JP6290945B2 - 浮体式風力発電装置及びその操作又はメンテナンス方法 - Google Patents

Description

本開示は浮体式風力発電装置及びその操作又はメンテナンス方法に関する。

海上等に設置される風力発電装置として、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た浮体式風力発電装置が知られている。
浮体式風力発電装置に搭載される機器類の整備や交換等のメンテナンスを行う際には、船舶等で浮体にアクセスして、船舶等から浮体に作業者が乗り移ったり、貨物を移動させたりする必要がある。このため、船舶等による浮体へのアクセスを容易にするための浮体式風力発電装置の構成が提案されている。

例えば、特許文献１には、３つのコラムと、コラムの間を接続するロワーハルを含むＶ字型の浮体と、何れかのコラムの上に設置された風力発電機とを備えた浮体式風力発電装置が開示されている。この浮体式風力発電装置では、船舶や潜水艇による浮体式風力発電装置へのアクセスを容易とするために、コラムとロワーハルとの接続箇所の上方において、コラムの側面にコラムの内部へアクセスするためのエントランスが設けられている。

国際公開第２０１３／０８４５４６号

ところで、アクセス船が浮体に接舷するときに波高が大きいと、アクセス船及び浮体が波によって大きく浮沈するため、接舷することが困難である場合や、アクセス船が浮体に接舷できたとしても、アクセス船と浮体との間で人や荷物を移動させることが困難である場合がある。
したがって、アクセス舶の浮体への接舷や、アクセス船の接舷時における船舶と浮体との間での人や物の移動に対する波の影響を低減することが望まれる。

上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、船舶の接舷時の波の影響を低減可能な浮体式風力発電装置を提供することを目的とする。

（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る浮体式風力発電装置は、
接舷部を有する浮体と、
洋上において前記浮体により支持される風車と、
前記浮体に設けられ、前記接舷部を囲う防波構造と、を備え、
前記防波構造は、前記浮体にアクセスするためのアクセス船が前記接舷部に接舷したとき、該アクセス船の少なくとも一部を内部に収容可能に構成される。

防波構造に囲われた部分（防波構造の内部）は、防波構造の外部に比べて波高が低減されやすい。
上記（１）の構成では、浮体に設けられた防波構造は、アクセス船が接舷部に接舷したときに、該アクセス船の少なくとも一部を内部に収容可能であるので、アクセス船の少なくとも一部は、周囲よりも波高が低減された領域に収容されて、該領域において浮体に接舷することができる。よって、上記（１）の構成によれば、アクセス船の浮体への接舷や、接舷時におけるアクセス船と浮体との間での人や貨物の移動の際の波の影響を低減することができる。

（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、
前記防波構造は、上下方向において、喫水線が存在し得る範囲の少なくとも一部を含む範囲に設けられる。
上記（２）の構成によれば、防波構造は、上下方向において喫水線が存在し得る範囲の少なくとも一部を含む範囲に設けられるので、アクセス船の少なくとも一部を防波構造の内部に確実に収容することができる。

（３）幾つかの実施形態では、上記（１）又は（２）の構成において、
前記浮体は、前記風車が設置される第１コラムを含む１以上のコラムを備え、
前記コラムは、該コラムの側面に形成された開口を介して外部と連通する内部空間を有し、
前記防波構造は、前記コラムの前記内部空間を形成するコラム内壁を含み、
前記接舷部は、前記コラム内壁によって囲まれるように、前記コラムの前記内部空間に設けられる。
上記（３）の構成によれば、コラムの内部空間を形成するコラム内壁により防波構造を構成するとともに、接舷部をコラムの内部空間に設けたので、アクセス船の接舷時の波の影響を低減することができる。

（４）幾つかの実施形態では、上記（３）の構成において、
前記内部空間の高さ方向範囲は、前記アクセス船の底部と上部とが前記コラム内壁と干渉しないように設定される。
上記（４）の構成によれば、内部空間の高さ方向範囲は、アクセス船の底部と上部とがコラム内壁と干渉しないように設定されるので、アクセス船の少なくとも一部をコラムの内部空間に確実に収容することができる。

（５）幾つかの実施形態では、上記（１）又は（２）の構成において、
前記浮体は、前記風車が設置される第１コラムを含む１以上のコラムを備え、
前記防波構造は、前記コラムの側面から張り出すように延在する第１壁部と、前記第１壁部に接続され、前記コラムの前記側面に対向する第２壁部と、を含み、
前記接舷部は、前記コラムの前記側面、前記第１壁部及び前記第２壁部によって囲まれるように、前記防波構造又は前記コラムの前記側面に設けられる。
上記（５）の構成では、防波構造は、コラムの側面から張り出すように延在する第１壁部と、第１壁部に接続され、コラムの側面に対向する第２壁部とにより構成されるとともに、接舷部は、コラムの側面、第１壁部、及び第２壁部によって囲まれるように設けられる。よって、上記（５）の構成によれば、第１壁部及び第２壁部を含む簡素な構成により、アクセス船の接舷時の波の影響を低減することができる。

（６）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（５）の何れかの構成において、
前記接舷部は、
前記アクセス船の接舷時における衝撃を緩和するための防舷材と、
前記アクセス船からの人又は貨物の移動のためのはしごと、
を含む。
上記（６）の構成によれば、接舷部は、防舷材及びはしごを含むので、アクセス船の接舷時における衝撃が緩和されるとともに、アクセス船と浮体との間での人又は貨物の移動が容易になる。

（７）幾つかの実施形態では、上記（６）の構成において、
前記コラムは、前記コラムの側面から突出するように設けられ、前記はしごからアクセス可能な甲板を含む。
上記（７）の構成によれば、コラムは、コラムの側面から突出するように設けられ、はしごからアクセス可能な甲板を含むので、はしご及び甲板を経由してのアクセス船とコラムとの間での人又は貨物の移動が容易になる。

（８）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（７）の何れかの構成において、前記コラムは、前記コラムの内部に設けられ、人又は貨物を前記コラム内において昇降させるための昇降路を含む。
上記（８）の構成によれば、波の影響が低減されたコラムの内部に昇降路を設けたので、該昇降路を用いて人又は貨物をコラム内において昇降させることができ、接舷されたアクセス船とコラムの上部との間での人又は貨物の移動が容易になる。

（９）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（８）の何れかの構成において、前記コラムは、前記コラムの壁面に設けられ、前記コラムの内外の人又は貨物の移動を可能とするハッチを含む。
上記（９）の構成によれば、コラムの壁面にハッチを設けたので、コラム内部とコラム外部との間での人又は貨物の移動が容易になる。

（１０）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（９）の何れかの構成において、
前記風車は、
ナセルと、
前記コラムに立設されて前記ナセルを支持するタワーと、を含み、
前記浮体式風力発電装置は、
前記コラム上に設けられ、前記アクセス船と前記コラムとの間で人又は貨物を前記タワーの内部に移送するための装置をさらに備える。
上記（１０）の構成によれば、コラム上に、アクセス船とコラムとの間で人又は貨物をタワーの内部に移送するための装置を設けたので、該装置により、アクセス船とコラムとの間での人又は貨物の移送が容易になる。

（１１）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（１０）の何れかの構成において、
前記浮体は、平面視仮想三角形の各頂点を形成する３つのコラムと、前記３つのコラムの間を接続する少なくとも２つのロワーハルと、を含み、
前記浮体は、内部にバラスト水を注水することで、前記ロワーハルの上面よりも上方に喫水面が位置した状態で前記風車を支持するように構成される。
上記（１１）の構成によれば、平面視仮想三角形の形状を有する浮体を含む浮体式風力発電装置において、アクセス船の浮体への接舷や、接舷時におけるアクセス船と浮体との間での人や貨物の移動の際の波の影響を低減することができる。

（１２）幾つかの実施形態では、上記（１１）の構成において、前記接舷部は、下方に前記ロワーハルが存在しない位置に設けられる。
上記（１１）に記載の浮体において、コラムとコラムの間を接続するロワーハルの上方は、潮の流れが特に激しく、波の影響を受けやすい。この点、上記（１２）の構成によれば、下方にロワーハルが存在せず、波の影響を比較的受けにくい位置に接舷部を設けたので、アクセス船の浮体への接舷や、接舷時におけるアクセス船と浮体との間での人や貨物の移動の際の波の影響をより効果的に低減することができる。

（１３）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（２）の何れかの構成において、
前記浮体は、該浮体の内部に注入するバラスト水を調整することで、前記浮体の喫水を調節するためのバラスト調整部を含み、
前記接舷部は、前記バラスト調整部による前記喫水の調節可能範囲の少なくとも一部の高さ範囲に設けられる。
上記（１３）の構成によれば、浮体の内部に注入するバラスト水を調整することで、浮体の喫水を調節することができ、これにより、水面に対する接舷部又は防波構造の高さ位置を調節することができる。よって、アクセス船の浮体への接舷や、接舷時におけるアクセス船と浮体との間での人や貨物の移動の際の波の影響をより効果的に低減することができる。

（１４）本発明の少なくとも一実施形態に係る浮体式風力発電装置の操作又はメンテナンス方法は、
接舷部を有する浮体と、該浮体によって支持される風車を含む浮体式風力発電装置の操作又はメンテナンス方法であって、
アクセス船を前記接舷部に接舷させるステップと、
前記アクセス船から前記浮体にアクセスし、前記浮体又は前記風車の各種機器の操作又はメンテナンスを行うステップと、を備え、
前記接舷させるステップでは、前記接舷部を囲うように前記浮体に設けられた防波構造によって、前記接舷部に接舷した前記アクセス船の少なくとも一部を前記防波構造の内部に収容する。

防波構造に囲われた部分（防波構造の内部）は、防波構造の外部に比べて波高が低減されやすい。
上記（１４）の方法において、浮体に設けられた防波構造は、アクセス船が接舷部に接舷したときに、該アクセス船の少なくとも一部を内部に収容可能であるので、アクセス船の少なくとも一部は、周囲よりも波高が低減された領域に収容されて、該領域において浮体に接舷することができる。よって、上記（１４）の方法によれば、アクセス船の浮体への接舷や、接舷時におけるアクセス船と浮体との間での人や貨物の移動の際の波の影響を低減することができる。

本発明の少なくとも一実施形態によれば、船舶の接舷時の波の影響を低減可能な浮体式風力発電装置が提供される。

一実施形態に係る浮体式風力発電装置の構成を示す概略斜視図である。 一実施形態に係る浮体式風力発電装置を側面から視た断面図である。 一実施形態に係る浮体式風力発電装置の浮体の概略平面図である。 一実施形態に係る浮体の一部を示す平面図である。 図４に示す浮体の一部を示す斜視図である。 一実施形態に係る浮体の一部を示す平面図である。 図６に示す浮体の一部を示す斜視図である。 図２のＡ部を拡大して示した断面図である。

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。

まず、図１及び図２を参照して、一実施形態に係る浮体式風力発電装置の構成の概略について説明する。図１は、一実施形態に係る浮体式風力発電装置の構成を示す概略斜視図であり、図２は、一実施形態に係る浮体式風力発電装置を側面から視た断面図である。図１及び図２に示す浮体式風力発電装置は、海上に係留されている。

図１に示すように、浮体式風力発電装置１は、水面に浮かぶ浮体２０と、該浮体２０により支持される風車１０と、を備える。なお、風車１０は、発電機を備える風力発電機である。また、浮体２０には、船舶が接舷するための接舷部７２（図２参照）を囲うように、防波構造７０が設けられている。
なお、浮体２０は、係留装置３４（３４ａ〜３４ｈ）により水底に係留されている。

浮体２０は、３つのコラム２２（２２ａ〜２２ｃ）、コラム２２ａとコラム２２ｂとを接続する第１のロワーハル２４ａ、コラム２２ａとコラム２２ｃとを接続する第２のロワーハル２４ｂ、を備えている。３つのコラム２２（２２ａ〜２２ｃ）は、平面視仮想三角形の各頂点を形成しており、浮体２０は、平面視において略Ｖ字状に形成されている。コラム２２およびロワーハル２４に作用する浮力によって浮体式風力発電装置１が水面に浮かぶように、コラム２２およびロワーハル２４は中空構造に形成されている。

なお、幾つかの実施形態において、浮体２０のコラム２２（２２ａ〜２２ｃ）は、四角柱状の形状を有しており、それぞれ、側面２１（２１ａ〜２１ｄ、２１ｅ〜２１ｈ、２１ｉ〜２１ｌ）を有している。

また、コラム２２の上面２２ｕがロワーハル２４の上面２４ｕよりも上方に位置するように形成されるとともに、浮体式風力発電装置１が設置された状態においては、ロワーハル２４の上面２４ｕが水没し、且つコラム２２の上面２２ｕは水面よりも上方に位置するようになっている。すなわち、浮体２０は所謂セミサブ型の浮体である。また、上述した３つのコラム２２の内、真ん中に位置するコラム２２ａ上には、風車１０が設置されている。

図２に示すように、浮体２０には、その内部にバラスト水を貯留する貯水スペース（サブルーム２６（２６ａ〜２６ｆ））が形成されている。そして、該貯水スペース（サブルーム２６）にバラスト水が注水されることで、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２０が水面に係留されるようになっている。なお、浮体２０の内部へバラスト水を注水するための構成については後述する。

なお、浮体２０は、上述とは異なる構成を有するセミサブ型の浮体であってもよい。
例えば、一実施形態においては、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。
例えば、一実施形態では、浮体２０は、平面視仮想三角形の各頂点を形成する３つのコラム及び該仮想三角形の中心に位置するコラムを含む４つのコラムと、各コラムを接続するロワーハルと、を備えていてもよい。この場合、４つのコラムのうち、仮想三角形の中心に位置するコラムの上に風車１０が設置されていてもよい。
あるいは、浮体２０は、セミサブ型以外のタイプの浮体であってもよい。例えば、幾つかの実施形態では、浮体２０は、円柱形状のスパー型の浮体であってもよい。

図１に示すように、浮体２０上に立設される風車（風力発電機）１０は、コラム２２ａに立設されたタワー１１と、タワーに支持されるナセル１２と、ナセル１２に対して回転可能に取り付けられたロータ１３とを備えている。ロータ１３は、ナセル１２に対して回転可能に取り付けられたハブ１４と、ハブ１４に取り付けられたブレード１５とを有している。また、ナセル１２は、タワー１１によってタワー１１の軸を旋回軸として旋回可能（ヨー方向に旋回可能）に支持されており、風向きに応じてロータ１３を風上側へと配向させるようになっている。そして、ブレード１５が風を受けるとロータ１３が回転し、ロータ１３の回転エネルギーによって発電機（不図示）が駆動されて電力が生成されるようになっている。

幾つかの実施形態では、風車（風力発電機１０）は、コラム２２ａ以外のコラム（例えばコラム２２ｂ又はコラム２２ｃ）に立設されていてもよい。

以下、図１〜図８を参照して、幾つかの実施形態に係る防波構造７０についてより詳細に説明する。

図３は、一実施形態に係る浮体式風力発電装置１の浮体２０の概略平面図である。なお、図３においては、浮体２０に設置される風車１０は図示を省略している。
図３に示すように、浮体２０には、アクセス船１００等の円滑なアクセスを可能とするための接舷部７２が設けられている。そして、浮体２０には、該接舷部７２を囲うように、防波構造７０が設けられている。防波構造７０は、浮体２０にアクセスするためのアクセス船１００が接舷部７２に接舷したときに、アクセス船１００の少なくとも一部（図２に示す例ではアクセス船１００の船首を含む部分）を内部に収容可能である。

浮体２０にこのような防波構造７０を設けると、アクセス船１００が接舷部７２に接舷した時に、アクセス船１００の少なくとも一部が防波構造７０で囲われた領域（防波構造７０の内部）に収容される。この防波構造７０の内部は、防波構造７０の存在により、防波構造７０の周囲の領域（防波構造７０の外部）に比べて、波高が低減されやすくなっている。したがって、浮体２０に防波構造７０を設けることで、アクセス船１００の浮体２０への接舷や、接舷時におけるアクセス船１００と浮体２０との間での人や貨物の移動の際の波の影響を低減することができる。

幾つかの実施形態では、図２に示すように、防波構造７０は、上下方向（鉛直方向）において、喫水線ＷＬが存在し得る範囲の少なくとも一部を含む範囲に設けられる。すなわち、防波構造７０は、防波構造７０の上下方向における延在範囲に、喫水線ＷＬが存在するように設けられる。
浮体２０に作用する浮力は変化し得るため、浮体２０の上下方向位置は変化し得る。よって、上下方向における浮体２０とアクセス船１００との相対的な位置関係も変化し得る。この点、上述のように、防波構造７０を、上下方向において、喫水線ＷＬが存在し得る範囲の少なくとも一部を含む範囲に設けることで、アクセス船１００の少なくとも一部を防波構造７０の内部に確実に収容することができる。

図４及び図６は、それぞれ、一実施形態に係る浮体２０の一部を示す平面図であり、図５及び図７は、ぞれぞれ、図４及び図６に示す浮体２０の一部を示す斜視図である。

幾つかの実施形態では、防波構造７０は、コラム２２の内壁によって構成される。
図４〜図５に示す例示的な実施形態では、コラム２２の側面２１に開口７４が形成されており、コラム２２は、開口７４を介して外部と連通する内部空間７６を有する。内部空間７６は、コラム２２の内壁（コラム内壁）２５によって形成される。そして、防波構造７０は内壁２５を含み、内部空間７６に設けられた接舷部７２を内壁２５で囲うように設けられている。

一実施形態では、図５に示すように、上述のようにコラム２２の内壁２５によって構成された防波構造７０において、内部空間７６の高さ方向範囲Ｈは、アクセス船１００の底部１００ａと上部１００ｂとがコラム２２の内壁２５と干渉しないように設定される。すなわち、アクセス船１００が防波構造７０の内部（内部空間７６）に収容された状態において、アクセス船１００の底部１００ａ及び上部１００ｂは、コラム２２の内壁２５のうち、下部壁２５ａ及び上部壁２５ｂと干渉しないように、内部空間７６が設けられている。
このような高さ方向範囲Ｈの内部空間７６を設けることで、アクセス船１００の少なくとも一部をコラム２２の内部空間７６に確実に収容することができる。

幾つかの実施形態では、防波構造７０は、コラム２２の周囲に設けた壁部によって構成される。
図６〜図７に示す例示的な実施形態では、防波構造７０は、コラム２２の側面２１から張り出すように延在する第１壁部７８と、第１壁部７８に接続され、コラム２２の側面２１に対向する第２壁部７９と、を含む。該防波構造７０は、防波構造７０に設けられた接舷部７２を、コラム２２の側面２１、第１壁部７８及び第２壁部７９によって囲うように設けられている。
幾つかの実施形態では、接舷部７２はコラム２２の側面２１に設けられており、防波構造７０は、該接舷部７２を、コラム２２の側面２１、第１壁部７８及び第２壁部７９によって囲うように設けられていてもよい。

このように、第１壁部７８及び第２壁部７９を含む簡素な構成を有する防波構造７０により、アクセス船１００の接舷時の波の影響を低減することができる。

幾つかの実施形態では、図４〜図７に示すように、防波構造７０に囲われる接舷部７２は、アクセス船１００の接舷時における衝撃を緩和するための防舷材７１と、アクセス船１００からの人又は貨物の移動のためのはしご７３と、を含む。
このように、防舷材７１及びはしご７３を含む接舷部７２により、アクセス船１００の接舷時における衝撃が緩和されるとともに、アクセス船１００と浮体２０との間での人又は貨物の移動が容易になる。

幾つかの実施形態では、図７に示すように、コラム２２は、コラム２２の側面２１から突出するように設けられ、はしご７３からアクセス可能な甲板８０を含む。
あるいは、幾つかの実施形態では、図５に示すように、コラム２２はコラム２２の内壁２５から突出するように設けられ、はしご７３からアクセス可能な甲板８１を含む。
コラム２２が上述のような甲板８０，８１を有することで、はしご７３及び甲板８０，８１を経由してのアクセス船１００とコラム２２との間での人又は貨物の移動が容易になる。

幾つかの実施形態では、コラム２２は、コラム２２の内部に設けられ、人又は貨物を前記コラム２２内において昇降させるための昇降路を含む。
例えば、図５に示す実施形態において、コラム２２の内部空間７６に設けられたはしご７３は、上述の昇降路の一例である。
また、上述の昇降路は、例えば、コラム２２の内部に設けられたはしご、階段、エレベータ、又はクレーンであってもよい。
このような昇降路を設けることにより、該昇降路を用いて人又は貨物をコラム２２内において昇降させることができ、接舷されたアクセス船１００とコラム２２の上部との間での人又は貨物の移動が容易になる。

幾つかの実施形態では、コラム２２は、コラム２２の壁面に設けられ、コラム２２の内外の人又は貨物の移動を可能とするハッチ８２を含む。
図５に示す実施形態では、上述のハッチ８２はコラム２２の内壁（壁面）２５に設けられている。また、図７に示す実施形態では、上述のハッチ８２は、コラム２２の側面（壁面）２１に設けられている。
このように、コラム２２の壁面（内壁２５又は側面２１等）にハッチ８２を設けることで、コラム２２の内部とコラム２２の外部との間での人又は貨物の移動が容易になる。

図８は、図２のＡ部を拡大して示した断面図である。
幾つかの実施形態では、浮体式風力発電装置１は、コラム２２上に設けられ、アクセス船１００とコラム２２との間で人又は貨物をタワー１１の内部に移送するための装置をさらに備える。
例えば、図８に示す実施形態において、コラム２２ａの上に設けられたクレーン４２は、上述の装置の一例である。

図８に示す浮体式風力発電装置１において、タワー１１は、基部セクション１１ａと上部セクション１１ｂとを含む複数のタワーセクションにより構成される。このようなタワー１１は、例えば、基部セクション１１ａをコラム２２ａに取り付けた後、基部セクション１１ａの上方から上部セクション１１ｂを吊り下ろして、基部セクション１１ａの上端部と上部セクション１１ｂの下端部とをボルト等を用いて接続することによって組み立てられる。
したがって、タワー１１の組み立て途中においては、タワー１１の一部のみ（即ち基部セクション１１ａのみ）がコラム２２ａに立設した状態となっている期間がある。

例えば、このように、タワー１１の基部セクション１１ａのみがコラム２２ａに立設した状態であるときに、図８に示すコラム２２ａの上に設けられたクレーン４２を用いて、アクセス船１００とコラム２２との間で人又は貨物をタワー１１の内部に移送することができる。

浮体２０において、接舷部７２の設けられる位置は特に限定されないが、幾つかの実施形態では、接舷部７２は、下方にロワーハル２４が存在しない位置に設けられる。
例えば、図４に示す実施形態では、接舷部７２は、下方にロワーハル２４が存在しない、コラム２２の内部空間７６に設けられている。
また、例えば、図６に示す実施形態では、側面２１ａ及び２１ｂからそれぞれ張り出すように延在する第１壁部７８を含む防波構造７０により囲われる接舷部７２は、下方にロワーハル２４が存在しない位置に設けられている。なお、図６に示す実施形態において、側面２１ｃ及び２１ｄから張り出すように延在する第１壁部７８を含む防波構造７０により囲われる接舷部７２は、下方にロワーハル２４が存在する位置に設けられている。

浮体２０において、コラム２２とコラム２２の間を接続するロワーハル２４の上方は、潮の流れが特に激しく、波の影響を受けやすい。この点、上述のように、下方にロワーハル２４が存在せず、波の影響を比較的受けにくい位置に接舷部７２を設けることで、アクセス船１００の浮体２０への接舷や、接舷時におけるアクセス船１００と浮体２０との間での人や貨物の移動の際の波の影響をより効果的に低減することができる。

幾つかの実施形態では、浮体２０は、浮体２０の内部に注入するバラスト水を調整することで、浮体２０の喫水を調節するためのバラスト調整部を含む。そして、接舷部７２は、バラスト調整部による喫水の調節可能範囲の少なくとも一部の高さ範囲に設けられる。
上述のバラスト調整部によれば、水面に対する接舷部７２又は防波構造７０の高さ位置を調節することができる。よって、アクセス船１００の浮体２０への接舷や、接舷時におけるアクセス船１００と浮体２０との間での人や貨物の移動の際の波の影響をより効果的に低減することができる。

上述のバラスト調整部について、図２及び図８を用いて以下に説明する。一実施形態に係るバラスト調整部は、ポンプ（バラストポンプ）５０、吐出管５０ａ、ゲート５２、および空気弁５３（それぞれ図８参照）を備える。

図２及び図８に示す実施形態において、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２に示すように、第２のロワーハル２４ｂの内部には、長手方向に３つのサブルーム（２６ａ〜２６ｃ）が形成されている。また、図示しないが、第１のロワーハル２４ａにも、同様に、長手方向に３つのサブルームが形成されている。

また、図２に示すように、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２６ｅ、２６ｆが形成されている。また、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。

図８に示すように、第１のコラム２２ａの内部には、貯水ルーム２６ｄの他に、ポンプ室２８が形成されている。そして、ポンプ室２８にはポンプ（バラストポンプ）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８に示すように、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、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となっている。
すなわち、ポンプ５０、吐出管５０ａ、ゲート５２、および空気弁５３を含むバラスト調整部により、浮体２０の内部に注入するバラスト水を調整して、浮体２０の喫水を調節できるようになっている。

なお、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。

なお、図８に示すように、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、上述のバラスト調整部は、図８に示す姿勢検知センサ５６及び制御装置５８をさらに備えていてもよい。
図８に示す実施形態では、タワー１１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てもよい。

上述した実施形態に係る浮体式風力発電装置１は、例えば、以下の方法によって、操作又はメンテナンスを行うことができる。
まず、アクセス船１００を接舷部７２に接舷させる。ここで、アクセス船１００を接舷部７２に接舷させる際に、接舷部７２を囲うように浮体２０に設けられた防波構造７０によって、接舷部７２に接舷したアクセス船１００の少なくとも一部を防波構造７０の内部に収容する。
そして、アクセス船１００から浮体２０にアクセスし、浮体２０又は風車１０の各種機器の操作又はメンテナンスを行う。

ここで、操作又はメンテナンスを行う対象となる各種機器は、例えば、コラム２２に設置された風車１０及びその構成部品、コラム２２に設置された標識灯２３（図２及び図８参照）、コラム２２内に設置されたポンプ（バラストポンプ）５０（図８参照）等である。

浮体２０に設けられた防波構造７０は、アクセス船１００が接舷部７２に接舷したときに、該アクセス船１００の少なくとも一部を内部に収容可能であるので、アクセス船１００の少なくとも一部は、周囲よりも波高が低減された領域に収容されて、該領域において浮体２０に接舷することができる。よって、上述の方法によれば、アクセス船１００の浮体２０への接舷や、接舷時におけるアクセス船１００と浮体２０との間での人や貨物の移動の際の波の影響を低減することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。

本明細書において、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
また、本明細書において、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
また、本明細書において、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

１ 浮体式風力発電装置
１０ 風車
１１ タワー
１２ ナセル
１３ ロータ
１４ ハブ
１５ ブレード
２０ 浮体
２１ 側面
２２ コラム
２３ 標識灯
２４ ロワーハル
２５ 内壁
２６ 貯水スペース
２８ ポンプ室
３４ 係留装置
４２ クレーン
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
７０ 防波構造
７１ 防舷材
７２ 接舷部
７４ 開口
７６ 内部空間
７８ 第１壁部
７９ 第２壁部
８０ 甲板
８１ 甲板
８２ ハッチ
１００ アクセス船
ＷＬ 喫水線

Claims (14)

1. 接舷部を有する浮体と、
   洋上において前記浮体により支持される風車と、
   前記浮体に設けられ、前記接舷部を囲う防波構造と、を備え、
   前記防波構造は、前記浮体にアクセスするためのアクセス船が前記接舷部に接舷したとき、該アクセス船の少なくとも一部を内部に収容可能に構成され、
   前記浮体は、前記風車が設置される第１コラムを含む１以上のコラムを備え、
   前記コラムは、該コラムの側面に形成された開口を介して外部と連通する内部空間を有し、
   前記防波構造は、前記コラムの前記内部空間を形成するコラム内壁を含み、
   前記接舷部は、前記コラム内壁によって囲まれるように、前記コラムの前記内部空間に設けられる
   ことを特徴とする浮体式風力発電装置。
2. 前記内部空間の高さ方向範囲は、前記アクセス船の底部と上部とが前記コラム内壁と干渉しないように設定された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. 接舷部を有する浮体と、
   洋上において前記浮体により支持される風車と、
   前記浮体に設けられ、前記接舷部を囲う防波構造と、を備え、
   前記防波構造は、前記浮体にアクセスするためのアクセス船が前記接舷部に接舷したとき、該アクセス船の少なくとも一部を内部に収容可能に構成され、
   前記浮体は、前記風車が設置される第１コラムを含む１以上のコラムを備え、
   前記防波構造は、前記コラムの側面から張り出すように延在する第１壁部と、前記第１壁部に接続され、前記コラムの前記側面に対向する第２壁部と、を含み、
   前記接舷部は、前記コラムの前記側面、前記第１壁部及び前記第２壁部によって囲まれるように、前記防波構造又は前記コラムの前記側面に設けられる
   ことを特徴とする浮体式風力発電装置。
4. 前記防波構造は、上下方向において、喫水線が存在し得る範囲の少なくとも一部を含む範囲に設けられたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の浮体式風力発電装置。
5. 前記接舷部は、
   前記アクセス船の接舷時における衝撃を緩和するための防舷材と、
   前記アクセス船からの人又は貨物の移動のためのはしごと、
   を含むことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の浮体式風力発電装置。
6. 前記浮体は、前記風車が設置される第１コラムを含む１以上のコラムを備え、
   前記コラムは、前記コラムの側面から突出するように設けられ、前記はしごからアクセス可能な甲板を含む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. 前記浮体は、前記風車が設置される第１コラムを含む１以上のコラムを備え、
   前記コラムは、前記コラムの内部に設けられ、人又は貨物を前記コラム内において昇降させるための昇降路を含むことを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の浮体式風力発電装置。
8. 前記浮体は、前記風車が設置される第１コラムを含む１以上のコラムを備え、
   前記コラムは、前記コラムの壁面に設けられ、前記コラムの内外の人又は貨物の移動を可能とするハッチを含むことを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の浮体式風力発電装置。
9. 前記浮体は、前記風車が設置される第１コラムを含む１以上のコラムを備え、
   前記風車は、
   ナセルと、
   前記コラムに立設されて前記ナセルを支持するタワーと、を含み、
   前記浮体式風力発電装置は、
   前記コラム上に設けられ、前記アクセス船と前記コラムとの間で人又は貨物を前記タワーの内部に移送するための装置をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の浮体式風力発電装置。
10. 前記浮体は、平面視仮想三角形の各頂点を形成する３つのコラムと、前記３つのコラムの間を接続する少なくとも２つのロワーハルと、を含み、
    前記浮体は、内部にバラスト水を注水することで、前記ロワーハルの上面よりも上方に喫水面が位置した状態で前記風車を支持するように構成された
    ことを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載の浮体式風力発電装置。
11. 接舷部を有する浮体と、
    洋上において前記浮体により支持される風車と、
    前記浮体に設けられ、前記接舷部を囲う防波構造と、を備え、
    前記防波構造は、前記浮体にアクセスするためのアクセス船が前記接舷部に接舷したとき、該アクセス船の少なくとも一部を内部に収容可能に構成され、
    前記浮体は、平面視仮想三角形の各頂点を形成する３つのコラムと、前記３つのコラムの間を接続する少なくとも２つのロワーハルと、を含み、
    前記浮体は、内部にバラスト水を注水することで、前記ロワーハルの上面よりも上方に喫水面が位置した状態で前記風車を支持するように構成され、
    前記接舷部は、下方に前記ロワーハルが存在しない位置に設けられたことを特徴とする浮体式風力発電装置。
12. 前記浮体は、該浮体の内部に注入するバラスト水を調整することで、前記浮体の喫水を調節するためのバラスト調整部を含み、
    前記接舷部は、前記バラスト調整部による前記喫水の調節可能範囲の少なくとも一部の高さ範囲に設けられることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか一項に記載の浮体式風力発電装置。
13. 接舷部を有する浮体と、該浮体によって支持される風車を含む浮体式風力発電装置の操作又はメンテナンス方法であって、
    アクセス船を前記接舷部に接舷させるステップと、
    前記アクセス船から前記浮体にアクセスし、前記浮体又は前記風車の各種機器の操作又はメンテナンスを行うステップと、を備え、
    前記接舷させるステップでは、前記接舷部を囲うように前記浮体に設けられた防波構造によって、前記接舷部に接舷した前記アクセス船の少なくとも一部を前記防波構造の内部に収容するとともに、
    前記浮体は、前記風車が設置される第１コラムを含む１以上のコラムを備え、
    前記コラムは、該コラムの側面に形成された開口を介して外部と連通する内部空間を有し、
    前記防波構造は、前記コラムの前記内部空間を形成するコラム内壁を含み、
    前記接舷部は、前記コラム内壁によって囲まれるように、前記コラムの前記内部空間に設けられる
    ことを特徴とする浮体式風力発電装置の操作又はメンテナンス方法。
14. 接舷部を有する浮体と、該浮体によって支持される風車を含む浮体式風力発電装置の操作又はメンテナンス方法であって、
    アクセス船を前記接舷部に接舷させるステップと、
    前記アクセス船から前記浮体にアクセスし、前記浮体又は前記風車の各種機器の操作又はメンテナンスを行うステップと、を備え、
    前記接舷させるステップでは、前記接舷部を囲うように前記浮体に設けられた防波構造によって、前記接舷部に接舷した前記アクセス船の少なくとも一部を前記防波構造の内部に収容するとともに、
    前記浮体は、前記風車が設置される第１コラムを含む１以上のコラムを備え、
    前記防波構造は、前記コラムの側面から張り出すように延在する第１壁部と、前記第１壁部に接続され、前記コラムの前記側面に対向する第２壁部と、を含み、
    前記接舷部は、前記コラムの前記側面、前記第１壁部及び前記第２壁部によって囲まれるように、前記防波構造又は前記コラムの前記側面に設けられる
    ことを特徴とする浮体式風力発電装置の操作又はメンテナンス方法。

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