の安定性を確保する上で効果的である。
また、本発明の一実施形態では、図6に示したように、タワー10bの基部に設けられている電気室60に、浮体20の傾きを検知する姿勢検知センサ56、および上述したポンプ50の作動を制御する制御装置58が配置されている。そして、姿勢検知センサ56において浮体20に所定以上の傾きを検知すると、ポンプ50が作動し、浮体20が水平に戻るように各サブルーム26のバラスト水量が自動的に制御されるようになっている。
また、本発明の一実施形態では、図7に示したように、ロワーハル24の内部に、バラスト水が貯留されるサブルーム26と水密に仕切られた連絡通路54が形成されている。該連絡通路54は、パイプによって構成することができる。この連絡通路54によって、サブルーム26にバラスト水が貯留されている場合にも、コラム22の間を人や物が移動できるようになっている。
また、図4および図5に示したように、コラム22の上面には標識灯23が設けられており、近くを通過する船舶等に対して、本施設の存在を知らしめる役割を果たしている。
また、本発明の一実施形態では、図4および図5に示したように、3つのコラム22の側面に、コラム22の内部にアクセスするためのエントランス44が設けられている。海上等に係留されている浮体式風力発電装置1に人や物を搬送する場合は、例えば船舶40aや潜水艇40bなどによって陸から浮体式風力発電装置1まで移動し、エントランス44からコラム22の内部へとアクセスする。
このエントランス44は、コラム22とロワーハル24との接続箇所の上方の位置に設けられる。ロワーハル24の上方は、他の箇所と比べて水面までの水深が浅く、波の影響を受けにくい。このため、コラム22の側面におけるロワーハル24との接続箇所の上方にエントランス44を設けることで、船舶40aや潜水艇40bによる浮体式風力発電装置1へのアクセスが容易となる。
また、上述した係留索34は、図4に示したように、ロワーハル24と交差せず、且つ、ロワーハル24から遠ざかる方向に延在しているため、浮体式風力発電装置1のエントランス44にアクセスする船舶40aや潜水艇40bにとって、アクセス上の障害とはならない。
また、図5および図6に示したように、エントランス44の上方位置におけるコラム22の上面には、クレーン等の吊上げ装置42が設けられている。このような吊り上げ装置42がエントランス44の上方に設けられていれば、船舶40aに積載した荷物をコラム22の内部に運び込む搬入作業を容易に行うことが出来る。
また、本発明の一実施形態では、図5および図6に示したように、ロワーハル24が完全に水没した状態の喫水面WLよりも上方の位置に、エントランス44aが設けられている。このように、喫水面WLよりも上方の位置にエントランス44aを設けることで、船舶40aによるコラム22の内部へのアクセスが容易となる。
また、本発明の一実施形態では、図8に示したように、エントランス44aが設けられているコラム22の側面から、鉛直方向に延びる一対の突起部62、62が突設している。この一対の突起部62、62は、その間にコラム22の側面に船首先端部が当接した状態の船舶40aの船首部分が収容されるように、互いに間隔を空けて配置されている。船舶40aの船首部分には、例えばゴムなどの弾性部材41が取り付けられ、船首部分を保護している。
このような一対の突起部62がコラム22の側面に設けられていれば、船舶40aを推進させた状態で突起部62の間に船首部分を突っ込んで接岸させることができるため、波浪等による船舶40aへの影響が軽減され、エントランス44aへのアクセスが容易となる。
また、本発明の一実施形態では、図9に示したように、浮体20のエントランス44aの周囲に、防波壁64が配置される。防波壁64は、船舶40aのアクセスの障害にならないように可動式に構成される。防波壁64は、通常時は船舶40aのアクセスの障害とならない位置、例えばコラム22の側面に沿って配置されており、船舶40aがコラム22の側面に接岸した時に、エントランス44aを取り囲むように移動する。そして、波によって船舶40aが搖動するのを抑える役目を果たす。
また、本発明の一実施形態では、図5および図6に示したように、ロワーハル24が完全に水没した状態の喫水面WLよりも下方の位置に、エントランス44bが設けられている。一実施形態において、エントランス44bは、図6に示したように、潜水艇40bが水密な状態で接続可能なハッチとして構成される。
このようなエントランス44bがコラム22の側面に設けられていれば、潜水艇40bが潜航した状態のままエントランス44bにアクセスすることができる。水中を潜行する潜水艇40bは波浪の影響等をあまり受けないため、荒天時に浮体式風力発電装置1にアクセスする場合において有利である。
また、本発明の一実施形態では、図10に示したように、エントランス44bが、係留時の喫水面WLより下方に位置するように設けられるとともに、潜水艇40bが通過可能な大きさに形成されている。そして、コラム22の内部には、エントランス44bを通過した潜水艇40bを格納可能な格納ルーム70が形成されている。
格納ルーム70は、エントランス44bによって外部と仕切られる第1ルーム72と、第1ルーム72と止水ゲート76によって仕切られる第2ルーム74とから構成されている。潜水艇40bがエントランス44bを通過して第1ルーム72に入ると、エントランス44bが閉止される。そして、エントランス44bを閉止した状態で止水ゲート76が開放されることで、第2ルーム74に形成されているプールに潜水艇40bが進入することが出来るようになっている。
このような格納ルーム70がコラム22の内部に形成されていれば、潜水艇40bが潜航した状態のままエントランス44bにアクセスすることができるため、荒天時において有利であるとともに、格納ルーム70に潜水艇40bの全体を格納できるので、多くの人員や貨物等を簡単にコラム22の内部に搬入することができる。
また、本発明の一実施形態では、図6に示したように、第1のコラム22aの側面に、係留索34a、34bを第1のコラム22aの側面に沿って鉛直方向に案内するガイド部80が設けられる。また、ガイド部80の上方には、ガイド部80によって案内された係留索34a、34bが下方に落下するのを防止するストッパ90が設けられる。そして、第1のコラム22aの上面には、係留索34a、34bを押し付けて固定する押付部66が設けられる。これらガイド部80、ストッパ90、および押付部は、3つのコラム22に夫々接続される各係留索34に対応してそれぞれ一つずつ設けられている。
図11A〜図11Cは、本発明の一実施形態におけるガイド部を示した図であり、図11Aは側面図、図11Bは正面図、図11Cは上面図である。
図11A〜図11Cに示したように、本発明の一実施形態におけるガイド部80は、コラム22の側面との間で係留索34を挟むように配置されるフェアリード80aである。また、係留索34は、複数の環状材35が縦横順番に繋げられた鎖形状をなしている。
フェアリード80aは、コラム22の側面から張り出すように設けられた一対の支持部材82と、一対の支持部材82の間に回転可能に支持される回転体84を備えている。また、回転体84の外周上には、環状材35の長さに対応するピッチ、例えば図11に示したように1つ分離れた環状材35の中心間距離Pに対応するピッチで、複数の凸部86が形成されている。この凸部86には、図11Bに示したように、正面視における中央部分にスリット86aが設けられており、該スリット86aに回転体84に対して縦方向に配向される環状材35が介挿される。また、図11Cに示したように、回転体84の外周上において隣接する凸部86の間の平坦部87には、回転体84に対して横向きに配向される環状体35が収容される。そして、凸部86のスリット86aに環状材35が介挿されることにより、係留索34がコラム22の側面に沿って鉛直方向に案内されるようになっている。
このように、上述したガイド部80としてフェアリード80aを用いることで、アンカー32からコラム22の側面に向かってカテナリ状に斜めに延在している係留索34が、コラム22の側面に沿って鉛直方向に滑らかに案内される。また、フェアリード80aの回転体84の外周上に形成される凸部86のスリット86aに環状材35が介挿されることにより、係留索34がズレたりすることなく、係留索34が確実に案内される。
図12Aは、本発明の一実施形態におけるストッパを示した断面図である。
図12Aに示したように、ストッパ90は、コラム22の側面から張り出すように設けられた張り出し部材92と、楔形状をなした楔部材96a、96bとを含んでいる。
また、図12Aに示したように、張り出し部材92には、上方に向かって次第に開口が大きくなる孔部94が形成されており、孔部94には係留索34が挿通されている。そして、孔部94に係留索34が挿通された状態で、楔部材96a、96bを孔部94の上方から嵌め込むことで、所謂くさび効果により、楔部材96a、96bと係留索34との摩擦力によって係留索34が固定され、係留索34の下方への落下が防止されるようになっている。
本発明の一実施形態では、楔部材96として、図12Bに示したように、孔部94に対して上方から嵌め込み可能に形成された形状を有する碗状部材を2分割した楔部材96a、96bが好適に用いられる。
図13は、本発明の一実施形態におけるコラム上面の一部を示した断面図である。
図13に示したように、コラム22の上面には、コラム22の上面との間で係留索34を挟んだ状態で、ボルト66aによってコラム22の上面に締結される押付部66が設けられている。そして、該押付部66によって、係留索34がコラム22の上面に対して所定の押付力Fで押し付けられる。このような押付部66が設けられていれば、コラム22の側面に沿って案内された係留索34をコラム22の上面に固定されるため、係留索34の端部が自由に遊んでしまうのを防ぐことができる。
また、図13に示したように、コラム22の内部には、係留索34を収納するための収納スペース68が設けられている。収納スペース68は、その開口がコラム22の上面に形成されており、押付部66で固定された係留索34の端部側の余剰部分を収納する。
また、係留索34のコラムに接続される側の端部にはロープ67が接続されている。 このように、係留索34の端部にロープ67が接続されていれば、ガイド部80を介して係留索34をコラム22の側面に沿って配置する場合などにおいて、係留索34の取り扱いが容易となる。
次に、このように構成される浮体式風力発電装置1の係留方法について、図14〜図16を基に説明する。図14は、浮体式風力発電装置を曳航する状態を示した図である。図15は、アンカーを水底の所定位置に固定する工程を示した図である。図16は、係留索と浮体とを接続する工程を示した図である。
本発明の少なくとも一実施形態における浮体式風力発電装置1の係留方法では、陸上または接岸した状態で浮体20が組み立てられ、その上に風力発電機10が設置される。そして、図14に示したように、例えば4隻の曳航船15によって、海上の係留予定箇所まで曳航される。
また、図15(a)に示したように、浮体20とは別の船舶、例えばクレーン船16によって、上述した係留索34に接続されたアンカー32を水底の所定位置に沈降させる(沈降工程)。そして、図15(b)に示したように、クレーン船16によって係留索34を牽引し、沈降させたアンカー32を水底に固定する(牽引工程)。
この牽引工程において、係留索34を牽引する動力源の出力トルク、又は、牽引されている係留索34の張力に基づいて、係留索34の把駐力を測定することで、係留索34の把駐力を簡単に測定することができ、アンカー32が水底に適切に固定されているか否かを容易に確認することができる。
そして、上述した沈降工程および牽引工程を、複数の係留索34に対して夫々繰り返すことで、複数の係留索34のアンカー32を水底の所定位置に固定する。この際、複数の係留索34を互いに連結し、連結した複数の係留索34をクレーン船16でまとめて牽引することで、沈降させた複数のアンカー32をまとめて水底に固定することができるため、牽引作業の回数を減らし、係留作業の効率化とコストダウンを図ることができる。
そして、クレーン船16によってアンカー32を水底に固定した後は、係留索34の端部に接続されているロープ67をブイに連結し、該ブイを係留予定箇所に浮かべておく。そして、係留予定箇所まで曳航した浮体20からブイに連結されている係留索34を回収し、回収した係留索34をコラム22に上述した図3に示したように接続する。そして最後に、浮体20の内部の貯水スペースにバラスト水を注水することで、ロワーハル24の上面よりも上方に喫水面WLが位置した状態で、浮体式風力発電装置1が海上等に係留される。
このような浮体式風力発電装置1の係留方法によれば、浮体20自体にクレーンを搭載せずとも、アンカー32を水底の所定位置に固定し、浮体20とアンカー32とを係留索34によって接続することが可能となり、係留作業の効率化が図れるとともに、係留作業にかかるコストを削減することができる。
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は上記の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない範囲での種々の変更が可能である。
本発明の少なくとも一つの実施形態は、海上等に設置される浮体式風力発電装置および浮体式風力発電装置の係留方法に好適に用いることができる。
1 浮体式風力発電装置
10 風力発電機
10a ナセル
10b タワー
10c ブレード
15 曳航船
16 クレーン船
20 浮体
22 コラム
23 標識灯
24 ロワーハル
26 貯水ルーム
28 ポンプ室
32 アンカー
34 係留索
35 環状材
40a 船舶
40b 潜水艇
41 弾性部材
42 吊り上げ装置
44 エントランス
50 ポンプ
50a 吐出管
52 ゲート
53 空気弁
54 連絡通路
56 姿勢検知センサ
58 制御装置
60 電気室
62 突起部
64 防波壁
66 押付部
67 ロープ
68 収納スペース
70 格納ルーム
72 第1ルーム
74 第2ルーム
76 止水ゲート
80 ガイド部
80a フェアリード
82 支持部材
84 回転体
86 凸部
86a スリット
87 平坦部
90 ストッパ
92 張り出し部材
94 孔部
96 楔部材

Claims (22)

  1. 風力発電機と、
    主風向の風上側に位置し、前記風力発電機が設置された第1のコラムと、該第1のコラムより主風向の風下側に位置した、前記風力発電機が設置されていない第2のコラムおよび第3のコラムと、前記第1のコラムおよび第2のコラム間、並びに、前記第1のコラムおよび第3のコラム間をそれぞれ接続する2つのロワーハルと、を含んで形成された浮体と、
    前記浮体と水底に固定されたアンカーとをカテナリ状に接続する複数の係留索と、を備えた浮体式風力発電装置であって、
    前記複数の係留索のうちの少なくとも2つは前記第1のコラムに接続され、前記複数の係留索のうちの少なくとも1つは前記第2のコラムに接続され、前記複数の係留索のうちの少なくとも1つは前記第3のコラムに接続されるとともに、
    前記複数の係留索の夫々は、平面視において互いに交差しないように前記浮体から放射状に延在して配置されるとともに、前記第1のコラムに接続される少なくとも2つの係留索は、前記第1のコラムから前記主風向の風上側に向かって延在していることを特徴とする浮体式風力発電装置。
  2. 前記第2のコラムに接続された前記少なくとも1つの係留索は、前記2つのロワーハルの交点における二等分線と、該二等分線と直交し、且つ前記第2のコラムの中心を通過する直線とで画定された第1のコラム側の領域に向かって延在する回転防止係留索を含み、
    前記第3のコラムに接続された前記少なくとも1つの係留索は、前記2つのロワーハルの交点における二等分線と、該二等分線と直交し、且つ前記第3のコラムの中心を通過する直線とで画定された第1のコラム側の領域に向かって延在する回転防止係留索を含むことを特徴とする請求項1に記載の浮体式風力発電装置。
  3. 前記第2のコラムに接続された前記回転防止係留索は、前記第1のコラムおよび第2のコラム間を接続する第1のロワーハルの軸方向に対して直交する方向に延在し、
    前記第3のコラムに接続された前記回転防止係留索は、前記第1のコラムおよび第3のコラム間を接続する第2のロワーハルの軸方向に対して直交する方向に延在していることを特徴とする請求項2に記載の浮体式風力発電装置。
  4. 前記第2のコラムおよび前記第3のコラムには、それぞれ複数の係留索が接続されていることを特徴とする請求項2に記載の浮体式風力発電装置。
  5. 前記第1のコラム、前記第2のコラムおよび前記第3のコラムの夫々の側面には、接続される係留索を該コラムの側面に沿って鉛直方向に案内するガイド部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の浮体式風力発電装置。
  6. 前記第1のコラム、前記第2のコラムおよび前記第3のコラムの夫々の側面には、前記ガイド部より上方に設けられ、前記ガイド部によって案内された係留索が下方に落下するのを防止するストッパを備え、
    前記ストッパは、
    前記コラムの側面から張り出すように設けられ、前記係留索が挿通可能な孔部が上方に向かって次第に開口が大きくなるように形成された張り出し部材と、
    前記孔部に係留索が挿通された状態で前記孔部に上方から嵌め込み可能な楔部材と、を含んでいることを特徴とする請求項5に記載の浮体式風力発電装置。
  7. 前記ガイド部は、前記コラムの側面との間で前記係留索を挟むように配置されるフェアリードであることを特徴とする請求項5に記載の浮体式風力発電装置。
  8. 前記係留索は、複数の環状材が繋げられた鎖形状をなし、
    前記フェアリードは、
    前記コラムの側面から張り出すように設けられた一対の支持部材と、
    前記一対の支持部材の間に回転可能に支持され、該回転体の外周上に回転方向に沿って前記環状材の長さに対応するピッチで複数の凸部が形成されている回転体と、を含み、
    前記回転体の凸部には前記環状材が介挿可能なスリットが設けられ、該スリットに前記環状材が介挿されることにより、前記係留索が前記コラムの側面に沿って鉛直方向に案内されることを特徴とする請求項7に記載の浮体式風力発電装置。
  9. 前記第1のコラム、前記第2のコラムおよび前記第3のコラムの上面には、前記係留索を該上面に押し付けて固定する押付部が設けられていることを特徴とする請求項5に記載の浮体式風力発電装置。
  10. 前記第1のコラム、前記第2のコラムおよび前記第3のコラムの内部には、該コラムの上面に開口を有する前記係留索を収納するための収納スペースが設けられていることを特徴とする請求項9に記載の浮体式風力発電装置。
  11. 前記浮体の内部には、バラスト水の貯留量を調整可能に構成された貯水スペースが設けられていることを特徴とする請求項1に記載の浮体式風力発電装置。
  12. 前記浮体内部に設けられた貯水スペースは、前記ロワーハルの長手方向において複数のサブルームに分割されており、該複数のサブルームは各々がバラスト水を注入および排出可能に構成されていることを特徴とする請求項11に記載の浮体式風力発電装置。
  13. 前記コラムに接続される側の係留索の端部にはロープが接続されていることを特徴とする請求項5に記載の浮体式風力発電装置。
  14. 風力発電機と、
    主風向の風上側に位置し、前記風力発電機が設置された第1のコラムと、該第1のコラムより主風向の風下側に位置した第2のコラムおよび第3のコラムと、前記第1のコラムおよび第2のコラム間、並びに、前記第1のコラムおよび第3のコラム間をそれぞれ接続する2つのロワーハルと、を含んで形成された浮体と、
    前記浮体と水底に固定されたアンカーとをカテナリ状に接続する複数の係留索と、を備えた浮体式風力発電装置であって、
    前記複数の係留索のうちの少なくとも2つは前記第1のコラムに接続され、前記複数の係留索のうちの少なくとも1つは前記第2のコラムに接続され、前記複数の係留索のうちの少なくとも1つは前記第3のコラムに接続されるとともに、
    前記複数の係留索の夫々は、平面視において互いに交差しないように前記浮体から放射状に延在して配置されているとともに、
    前記第2のコラムに接続された前記少なくとも1つの係留索は、前記2つのロワーハルの交点における二等分線と、該二等分線と直交し、且つ前記第2のコラムの中心を通過する直線とで画定された第1のコラム側の領域に向かって延在する回転防止係留索を含み、
    前記第3のコラムに接続された前記少なくとも1つの係留索は、前記2つのロワーハルの交点における二等分線と、該二等分線と直交し、且つ前記第3のコラムの中心を通過する直線とで画定された第1のコラム側の領域に向かって延在する回転防止係留索を含むことを特徴とする浮体式風力発電装置。
  15. 風力発電機と、
    前記風力発電機が設置された第1のコラムが2つのロワーハルを介して、前記風力発電機が設置されていない第2のコラムおよび第3のコラムに夫々接続されることで形成された浮体と、
    前記浮体と水底に固定されたアンカーとを接続する複数の係留索と、を備えた浮体式風力発電装置の係留方法であって、
    前記第1のコラムを主風向の風上側に、前記第2のコラムおよび前記第3のコラムを前記第1のコラムより主風向の風下側に位置するように前記浮体を配向し、
    前記複数の係留索のうちの少なくとも2つを前記第1のコラムにカテナリ状に接続し、
    前記複数の係留索のうちの少なくとも1つを前記第2のコラムにカテナリ状に接続し、
    前記複数の係留索のうちの少なくとも1つを前記第3のコラムにカテナリ状に接続し、
    前記複数の係留索を互いに交差しないように放射状に配置するとともに、前記第1のコラムに接続される少なくとも2つの係留索を、前記第1のコラムから前記主風向の風上側に向かって延在するように配置することを特徴とする浮体式風力発電装置の係留方法。
  16. 前記第2のコラムに接続された前記少なくとも1つの係留索は、前記2つのロワーハルの交点における二等分線と、該二等分線と直交し、且つ前記第2のコラムの中心を通過する直線とで画定された第1のコラム側の領域に向かって延在するように接続される回転防止係留索を含み、
    前記第3のコラムに接続された前記少なくとも1つの係留索は、前記2つのロワーハルの交点における二等分線と、該二等分線と直交し、且つ前記第3のコラムの中心を通過する直線とで画定された第1のコラム側の領域に向かって延在する回転防止係留索を含むことを特徴とする請求項15に記載の浮体式風力発電装置の係留方法。
  17. 前記第2のコラムに接続された前記回転防止係留索は、前記第1のコラムおよび第2のコラム間を接続する第1のロワーハルの軸方向に対して直交する方向に延在するように接続され、
    前記第3のコラムに接続された前記回転防止係留索は、前記第1のコラムおよび第3のコラム間を接続する第2のロワーハルの軸方向に対して直交する方向に延在するように接続されることを特徴とする請求項16に記載の浮体式風力発電装置の係留方法。
  18. 前記第2のコラムおよび前記第3のコラムに、それぞれ複数の係留索を接続することを特徴とする請求項17に記載の浮体式風力発電装置の係留方法。
  19. 前記浮体に前記複数の係留索を接続する前に、
    前記浮体とは別の船舶によって、前記複数の係留索に夫々接続された複数のアンカーを水底の所定位置に沈降させる沈降工程と、前記複数の係留索をそれぞれ牽引することにより、前記沈降させたアンカーを水底に固定する牽引工程と、
    を備えたことを特徴とする請求項15に記載の浮体式風力発電装置の係留方法。
  20. 前記牽引工程において、前記複数の係留索を互いに連結し、該連結した複数の係留索をまとめて牽引することで、前記沈降させた複数のアンカーをまとめて水底に固定することを特徴とする請求項19に記載の浮体式風力発電装置の係留方法。
  21. 前記牽引工程において、前記係留索を牽引する動力源の出力トルク、又は、前記牽引されている係留索の張力に基づいて、前記係留索の把駐力を測定することを特徴とする請求項19に記載の浮体式風力発電装置の係留方法。
  22. 風力発電機と、
    前記風力発電機が設置された第1のコラムが2つのロワーハルを介して第2のコラムおよび第3のコラムに夫々接続されることで形成された浮体と、
    前記浮体と水底に固定されたアンカーとを接続する複数の係留索と、を備えた浮体式風力発電装置の係留方法であって、
    前記第1のコラムを主風向の風上側に、前記第2のコラムおよび前記第3のコラムを前記第1のコラムより主風向の風下側に位置するように前記浮体を配向し、
    前記複数の係留索のうちの少なくとも2つを前記第1のコラムにカテナリ状に接続し、
    前記複数の係留索のうちの少なくとも1つを前記第2のコラムにカテナリ状に接続し、
    前記複数の係留索のうちの少なくとも1つを前記第3のコラムにカテナリ状に接続し、
    前記複数の係留索を互いに交差しないように放射状に配置するとともに、
    前記第2のコラムに接続された前記少なくとも1つの係留索は、前記2つのロワーハルの交点における二等分線と、該二等分線と直交し、且つ前記第2のコラムの中心を通過する直線とで画定された第1のコラム側の領域に向かって延在するように接続される回転防止係留索を含み、
    前記第3のコラムに接続された前記少なくとも1つの係留索は、前記2つのロワーハルの交点における二等分線と、該二等分線と直交し、且つ前記第3のコラムの中心を通過する直線とで画定された第1のコラム側の領域に向かって延在する回転防止係留索を含むことを特徴とする浮体式風力発電装置の係留方法。
JP2013548111A 2012-08-10 2012-08-10 浮体式風力発電装置および浮体式風力発電装置の係留方法 Active JP5738431B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2012/070493 WO2013084545A1 (ja) 2011-12-05 2012-08-10 浮体式風力発電装置および浮体式風力発電装置の係留方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2013084545A1 JPWO2013084545A1 (ja) 2015-04-27
JP5738431B2 true JP5738431B2 (ja) 2015-06-24

Family

ID=53013530

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013548111A Active JP5738431B2 (ja) 2012-08-10 2012-08-10 浮体式風力発電装置および浮体式風力発電装置の係留方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5738431B2 (ja)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61139588A (ja) * 1984-12-07 1986-06-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 屈曲コラム式半潜水型海洋構造物
GB9514964D0 (en) * 1995-07-21 1995-09-20 Brupat Ltd Anchoring apparatus and method
JP4848215B2 (ja) * 2006-07-07 2011-12-28 日本海洋掘削株式会社 浮体式構造物の補助浮力体及び浮体式構造物の改造方法
AU2009238456B2 (en) * 2008-04-23 2013-09-19 Principle Power, Inc. Column-stabilized offshore platform with water-entrapment plates and asymmetric mooring system for support of offshore wind turbines
WO2011137903A2 (en) * 2010-05-05 2011-11-10 Stephan Moellgaard Henriksen Semi-submerged multiple wind-turbine system

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2013084545A1 (ja) 2015-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013084545A1 (ja) 浮体式風力発電装置および浮体式風力発電装置の係留方法
EP3945164B1 (en) Underwater traffic tunnel
KR102027445B1 (ko) 해안 풍력 터빈의 지지를 위한 워터-엔트랩먼트 플레이트 및 비대칭 무링 시스템을 가진 칼럼-안정화된 해안 플랫폼
JP6360060B2 (ja) 浮上式プラットフォームの移動及び設置用船体、およびその船体を用いた浮上式プラットフォームの移動及び設置方法
EP2789847B1 (en) Floating type wind turbine generation apparatus and installation method thereof
US8662792B2 (en) Seat portion structure for a hydraulic turbine engine
ES2785674T3 (es) Estructura base de lecho marino y método para la instalación de la misma
US9611011B2 (en) Appratus for mooring floater using submerged pontoon
EP3131808B1 (en) Floatable support structure for an offshore wind turbine or other device
KR20190068820A (ko) 삼중 부유체를 구비한 부유식 플랫폼 및 그 시공방법
WO2014205603A1 (en) Platform for tidal turbines
JP2020172872A (ja) セミサブ浮体、及びセミサブ浮体を用いた風車の洋上設置方法
CN104229066A (zh) 一种船舶系泊定位方法
CN108454799B (zh) 一种海上风电浮式基础浮运施工方法
US4497594A (en) Offshore structure and method of sinking same
JP5738431B2 (ja) 浮体式風力発電装置および浮体式風力発電装置の係留方法
JP5748865B2 (ja) 浮体式風力発電装置
CN212580085U (zh) 自稳式深水航标
US5398633A (en) Tautline boat mooring system
DK181087B1 (en) A semi-submersible service vessel for a floating installation and method therefor
KR102093240B1 (ko) 다중 칼럼으로 구성된 자기 선회식 해상풍력 부선
JP3028597U (ja) 離岸式船舶係留ライン
ES2422664B2 (es) Procedimiento de instalación de estructura flotante monolítica para soporte de aerogenerador
BR102020008964A2 (pt) Sistema modular de proteção de edificação em meio aquático
WO2022259042A2 (es) Sistema de fondeo y procedimiento de instalación de una plataforma flotante empleando dicho sistema de fondeo

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150403

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150421

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5738431

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151