JP6886573B2 - 太平洋はじめ任意海域水素等電気変換媒体同時製造海上風力発電所 - Google Patents

Description

本発明は太平洋はじめ任意海域に設置した大型浮体の甲板上に固定した単柱型風力発電設備で風力発電し、その電力で当該海域に於いて水素等電気変換媒体に変換する方法か又は海底送電線で陸地に電力を供給することを可能とする発電設備である。

海上に於いて、下部を海底に埋め込み海面上の上部に風車を設ける単柱型洋上風力発電所がある。日本の周りの海岸はすぐ水深が深くなっているので海岸から少しの沖合でも単柱型洋上風力発電設備を設置するのが困難になっている。

海の深さが数百メートルから数千メートルの場所に単柱型風力発電設備を海底に固定して洋上風力発電所を建設する場合、海底に柱を埋め込む工事は大変困難である。また単柱が波浪及び海流から受ける力に耐える為に大きな構造体にするする必要がある。さらに単柱ユニットを水中で接続する工事も困難である。単柱の頭部に風車を設置する工事に対して前述した工事は、はるかに大掛かりな工事であり困難な工事である。あるいは単柱を海底に固定しないで水中部途中までの形状とし海底に設備したアンカーにワイヤで接続し単柱を支える方式があるが、数千メートルの深さの場所で単柱の安定を保つのに困難である。

外洋に安定して設置できる浮体複数個を可動継手で連結し、一列方向に海上に浮かべる浮体群を設ける。浮体の上甲板に単柱型風力発電設備を可能な限りたくさん設置する。浮体群の風力発電で得られた電力は浮体群の近くに待機する水素等電気変換媒体を製造及び運搬できる船舶（以下電気運搬船と呼称する）にマイクロ波等で無線送電する。電気運搬船は水素等電気変換媒体を製造した後当該品を積載して日本及び海外に電気を供給する。又は単柱型風力発電設備で発電した電気を海底電線で陸上に送電する。すなわち日本の遥か南の太平洋の海上はじめ大西洋・インド洋等任意の海域で風力発電が可能になる海上風力発電所を提供する。

また、浮体はできるだけ大きなサイズとする。浮体が波から受ける主な抵抗は摩擦抵抗と造波抵抗である。摩擦抵抗は浮体の水中部表面積に基本的に比例するが造波抵抗に比べ非常に小さい。各浮体には波浪吸収スロープを設けて、造波抵抗を小さくする。この方法により波浪が浮体群を押し流そうとする外力を小さくできる。

さらに先頭の浮体には風のアゲインスト方向のベクトル力を発生するリギッド型帆を両舷に設備して位置保持機能を持たせ末尾の浮体に方向舵帆を設備する。

前述した浮体群を海底のアンカーに一点係留方法で固定する、又はオーシャンタグボートで同一海域に牽引する。

そしてこの浮体群は直線的配置か又はなだらかな湾曲形状の配置のいずれかの状況で設置海域の海上に安定的に保持される。

以上詳述したように本発明によれば太平洋及び大西洋並びに世界のすべての海域にて、任意の海上で風力発電を実施できる。その電力は水素等電気変換媒体に変換して電気運搬船で運搬する又は海底電線で陸上に供給するので、クリーンで無限の自然エネルギーを大量に獲得する効果がある。さらに本発明は二酸化炭素を一切発生させないので地球の未来に危険な悪影響を及ぼす地球温暖化（それはすでに深刻な状況に達している）を防ぐ効果がある。

本発明の側面図である。 本発明の平面図である。 本発明の浮体群の列方向に直交する方向の断面図である。

以下、本発明を実施するための形態について説明する。
一例として幅５０ｍ×長さ５００ｍの上甲板寸法の複数の浮体を連結する。単柱型風力発電設備を搭載した浮体、マイクロ波等無線送電設備を搭載した浮体、帆を搭載した浮体及び方向舵帆を搭載した浮体のすべての浮体は造船所で完成させ、設置海域に運搬して可動継手で連結する。そして太平洋はじめ任意海域水素等電気変換媒体同時製造海上風力発電所を完成させる。

以下、本発明の実施形態について図１、図２及び図３に基づいて説明する。さて浮体の連結総数は任意であるが説明の便のためＮ個と仮定する。
図１は浮体群の側面図である。１は先頭の浮体を示し２は２番目の浮体からＮ−１番目までの浮体である。３は最後尾のＮ番目の浮体である。４と５は可動継手である。その総数はＮ−１箇所である。６は先頭の浮体の船首側の波浪吸収スロープである。７はＮ番目の浮体の船尾側の波浪吸収スロープである。８は先頭の浮体に設備する単柱型洋上風力発電設備である。９は２番目の浮体からＮ−１番目までの浮体に設備する単柱型洋上風力発電設備である。１０はＮ番目の浮体に設備する単柱型洋上風力発電設備である。１１はリギッド型帆である。１２は方向舵帆である。１３はマイクロ波等（無線）送電設備である。１４は固定索である。１５は海底のアンカーである。１６は海底である。１７は海水面である。
図２は浮体群の平面図である。２１は先頭の浮体を示し２２は２番目の浮体からＮ−１番目までの浮体である。２３は最後尾のＮ番目の浮体である。２４ａと２４ｂ及び２５ａと２５ｂは可動継手である。その総数はＮ−１箇所である。２６は先頭の浮体の船首側の波浪吸収スロープである。２７ａと２７ｂは両舷の波浪吸収スロープである。
２８ａと２８ｂは２番目の浮体からＮ−１番目までの浮体の両舷の波浪吸収スロープである。２９ａと２９ｂはＮ番目の浮体の両舷の波浪吸収スロープである。３０は船尾側の波浪吸収スロープである。３１は先頭の浮体に設備する単柱型洋上風力発電設備である。３２は２番目の浮体からＮ−１番目までの浮体に設備する単柱型洋上風力発電設備である。３３はＮ番目の浮体に設備する単柱型洋上風力発電設備である。３４ａと３４ｂはリギッド型帆である。３５は方向舵帆である。３６はマイクロ波等無線送電設備である。
図３は浮体群の列方向に直交する方向の各浮体の中央部の断面図である。４０は各浮体である。４１ａ及び４１ｂは浮体の波浪吸収スロープである。

Claims (2)

1. 単柱型風力発電設備を多数搭載した浮体に造波抵抗を小さくする波浪吸収スロープを設け、外洋に安定して設置できる前記浮体を可動継手で連結し、先頭の前記浮体には風のアゲインスト方向のベクトル力を発生するリギッド型帆を両舷に設備し、末尾の前記浮体に方向舵帆を設備し、海底のアンカーに一点係留方法で固定し、又はオーシャンタグボートで同一海域に牽引し、前記浮体を複数個一列に連結して、水深の深い海域に設置する海上風力発電所。
2. 請求項１に記載の海上風力発電所において生産された電力を水素等電気変換媒体に変換する設備を備えた海上風力発電所。

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