WO2014112115A1 - 浮体式風力発電装置のメンテナンス方法 - Google Patents

浮体式風力発電装置のメンテナンス方法 Download PDF

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WO2014112115A1
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橋本　淳
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三菱重工業株式会社
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    • Y02E10/70—Wind energy
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    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/727—Offshore wind turbines

Definitions

  • This disclosure relates to a maintenance method for a floating wind power generator in which a wind power generator is installed on a floating body.
  • Patent Documents 1 to 3 disclose a method of towing a pre-assembled floating wind power generator to a predetermined position on the water. Such a floating wind power generator is normally maintained in a state where the floating body is moored at a predetermined position on the water.
  • Patent Document 4 discloses a method of sinking a tower of a wind power generator and landing it on the seabed during maintenance.
  • Patent Documents 5 and 6 disclose a configuration in which a tower of a wind turbine generator is submerged in a spar during maintenance.
  • the floating wind power generator has low work stability during maintenance because the floating body shakes due to the influence of the surrounding environment such as wind and waves.
  • the floating wind turbine generator when the floating wind turbine generator is installed in a place with excellent wind conditions, the wind speed is relatively high, so that the waves are also increased.
  • maintenance work on the water becomes even more difficult. Therefore, there is a need for a technique that allows maintenance work regardless of ambient environmental conditions such as wind and waves.
  • Patent Documents 1 to 3 only describe a towing method for a floating wind turbine generator, and do not disclose any maintenance method for the floating wind turbine generator.
  • Patent Documents 4 to 6 only disclose a configuration in which a tower is moved downward in order to facilitate maintenance work at a high place when maintenance of a floating wind turbine generator is performed offshore. It is not a structure that takes into account the sway.
  • An object of at least one embodiment of the present invention is to provide a maintenance method for a floating wind turbine generator that can perform maintenance work regardless of ambient environmental conditions such as wind and waves.
  • a maintenance method of a floating wind turbine generator includes: a wind generator installed on a floating body moored at a mooring position by a mooring line; and supplying power generated by the wind power generator to a cable
  • a maintenance method for a floating wind turbine generator configured to perform a separation step of separating the mooring line and the cable from the floating body of the first floating wind turbine generator having a maintenance target part, and A holding step for holding the mooring line and the cable in a floating structure; a first moving step for moving the first floating wind power generator from the mooring position after the disconnecting step; A second moving step of moving the second floating wind turbine generator that does not have to the mooring position; , After the second moving step, detaching the mooring lines and the cable from the floating construction, characterized in that it comprises a connection step of connecting to said second floating wind turbine generator.
  • the “floating structure” includes structures that float and float on the water surface.
  • the “mooring position” is
  • the first floating wind turbine generator having the maintenance target part is moved from the mooring position, and the second floating wind power generator not having the maintenance target part is moved to the mooring position.
  • large-scale maintenance work that is not suitable for maintenance at the mooring position of the wind turbine generator can be performed at another location. That is, under a more stable work environment, such as when the surrounding environment conditions such as wind and waves are calmer than the mooring position (for example, the coast) or on the land (for example, a dock), or in a state where the shore is attached to the quay. Maintenance can be performed. Therefore, the floating wind turbine generator can be maintained regardless of the ambient environmental conditions at the mooring position of the wind turbine generator.
  • the first floating wind turbine generator and the second floating wind turbine generator may be the same or different.
  • a maintenance step is further performed for obtaining the second floating wind turbine generator by performing maintenance on the first floating wind turbine generator.
  • this wind turbine generator is returned to the mooring position as the second floating wind turbine generator, so that the alternative to the floating wind turbine generator is not assumed.
  • Wind power generation system can be operated. That is, it is possible to operate the wind power generation system while suppressing the equipment cost.
  • the wind power generation system here is an aggregate of at least one floating wind power generation apparatus.
  • the second floating wind turbine generator different from the first floating wind turbine generator is moved to the mooring position.
  • another second floating wind turbine generator is moved to the mooring position, so that the first floating wind turbine generator can be operated even during the maintenance of the first floating wind turbine generator.
  • a two-floor wind power generator can be operated. Therefore, the equipment operation rate of the wind power generation system can be improved.
  • the second floating wind power generator may be a wind power generator that has been maintained after use, or may be an unused wind power generator.
  • an operation confirmation step of confirming the operation of the second floating wind turbine generator at an operation confirmation place before the second movement step is further provided.
  • the operation check is performed after the second floating wind turbine generator is moved to the mooring position, if there is a problem with the confirmation result, the second floating wind turbine generator may have to be returned to the maintenance location again. . Therefore, in the above embodiment, since the operation check is performed before the second floating wind turbine generator is moved to the mooring position, the second floating wind turbine generator is efficiently installed at the mooring position. be able to.
  • the floating wind turbine generator includes a ballast pump for raising and lowering the floating body and a floating body control center for controlling the ballast pump, and the ballast pump and the floating body control center.
  • a ballast pump for raising and lowering the floating body and a floating body control center for controlling the ballast pump
  • the ballast pump and the floating body control center Is installed in the lower part of the tower of the wind power generator or in the floating body, and in the operation confirmation step, power is supplied from the power source to the ballast pump under the control of the floating body control center in the operation confirmation place, The ballast pump is operated to check the floating operation of the floating body. Thereby, before the second floating wind turbine generator is moved to the mooring position, it is possible to confirm the floating operation of the floating body of the wind power generator. Therefore, after the second floating wind turbine generator is installed at the mooring position.
  • the ballast pump and the floating body control center are provided in the lower part of the tower of the wind power generator or in the floating body, it is possible to check the floating action of the floating body even before the wind power generator is completely assembled on the floating body. .
  • an abnormality is found in the floating operation of the floating body after the wind power generator is completely assembled on the floating body, it may be necessary to partially disassemble the wind power generator.
  • the floating body is checked before and after the wind generator is completely assembled on the floating body, disassembly of the wind generator can be minimized.
  • the floating wind turbine generator includes an auxiliary machine for the wind power generator and an emergency control center for controlling the auxiliary machine.
  • the operation check step the operation check is performed. At the place, power is supplied from the power source to the auxiliary machine under the control of the emergency control center, and the operation of the auxiliary machine is checked. This makes it possible to check the operation of the auxiliary machine of the wind power generator before moving the second floating wind power generator to the mooring position. It is possible to prevent a situation in which the second floating wind power generator is forced to move again to a maintenance place due to a malfunction of an auxiliary machine of the generator. Further, the operation of the auxiliary machine can be confirmed in a work environment that is more stable than the mooring position, and the efficiency of the operation confirmation work can be improved.
  • the power source is a backup power source for supplying power to each part of the floating wind turbine generator in an emergency, and the floating wind turbine generator supplies fuel for power generation to the backup power source
  • the operation confirmation step the power generation fuel is supplied from the fuel tank to the backup power source, and the operation of the backup power source is confirmed.
  • the backup power supply before moving the second floating wind turbine generator to the mooring position. Therefore, after the second floating wind turbine generator is installed at the mooring position, Therefore, it is possible to prevent a situation in which the second floating wind power generator is forced to move again to the maintenance place.
  • the operation of the backup power source can be confirmed in a work environment that is more stable than the mooring position, and the efficiency of the operation confirmation work can be improved.
  • the floating wind power generator includes an internal power distribution network including a transformer and a switch provided between the generator of the wind power generator and the cable, and in the operation check step, The operation check of the internal power distribution network is performed at the operation check location. Accordingly, the operation of the internal power distribution network can be confirmed before the second floating wind power generator is moved to the mooring position. Therefore, after the second floating wind power generator is installed at the mooring position, It is possible to prevent a situation in which the second floating wind power generator is forced to move again to a maintenance place due to a problem. In addition, it is possible to confirm the operation of the internal power distribution network in a work environment that is more stable than the mooring position, and to improve the efficiency of the operation confirmation work.
  • the floating wind power generator includes a pitch driving mechanism for changing a pitch angle of blades of the wind power generator, and the pitch driving mechanism installed in a nacelle of the wind power generator.
  • a nacelle control center for controlling the equipment including, in the operation confirmation step, with the blade and the nacelle attached to the second floating wind power generator, from the power source under the control of the nacelle control center Electric power is supplied to the pitch driving mechanism, and the operation of the pitch driving mechanism is confirmed. Accordingly, since the operation of the pitch driving mechanism can be confirmed before the second floating wind power generator is moved to the mooring position, the pitch driving mechanism of the pitch driving mechanism is installed after the second floating wind power generating apparatus is installed at the mooring position.
  • the blades of the first floating wind power generator are replaced while the first floating wind power generator is in contact with the quay. Since the blades of the first floating wind turbine generator are long, work efficiency is improved by replacing the blade with the first floating wind turbine generator in contact with the quay and stabilizing the floating body. In addition, a large crane can be used.
  • the equipment constituting at least a part of the drive train of the first floating wind turbine generator is replaced with the first floating wind turbine generator in contact with a quay.
  • the drive train of the first floating wind turbine generator is large and heavy, the device that constitutes at least a part of the drive train in a state where the floating body is stabilized by bringing the first float wind turbine generator into contact with the quay
  • the work efficiency can be improved and a large crane can be used.
  • the drive train is constituted by a hydraulic pump and a hydraulic motor, and includes a hydraulic transmission for transmitting rotational energy of a rotor of the wind power generator to a generator, and the device is the hydraulic pump. , At least one of the hydraulic motor and the generator.
  • the first floating wind turbine generator is moved from the mooring position, and the second floating wind turbine generator that does not have the maintenance target site is moved to the mooring position. Maintenance of the floating wind turbine generator can be performed regardless of the surrounding environmental conditions. Moreover, when moving the first floating wind power generator, when mooring the second floating wind power generator by separating the mooring lines and cables from the floating body and holding them in the floating structure, The mooring line and cable can be easily connected to the floating body.
  • FIG. 1 It is the perspective view which showed the state in which the floating type wind power generator in one Embodiment of this invention was moored on the sea. It is the side view which visually recognized the floating-type wind power generator of FIG. 1 from the side. It is a side view which shows the apparatus structural example of the floating type wind power generator which concerns on one Embodiment of this invention. It is a lineblock diagram showing the electric system of the floating type wind power generator concerning one embodiment of the present invention. It is a figure explaining the maintenance method of the floating type wind power generator concerning one embodiment of the present invention, and is a figure showing the state where the 1st floating type wind power generator is cut off from a mooring line.
  • the floating wind turbine generator 1 provided on the ocean is illustrated, but the installation location of the floating wind turbine generator 1 is not limited to the ocean, and may be on the water such as on a lake or a river. Any may be used.
  • the floating wind power generator 1 having the semi-sub floating body 10 is shown as an example of the floating wind power generator 1, but the floating wind power generator having another floating body such as a spar type. It can also be applied to.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a state in which a floating wind power generator according to an embodiment of the present invention is moored on the sea.
  • FIG. 2 is a side view of the floating wind power generator of FIG. 1 viewed from the side.
  • FIG. 3 is a side view showing a device configuration example of a floating wind turbine generator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a configuration diagram showing an electrical system of a floating wind power generator according to an embodiment of the present invention.
  • the floating wind turbine generator 1 includes a floating body 10 that floats on a water surface and a wind power generator 2 that is erected on the floating body 10.
  • the wind power generator 2 supports at least one blade 3 that rotates by receiving wind, a hub 4 to which the blade 3 is attached, a nacelle 6 to which the hub 4 is rotatably attached, and a nacelle 6. And a tower 8 to be used.
  • the nacelle 6 may be capable of yaw turning with respect to the tower 8. In the case of a typical upwind wind turbine, the nacelle 6 turns so that the blade 3 is oriented to the windward side according to the wind direction. Then, the blade 3 that receives the wind rotates to generate power by the generator.
  • a specific configuration example of the devices constituting the wind power generator 2 will be described later.
  • the floating body 10 has three columnar columns 12, 14, 16 arranged at the vertex positions of a virtual triangle in plan view, and is a long length that connects the first column 12 and the second column 14. And a long second lower hull 22 that connects the first column 12 and the third column 16 to each other.
  • the floating body 10 is formed in a substantially V shape in plan view by the three columns 12, 14, 16 and the two lower halves 20, 22.
  • the platform 9 is provided in the upper surface of the 1st column 12 located in the center of the substantially V shape in planar view, and the wind power generator 2 mentioned above is installed on the platform 9.
  • first lower hull 20 and the second lower hull 22 intersect at a right angle, and the vertex position of a virtual right isosceles triangle that is symmetrical with respect to the bisector of the intersection angle between the first lower hull 20 and the second lower hull 22
  • the above-described three columns 12, 14, 16 may be arranged.
  • the lower hulls 20 and 22 are illustrated as connecting portions that connect the first column 12 and the second column 14, and the first column 12 and the third column 16, respectively.
  • the connecting portions are limited to this. It is not a thing.
  • the floating body 10 may further include a third lower hull that connects the second column 14 and the third column 16.
  • the first lower hull 20 and the second lower hull 22 may be connected by a reinforcing beam member.
  • At least one ballast chamber 27 for storing ballast water is formed inside the floating body 10, that is, inside the columns 12, 14, 16 or the lower hulls 20, 22, as shown in FIG. .
  • a plurality of ballast chambers 27 may be provided.
  • the pump chamber 28 may be provided in the floating body 10 or the tower 8 lower part, and the ballast pump 29 for making the floating body 10 float and sink by pouring water into each ballast chamber 27 is arrange
  • position of the floating body 10 are adjusted by adjusting the ballast water amount in the ballast chamber 27 suitably.
  • a plurality of mooring lines 30 connected to an anchor 25 fixed to the bottom E may be connected to the floating body 10 in a catenary shape so as to draw a suspension curve.
  • the floating body 10 is anchored on the sea by the anchor 25 and the mooring line 30 while resisting the drifting force and the rotational moment acting on the floating body 10.
  • the floating body side end of the mooring line 30 is fixed to the floating body 10 by the fixing portion.
  • the support structure for the floating body 10 at the floating body side end of the mooring line 30 includes a stopper 31 that prevents the mooring line 30 from falling downward, and an anchor 26 from the stopper 31 as shown in FIG.
  • a guide portion 32 provided on the side for guiding the mooring line 30 in a substantially vertical direction.
  • the mooring line 30 is a main line such as a chain, a wire rope, a synthetic fiber rope or a rope combining these to hold the position of the floating body 10, a connecting tool such as a shackle, and an intermediate buoy or an intermediate sinker. Includes intermediate aids.
  • the wind power generator 2 includes a rotating shaft 40 connected to a rotor 5 including a blade 3 and a hub 4, a generator 47 that generates electric power, and rotation of the rotating shaft 40.
  • a drive train 41 that transmits energy to the generator 47 is included.
  • the case where the drive train 41 and the generator 47 are arranged in the nacelle 6 is shown, but the place where these are arranged is not particularly limited. For example, at least one of them is the tower 8. It may be arranged on the side.
  • the rotational energy of the rotor 5 that rotates by receiving wind is input to the power generator 47 via the drive train 41, and the power is generated by the power generator 47. Yes.
  • the electric power generated by the generator 47 is sent to the submarine cable 50 via the power transmission line 52A wired in the nacelle 6 and the tower 8, and is transmitted to the power system (grid) via the submarine cable 50.
  • the drive train 41 includes a hydraulic pump 42 attached to the rotary shaft 40 and a hydraulic motor 43 connected to the hydraulic pump 42 via a high pressure oil line 44 and a low pressure oil line 45.
  • the hydraulic pump 42 is driven by the rotary shaft 40 to increase the pressure of the hydraulic oil and generate high-pressure hydraulic oil (pressure oil).
  • pressure oil generated by the hydraulic pump 42 is supplied to the hydraulic motor 43 via the high-pressure oil line 44, and the hydraulic motor 43 is driven by this pressure oil.
  • the low-pressure hydraulic oil after the work is performed by the hydraulic motor 43 is returned again to the hydraulic pump 42 via the low-pressure oil line 45.
  • the output shaft of the hydraulic motor 43 is connected to the input shaft of the generator 47, and the rotation of the hydraulic motor 43 is input to the generator 47.
  • a configuration using a hydraulic transmission is illustrated as the drive train 41.
  • the present invention is not limited to this configuration, and other drive trains such as a gear type gearbox may be used.
  • a configuration in which the rotary shaft 40 and the generator 47 are directly connected without the provision of 41 may be used.
  • a pitch driving mechanism 49 for adjusting the pitch angle of the blade 3 is provided in the hub 4, a pitch driving mechanism 49 for adjusting the pitch angle of the blade 3 is provided.
  • the pitch drive mechanism 49 adjusts the pitch angle of the blade 3 according to the wind speed during the operation of the wind power generator 2, or sets the pitch angle of the blade 3 to the feather side or when the wind power generator 2 is stopped or started. Adjust to the fine side.
  • the pitch drive mechanism 49 may be provided for each blade 3, and in this case, the pitch angles of the plurality of blades 3 are controlled in conjunction with each other or independently.
  • the wind power generator 2 is provided with various auxiliary machines.
  • the auxiliary machine include an aviation obstacle light 60 installed on the upper portion of the nacelle 6, a route indicator light 62 installed on the platform 9, and a boost pump 48 installed in the nacelle 6.
  • the boost pump 45 is provided for the purpose of maintaining the pressure of the low-pressure oil line 45.
  • the boost pump 48 may be provided in a line connecting the low-pressure oil line 45 and a tank (not shown) for storing hydraulic oil.
  • the floating wind turbine generator 1 has an internal power distribution network 51 that supplies power to the pitch drive mechanism 49, the boost pump 48, and various auxiliary machines of the wind power generator 2. is doing.
  • the internal distribution network 51 includes a power transmission line 52A for sending the power generated by the generator 47 to the submarine cable 50, and a load line 52B connected to the power transmission line 52A.
  • a switch 521 and a transformer 522 are provided in the power transmission line 52A.
  • the generator 47 is connected to the submarine cable 50 via a switch 521 and a transformer 522 by a power transmission line 52A.
  • the submarine cable 50 is provided between the floating wind power generator 1 and the substation 102.
  • the submarine cable 50 may be connected to the grid 100 via the substation 102 and the submarine cable 103.
  • the load line 52B is for connecting the load of the floating wind turbine generator 1 to the power transmission line 52A.
  • the load line 52B is connected via a transformer 523 to a windmill control center (WTG.CC) 54, a nacelle control center (nacelle.CC) 56, a floating body control center (floating body.CC) 57, and an emergency control center ( Emergency CC) 58 is connected.
  • WTG.CC windmill control center
  • nacelle.CC nacelle control center
  • floating body.CC floating body control center
  • Emergency CC emergency control center
  • the control center includes a circuit breaker for wiring, an electric switch, an electromagnetic contactor, a starting reactor, and the like, and controls power supply to each load.
  • the windmill control center 54 distributes the electric power transmitted from the generator 47 via the load line 52B to the nacelle control center 56, the floating body control center 57, and the emergency control center 58 during the operation of the floating wind turbine generator 1. To do. Further, the windmill control center 54 may distribute the power transmitted from the grid 100 via the load line 52 ⁇ / b> B to the control centers 56, 57, 58 while the floating wind turbine generator 1 is stopped.
  • the nacelle control center 56 is disposed in the nacelle 6 and controls the power supply of devices including the pitch drive mechanism 49. Further, a power source (not shown) such as a diesel generator may be connected to the nacelle control center 56. When power supply from the grid 100 or the generator 47 is impossible, the pitch drive mechanism 49 or the like is supplied from the power source. The power is supplied to the. Further, the nacelle control center 56 is configured to supply power to the pitch drive mechanism 49 and check the operation of the pitch drive mechanism when checking the operation of each device during maintenance.
  • the floating body control center 57 is disposed in the lower part of the tower 8 or the floating body 10 and controls the power supply to the ballast pump 29.
  • a power source 66 such as a diesel generator may be connected to the floating body control center 57. When power supply from the grid 100 or the generator 47 is impossible, power is supplied from the power source 66 to the ballast pump 29. It has become so.
  • the power source 66 may be a temporary power source.
  • the floating body control center 57 is configured to supply power to the ballast pump 29 and confirm the floating / sinking operation of the floating body 10 by operating the ballast pump 29 in checking the operation of each device during maintenance.
  • the emergency control center 58 is disposed in the lower part of the tower 8 or in the floating body 10 and controls the power supply to various auxiliary equipment of the wind power generator 2 such as the air obstacle tower 60, the channel indicator light 62, the boost pump 48, and the like.
  • a backup power source 64 such as a diesel generator may be connected to the emergency control center 57. When power supply from the grid 100 or the generator 47 is impossible, power is supplied from the backup power source 64 to various auxiliary machines. Is to be supplied.
  • the backup power source 64 may be disposed in the lower part of the tower 8 or in the floating body 10. Further, a fuel tank 65 that supplies fuel to the backup power source 64 may be provided in the lower portion of the tower 8 or the floating body 10.
  • the fuel tank 65 may have a capacity capable of storing fuel that can be continuously operated for several days (for example, about 10 days) in consideration of inaccessibility due to stormy weather at the sea after the loss of power of the wind power generator 2.
  • the backup power source 64 may be a temporary power source.
  • the emergency control center 58 supplies power to various auxiliary machines of the wind power generator 1 (for example, the aviation obstacle tower 60, the route indicator light 62, the boost pump 48, etc.) in the operation check of each device at the time of maintenance. And confirming the operation of these auxiliary machines. At that time, power is supplied from the backup power source 64 to the emergency control center 58, and fuel is supplied from the fuel tank 65 to the backup power source 64.
  • FIGS. 5A to 5E are diagrams for explaining a maintenance method for a floating wind turbine generator according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5A is a diagram illustrating a state in which the first floating wind turbine generator is separated from the mooring line.
  • 5B is a diagram illustrating a state in which the first floating wind turbine generator is moved from the mooring position
  • FIG. 5C is a diagram illustrating a state of maintenance work of the first floating wind turbine generator
  • FIG. FIG. 5E is a diagram illustrating a state in which a mooring line is connected to the second floating wind power generator, in the following description.
  • the wind turbine generator is referred to as a first floating wind turbine generator 1A, and the float wind turbine generator that does not have a maintenance target part is referred to as a second float wind turbine generator 1B.
  • the first floating wind turbine generator 1 ⁇ / b> A and the second floating wind turbine generator 1 ⁇ / b> B may be the same.
  • the first floating wind turbine generator 1A when performing maintenance on the first floating wind turbine generator 1A moored at the mooring position 200, first, the first floating wind turbine generator 1A is attached to the floating body 10A.
  • the mooring line 30 and the submarine cable 50 are separated.
  • the separation work may be performed using a crane or the like equipped on the work boat 202.
  • the mooring line 30 and the submarine cable 50 separated from the floating body 10A are held by the floating body structure 204.
  • the floating structure 204 is not particularly limited as long as it is a structure that floats on water, and may be a buoy, a hull, a mega float, or the like.
  • FIG. 5B when the mooring line 30 and the submarine cable 50 connected to the floating body 10A are all disconnected and held in the floating structure 204, the floating wind power generator 1A is moved from the mooring position 200 to the maintenance place. Move towards.
  • the maintenance place may be on the water (for example, coastal) or on the land (for example, dock) where the ambient environment conditions such as wind and waves are better than the mooring position. Thereby, the maintenance work can be performed in a stable work environment. Alternatively, maintenance may be performed in a state where the floating wind turbine generator 1A is in contact with the quay, thereby suppressing the shaking of the floating wind turbine generator 1A and forming a stable work environment. Examples of the maintenance work include repair and exchange of equipment constituting the wind power generator 2A, repair and exchange of equipment constituting the floating body 10A, repair and exchange of various auxiliary machines, and the like.
  • the blade 3A of the first floating wind turbine generator 1A when the blade 3A of the first floating wind turbine generator 1A is replaced, as shown in FIG. 5C, the first floating wind turbine generator 1A is in contact with the quay as shown in FIG. 5C.
  • the 1A blade 3A may be replaced.
  • one blade 3A is suspended by the crane 210 disposed on land, and the other blade 3A is suspended and attached to the wind power generator 2A.
  • the work efficiency can be improved and a large crane 210 can be used.
  • the equipment constituting at least a part of the drive train is replaced with the first floating wind turbine generator 1A in contact with the quay. May be. In this case, as shown in FIG.
  • the drive train includes a hydraulic transmission 42 including a hydraulic pump 42 and a hydraulic motor 43, and the replacement device is at least one of the hydraulic pump 42, the hydraulic motor 43, and the generator 47. It may be one.
  • the work efficiency can be improved and a large crane 210 can be used.
  • the second floating wind turbine generator 1B having no maintenance part is obtained.
  • the second floating wind power generator 1B on which the maintenance work has been performed is moved to the mooring position 200.
  • the mooring line 30 and the submarine cable 50 are removed from the floating structure 204 and connected to the floating body 10B of the second floating wind power generator 1B.
  • the work of replacing the mooring line 30 and the submarine cable 50 from the floating structure 204 to the floating body 10B may be performed using a crane or the like equipped on the work boat 202.
  • the first floating wind power generator 1A having the maintenance target part is moved from the mooring position, and the second floating wind power generator 1B having no maintenance target part is moved to the mooring position 200.
  • a large-scale maintenance operation that is not suitable for the maintenance at the mooring position 200 of the wind turbine generator can be performed at another place. Therefore, the floating wind turbine generator 1 can be maintained regardless of the surrounding environmental conditions of the mooring position 200 of the wind turbine generator 1.
  • the mooring line 30 and the submarine cable 50 are separated from the floating body 10A and are held by the floating structure 204, so that the second floating wind power generator is retained.
  • the wind power generation system here is an aggregate of at least one floating wind power generation apparatus 1.
  • FIGS. 6A to 6D are diagrams for explaining a maintenance method for the floating wind turbine generator
  • FIG. 6A is a diagram illustrating a state in which the first floating wind turbine generator is separated from the mooring line
  • FIG. 6B is a diagram illustrating the first floating body
  • FIG. 6C is a diagram illustrating a state before replacement of the first floating wind power generator and the second floating wind power generator
  • FIG. 6C is a diagram illustrating a state after replacement of the first floating wind power generator and the second floating wind power generator
  • FIG. 6D is a diagram illustrating a maintenance work state of the first floating wind turbine generator.
  • the mooring line 30 attached to the floating body 10A of the first floating wind power generator 1A. And the work of cutting off the submarine cable 50.
  • the detached mooring line 30 and the submarine cable 50 are held by the floating structure 204.
  • the first floating wind power generator 1A is maintained from the mooring position 200 to the maintenance place. Move towards. Further, when the first floating wind turbine generator 1A is moved from the mooring position 200, another second floating wind turbine generator 1B is moved to the mooring position 200.
  • the second floating wind power generator 1B may be a wind power generator that has been maintained after use, or may be an unused wind power generator.
  • the mooring line 30 and the submarine cable 50 are connected to the floating body 10B of the second floating wind power generator 1B.
  • the first floating wind turbine generator 1A is moved from the mooring position 200
  • another second floating wind turbine generator 1B is moved to the mooring position 200, so that the first floating wind turbine generator 1A Even during maintenance, the second floating wind turbine generator 1B can be operated. Therefore, the equipment operation rate of the wind power generation system can be improved.
  • the maintenance place may be on the water (for example, the coast) or the land (for example, the dock) where the ambient environment conditions such as wind and waves are better than the mooring position 200.
  • the maintenance work can be performed in a stable work environment.
  • maintenance may be performed in a state where the floating wind turbine generator 1A is in contact with the quay, thereby suppressing the shaking of the floating wind turbine generator 1A and forming a stable work environment.
  • the maintenance work is the same as that of the embodiment shown in FIG.
  • the following configuration may be provided.
  • the operation confirmation place may be on the water (for example, coastal area) or on the land (for example, dock) where the ambient environment conditions such as wind and waves are better than the mooring position 200.
  • operation check can be performed under a stable work environment.
  • the operation may be confirmed in a state where the second floating wind power generator 1B is in contact with the quay, thereby suppressing the shaking of the second floating wind power generator 1B and forming a stable working environment.
  • Examples of the operation confirmation include confirmation of the floating operation of the floating body 10A, operation confirmation of each auxiliary machine, pitch operation confirmation of the blade 3B, and the like.
  • the operation check is performed after moving the second floating wind turbine generator 1B to the mooring position 200, if there is a problem in the confirmation result, the second floating wind turbine generator 1B must be returned to the maintenance location again. Sometimes. Therefore, in the above embodiment, since the operation check is performed before the second floating wind turbine generator 1B is moved to the mooring position 200, the installation work of the second floating wind turbine generator 1B to the mooring position 200 is performed. Can be done efficiently. In addition, it is possible to confirm the operation in a more stable work environment such as a state where the surrounding environment conditions such as wind and waves are calmer than the mooring position on the water or on land, or in the state where the pier is attached to the quay. Therefore, the efficiency of the operation check work can be improved.
  • the ballast pump 29 controlled by the floating body control center 57 is used to inject water into the ballast chamber of the floating body 10B and confirm the floating operation of the floating body 10B.
  • the wind power generator 3 ⁇ / b> B may perform the up / down operation check with only the lower part of the tower 8 installed. That is, the tower 8 is configured by stacking a plurality of cylindrical tower sections. In that case, the floating operation of the floating body 10B may be performed in a state where only the lower tower section is installed on the floating body 10B.
  • ballast pump 29 and the floating body control center 57 are provided in the lower part of the tower of the wind power generator 3A or the floating body 10A, confirmation of the floating operation of the floating body 10B can be performed even before the wind power generator 3B is completely assembled on the floating body 10B. It can be carried out. Further, since the floating operation of the floating body 10B of the wind power generator 3B can be confirmed before the second floating wind power generator 1B is moved to the mooring position 200, the second floating wind power generator 1B is moved to the mooring position 200. It is possible to prevent a situation in which the second floating wind power generator 1B is forced to re-locate to the maintenance place due to a problem of the floating operation of the floating body 10B after being installed.
  • the operation can be confirmed in a work environment that is more stable than the mooring position 200, and the efficiency of the ups and downs operation confirmation work can be improved. Further, since the ballast pump 29 and the floating body control center 57 are provided in the lower part of the tower or the floating body of the wind power generator 3B, the floating operation of the floating body 10B is performed even before the wind power generator 3B is completely assembled on the floating body 10B. Confirmation can be made.
  • the pitch drive mechanism 49 When confirming the operation of the pitch drive mechanism 49, power is supplied from the power source to the pitch drive mechanism 49 under the control of the nacelle control center 56 with the blade 3 and the nacelle 6 attached to the second floating wind power generator 1B. Then, it is confirmed whether or not the pitch drive mechanism 49 operates normally. Thereby, since the operation check of the pitch drive mechanism 49 can be performed before the second floating wind turbine generator 1B is moved to the mooring position 200, the second floating wind turbine generator 1B is installed at the mooring position 200. Thus, it is possible to prevent a situation in which the second floating wind power generator 1B is forced to re-locate to the maintenance place due to a defect in the pitch drive mechanism 49. Also, the operation of the pitch drive mechanism 49 can be confirmed in a work environment that is more stable than the mooring position 200, and the efficiency of the operation confirmation work can be improved.
  • the power generation fuel is supplied from the fuel tank 65 to the backup power source 64, and it is confirmed whether or not the backup power source operates normally.
  • the backup power source 64 since the operation check of the backup power source 64 can be performed before the second floating wind power generator 1B is moved to the mooring position 200, the second floating wind power generator 1B is installed at the mooring position 200. It is possible to prevent a situation in which the second floating wind power generator 1B is forced to move again to a maintenance place due to a failure of the backup power supply 64.
  • the operation of the internal power distribution network 51 may be checked. For example, power is supplied to the switch 521 and the transformers 522 and 523 of the internal power distribution network 51 under the control of the emergency control center 58, and it is confirmed whether or not it operates normally. Thereby, since the operation check of the internal power distribution network 51 can be performed before the second floating wind turbine generator 1B is moved to the mooring position 200, the second floating wind turbine generator 1B is installed at the mooring position 200. Thus, it is possible to prevent a situation in which the second floating wind power generator 1B is forced to re-locate to the maintenance place due to a malfunction of the internal power distribution network 51. In addition, the operation check of the internal power distribution network 51 can be performed in a work environment that is more stable than the mooring position 200, and the efficiency of the operation check work can be improved.
  • the first floating wind power generator 1 ⁇ / b> A is moved from the mooring position, and the second floating wind power generator 1 ⁇ / b> B not having the maintenance target site is moved to the mooring position 200.
  • the maintenance of the floating wind turbine generator 1 can be performed regardless of the environmental conditions around the mooring position 200.
  • the first floating wind power generator 1A is moved, the mooring line 30 and the cable 50 are separated from the floating body 10A and are held by the floating structure 204, whereby the second floating wind power generator 1B.
  • the mooring line 30 and the cable 50 can be easily connected to the floating body.

Abstract

　係留ラインによって係留位置に係留された浮体上に風力発電機が設置され、前記風力発電機で生成した電力をケーブルに供給するように構成された浮体式風力発電装置のメンテナンス方法であって、メンテナンス対象部位を有する第１浮体式風力発電装置の前記浮体から前記係留ライン及び前記ケーブルを切り離す切り離しステップと、前記切り離しステップの後、前記係留ライン及び前記ケーブルを浮体構造物に保持させる保持ステップと、前記切り離しステップの後、前記第１浮体式風力発電装置を前記係留位置から移動させる第１移動ステップと、メンテナンス対象部位を有しない第２浮体式風力発電装置を前記係留位置に移動させる第２移動ステップと、前記第２移動ステップの後、前記係留ライン及び前記ケーブルを前記浮体構造物から取り外し、前記第２浮体式風力発電装置に接続する接続ステップとを備える。

Description

浮体式風力発電装置のメンテナンス方法
　本開示は、浮体上に風力発電機が設置された浮体式風力発電装置のメンテナンス方法に関する。
　近年、地球環境の保全の観点から風力発電装置の普及が進んでいる。特に、発電効率の向上に有利な大型の風力発電装置を洋上や湖上等の水上に設置する計画が様々な場所で進められている。
　水上に設置される風力発電装置として、水面に浮かぶ浮体上に風力発電機を設置した浮体式風力発電装置が知られている。一般的な浮体式風力発電装置は、浮体と、水底に配置されるアンカーとが係留ラインを介して接続されることによって、浮体が水上の所定位置に係留されるようになっている。例えば、特許文献１～３には、予め組み立てた浮体式風力発電装置を水上の所定位置まで曳航する方法が開示されている。このような浮体式風力発電装置は、通常、水上の所定位置に浮体が係留された状態でメンテナンスが行われる。
　なお、高所におけるメンテナンス作業を容易化する目的で、特許文献４には、メンテナンス時に風力発電装置のタワーを沈めて海底に着床させる方法が開示されている。また、特許文献５及び６には、メンテナンス時に風力発電装置のタワーをスパー内に沈める構成が開示されている。
欧州特許出願公開第２４２８４４３号明細書 特開２０１０－２３４９６５号公報 特開２０１１－２０７４４６号公報 特開２０１２－４５９８１号公報 特開２０１０－２２３１１３号公報 特開２０１０－２２３１１４号公報
　ところで、浮体式風力発電装置は、風や波浪等の周囲環境の影響を受けて浮体が動揺するので、メンテナンス時の作業安定性が低い。特に、浮体式風力発電装置が風況に優れた場所に設置される場合、風速が比較的大きいために波浪も大きくなる。このように、風や波浪等の周囲環境が厳しい条件下では、水上でのメンテナンス作業がより一層困難となる。そこで、風や波浪等の周囲環境条件によらず、メンテナンス作業可能な技術が求められている。
　この点、特許文献１～３には、浮体式風力発電装置の曳航方法が記載されているのみで、浮体式風力発電装置のメンテナンス方法に関しては何ら開示されていない。また、特許文献４～６は、洋上で浮体式風力発電装置のメンテナンスを行う場合、高所におけるメンテナンス作業を容易化するためにタワーを下方に移動させる構成が開示されているのみで、浮体の動揺を考慮した構成とはなっていない。
　本発明の少なくとも一実施形態の目的は、風や波浪等の周囲環境条件によらずメンテナンス作業可能な浮体式風力発電装置のメンテナンス方法を提供することである。
　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メンテナンス方法は、係留ラインによって係留位置に係留された浮体上に風力発電機が設置され、前記風力発電機で生成した電力をケーブルに供給するように構成された浮体式風力発電装置のメンテナンス方法であって、メンテナンス対象部位を有する第１浮体式風力発電装置の前記浮体から前記係留ライン及び前記ケーブルを切り離す切り離しステップと、前記切り離しステップの後、前記係留ライン及び前記ケーブルを浮体構造物に保持させる保持ステップと、前記切り離しステップの後、前記第１浮体式風力発電装置を前記係留位置から移動させる第１移動ステップと、メンテナンス対象部位を有しない第２浮体式風力発電装置を前記係留位置に移動させる第２移動ステップと、前記第２移動ステップの後、前記係留ライン及び前記ケーブルを前記浮体構造物から取り外し、前記第２浮体式風力発電装置に接続する接続ステップとを備えることを特徴とする。
　なお、本明細書において、“浮体構造物”は、浮き及び水面に浮かぶ構造物を含む。また、“係留位置”は、風力発電装置の稼働時に浮体が係留される位置である。
　上記浮体式風力発電装置のメンテナンス方法では、メンテナンス対象部位を有する第１浮体式風力発電装置を係留位置から移動させて、メンテナンス対象部位を有しない第２浮体式風力発電を係留位置に移動させる。これにより、風力発電装置の係留位置でのメンテナンスに適さないような大掛かりなメンテナンス作業については、他の場所にて行うことができる。すなわち、風や波浪等の周囲環境条件が係留位置よりも穏やかな水上（例えば沿岸等）又は陸上（例えばドック等）の位置、あるいは岸壁に接岸させた状態のように、より安定した作業環境下でメンテナンスを行うことができる。よって、風力発電装置の係留位置の周囲環境条件によらず、浮体式風力発電装置のメンテナンスを行うことができる。
　また、第１浮体式風力発電装置を移動させる際に、浮体から係留ライン及びケーブルを切り離してこれらを浮体構造物に保持させておくことで、第２浮体式風力発電装置を係留する際に、係留ライン及びケーブルを容易に浮体に接続することができる。
　なお、上記浮体式風力発電装置のメンテナンス方法において、第１浮体式風力発電装置及び第２浮体式風力発電装置は、同一でもよいし、異なってもよい。
　幾つかの実施形態では、前記第１移動ステップの後、前記第１浮体式風力発電装置にメンテナンスを施し、前記第２浮体式風力発電装置を得るメンテナンスステップをさらに備える。
　このように、第１浮体式風力発電装置にメンテナンスを施した後、この風力発電装置を第２浮体式風力発電装置として係留位置に戻すことで、浮体式風力発電装置の代替機を前提とせずに風力発電システムを運用できる。すなわち、設備コストを抑えながら、風力発電システムの運営を行うことができる。なお、ここでいう風力発電システムとは、少なくとも一つの浮体式風力発電装置の集合体である。
　幾つかの実施形態において、前記第２移動ステップでは、前記第１浮体式風力発電装置とは別の前記第２浮体式風力発電装置を前記係留位置に移動させる。
　このように、第１浮体式風力発電装置を係留位置から移動させた後、別の第２浮体式風力発電を係留位置に移動させることで、第１浮体式風力発電装置のメンテナンス中においても第２浮体式風力発電装置を稼働させることができる。よって、風力発電システムの設備稼働率を向上できる。
　なお、上記実施形態において、第２浮体式風力発電装置は、使用後にメンテナンスが施された風力発電装置であってもよいし、未使用の風力発電装置であってもよい。
　幾つかの実施形態では、前記第２移動ステップの前、動作確認場所において前記第２浮体式風力発電装置の動作確認を行う動作確認ステップをさらに備える。
　第２浮体式風力発電装置を係留位置に移動させてから動作確認を行うと、確認結果に問題があった場合、再度、第２浮体式風力発電装置をメンテナンス場所まで戻さなければならないことがある。そこで、上記実施形態では、第２浮体式風力発電装置を係留位置に移動させる前に動作確認を行うようにしたので、第２浮体式風力発電装置の係留位置への設置作業を効率的に行うことができる。
　また、風や波浪等の周囲環境条件が係留位置より穏やかな水上又は陸上、あるいは岸壁に接岸させた状態のように、より安定した作業環境下で動作確認を行うことができる。よって、動作確認作業の効率化が図れる。
　幾つかの実施形態において、前記浮体式風力発電装置は、前記浮体を浮沈させるためのバラストポンプと、前記バラストポンプを制御するための浮体コントロールセンターとを有し、前記バラストポンプおよび前記浮体コントロールセンターは、前記風力発電機のタワー下部又は前記浮体に設置されており、前記動作確認ステップでは、前記動作確認場所において、前記浮体コントロールセンターの制御下で電源から前記バラストポンプに電力を供給し、前記バラストポンプを作動させて前記浮体の浮沈動作を確認する。
　これにより、第２浮体式風力発電装置を係留位置に移動させる前に風力発電機の浮体の浮沈動作の確認を行うことができるので、第２浮体式風力発電装置を係留位置に設置した後で風力発電機の浮体の浮沈動作の不具合のために第２浮体式風力発電装置のメンテナンス場所への再移動を余儀なくされるといった事態を防止できる。また、係留位置よりも安定した作業環境下で動作確認を行うことができ、浮沈動作確認作業の効率化が図れる。
　また、バラストポンプと浮体コントロールセンターは風力発電機のタワー下部又は浮体に設けられているため、浮体上に風力発電機が完全に組み上がる前であっても浮体の浮沈動作確認を行うことができる。ここで、風力発電機を浮体上に完全に組み上げた後に浮体の浮沈動作に異常が見つかった場合、風力発電機を部分的に分解する必要が生じることがある。これに対し、風力発電機を浮体上に完全に組み上げる前に浮体の浮沈動作確認を行えば、風力発電機の分解は最小限にとどめることができる。
　幾つかの実施形態において、前記浮体式風力発電装置は、前記風力発電機の補機と、前記補機を制御するための非常用コントロールセンターとを有し、前記動作確認ステップでは、前記動作確認場所において、前記非常用コントロールセンターの制御下で電源から前記補機に電力を供給し、前記補機の動作確認を行う。
　これにより、第２浮体式風力発電装置を係留位置に移動させる前に風力発電機の補機の動作確認を行うことができるので、第２浮体式風力発電装置を係留位置に設置した後で風力発電機の補機の不具合のために第２浮体式風力発電装置のメンテナンス場所への再移動を余儀なくされるといった事態を防止できる。また、係留位置よりも安定した作業環境下で補機の動作確認を行うことができ、動作確認作業の効率化が図れる。
　幾つかの実施形態において、前記電源は、非常時に前記浮体式風力発電装置の各部に電力を供給するためのバックアップ電源であり、前記浮体式風力発電装置は、前記バックアップ電源に発電用燃料を供給するための燃料タンクを有し、前記動作確認ステップでは、前記燃料タンクから前記発電用燃料を前記バックアップ電源に供給し、前記バックアップ電源の動作確認を行う。
　これにより、第２浮体式風力発電装置を係留位置に移動させる前にバックアップ電源の動作確認を行うことができるので、第２浮体式風力発電装置を係留位置に設置した後でバックアップ電源の不具合のために第２浮体式風力発電装置のメンテナンス場所への再移動を余儀なくされるといった事態を防止できる。また、係留位置よりも安定した作業環境下でバックアップ電源の動作確認を行うことができ、動作確認作業の効率化が図れる。
　幾つかの実施形態において、前記浮体式風力発電装置は、前記風力発電機の発電機と前記ケーブルとの間に設けられてトランス及び開閉器を含む内部配電網を有し、前記動作確認ステップでは、前記動作確認場所において前記内部配電網の動作確認を行う。
　これにより、第２浮体式風力発電装置を係留位置に移動させる前に内部配電網の動作確認を行うことができるので、第２浮体式風力発電装置を係留位置に設置した後で内部配電網の不具合のために第２浮体式風力発電装置のメンテナンス場所への再移動を余儀なくされるといった事態を防止できる。また、係留位置よりも安定した作業環境下で内部配電網の動作確認を行うことができ、動作確認作業の効率化が図れる。
　幾つかの実施形態において、前記浮体式風力発電装置は、前記風力発電機のブレードのピッチ角を変更するためのピッチ駆動機構と、前記風力発電機のナセル内に設置されて前記ピッチ駆動機構を含む機器の制御を行うナセルコントロールセンターとを有し、前記動作確認ステップでは、前記第２浮体式風力発電装置に前記ブレード及び前記ナセルを取り付けた状態で、前記ナセルコントロールセンターによる制御下で電源から前記ピッチ駆動機構に電力を供給し、前記ピッチ駆動機構の動作確認を行う。
　これにより、第２浮体式風力発電装置を係留位置に移動させる前にピッチ駆動機構の動作確認を行うことができるので、第２浮体式風力発電装置を係留位置に設置した後でピッチ駆動機構の不具合のために第２浮体式風力発電装置のメンテナンス場所への再移動を余儀なくされるといった事態を防止できる。また、係留位置よりも安定した作業環境下でピッチ駆動機構の動作確認を行うことができ、動作確認作業の効率化が図れる。
　幾つかの実施形態において、前記メンテナンスステップでは、前記第１浮体式風力発電装置を岸壁に接岸させた状態で、前記第１浮体式風力発電装置のブレードの交換を行う。
　第１浮体式風力発電装置のブレードは長尺であるので、第１浮体式風力発電装置を岸壁に接岸させて浮体を安定させた状態でブレードの交換作業を行うことによって、作業効率を向上させることができ、また、大型のクレーンを用いることも可能となる。
　幾つかの実施形態において、前記メンテナンスステップでは、前記第１浮体式風力発電装置を岸壁に接岸させた状態で、前記第１浮体式風力発電装置のドライブトレインの少なくとも一部を構成する機器を交換する。
　第１浮体式風力発電装置のドライブトレインは大型で且つ重量が大きいので、第１浮体式風力発電装置を岸壁に接岸させて浮体を安定させた状態で、ドライブトレインの少なくとも一部を構成する機器の交換作業を行うことによって、作業効率を向上させることができ、また、大型のクレーンを用いることも可能となる。
　幾つかの実施形態において、前記ドライブトレインは、油圧ポンプ及び油圧モータによって構成され、前記風力発電機のロータの回転エネルギーを発電機に伝達するための油圧トランスミッションを含み、前記機器は、前記油圧ポンプ、前記油圧モータおよび前記発電機の少なくとも一つである。
　本発明の少なくとも一実施形態によれば、第１浮体式風力発電装置を係留位置から移動させて、メンテナンス対象部位を有しない第２浮体式風力発電を係留位置に移動させることにより、係留位置の周囲環境条件によらず、浮体式風力発電装置のメンテナンスを行うことができる。
　また、第１浮体式風力発電装置を移動させる際に、浮体から係留ライン及びケーブルを切り離してこれらを浮体構造物に保持させておくことで、第２浮体式風力発電装置を係留する際に、係留ライン及びケーブルを容易に浮体に接続することができる。
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係る浮体式風力発電装置の機器構成例を示す側面図である。 本発明の一実施形態に係る浮体式風力発電装置の電気系統を示す構成図である。 本発明の一実施形態に係る浮体式風力発電装置のメンテナンス方法を説明する図で、第１浮体式風力発電装置を係留ラインから切り離す状態を示す図である。 第１実施形態に係るメンテナンス方法を説明する図で、第１浮体式風力発電装置を係留位置から移動させる状態を示す図である。 浮体式風力発電装置のメンテナンス方法を説明する図で、第１浮体式風力発電装置のメンテナンス作業の状態を示す図である。 浮体式風力発電装置のメンテナンス方法を説明する図で、第２浮体式風力発電装置を係留位置に移動させる状態を示す図である。 浮体式風力発電装置のメンテナンス方法を説明する図で、第２浮体式風力発電装置に係留ラインを接続する状態を示す図である。 浮体式風力発電装置のメンテナンス方法を説明する図で、第１浮体式風力発電装置を係留ラインから切り離す状態を示す図である。 浮体式風力発電装置のメンテナンス方法を説明する図で、第１浮体式風力発電装置及び第２浮体式風力発電装置の入れ替え前の状態を示す図である。 浮体式風力発電装置のメンテナンス方法を説明する図で、第１浮体式風力発電装置及び第２浮体式風力発電装置の入れ替え後の状態を示す図である。 浮体式風力発電装置のメンテナンス方法を説明する図で、第１浮体式風力発電装置のメンテナンス作業の状態を示す図である。
　以下、添付図面に従って本発明の実施形態について説明する。ただし、実施形態として以下に記載され、あるいは、実施形態として図面で示された構成部品の寸法、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。
　以下、本発明の実施形態に係るメンテナンス対象である浮体式風力発電装置１について述べた後、そのメンテナンス方法について説明する。
　なお、以下の説明では洋上に設けられた浮体式風力発電装置１を例示しているが、浮体式風力発電装置１の設置場所は洋上に限定されるものではなく、湖上や河川上等の水上であれば何れでもよい。また、本明細書では、浮体式風力発電装置１の一例として、セミサブ型の浮体１０を有する浮体式風力発電装置１を示しているが、スパー型等の他の浮体を有する浮体式風力発電装置にも適用できる。
　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３は、本発明の一実施形態に係る浮体式風力発電装置の機器構成例を示す側面図である。図４は、本発明の一実施形態に係る浮体式風力発電装置の電気系統を示す構成図である。
　図１及び図２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１０と、浮体１０上に立設された風力発電機２とを備えている。
　一実施形態において、風力発電機２は、風を受けて回転する少なくとも１枚のブレード３と、ブレード３が取り付けられるハブ４と、ハブ４が回転自在に取り付けられるナセル６と、ナセル６を支持するタワー８とを有している。ナセル６はタワー８に対してヨー旋回可能であってもよく、典型的なアップウィンド型風車の場合、風向きに応じてブレード３が風上側へ配向されるようにナセル６が旋回する。そして、風を受けたブレード３が回転することで、発電機によって発電が行われる。風力発電機２を構成する機器の具体的な構成例については後述する。
　一実施形態において、浮体１０は、平面視において仮想三角形の頂点位置に配置された柱状の３つのコラム１２，１４，１６を有するとともに、第１コラム１２と第２コラム１４とを接続する長尺状の第１ロワーハル２０、及び第１コラム１２と第３コラム１６とを接続する長尺状の第２ロワーハル２２とを有する。そして、これら３つのコラム１２，１４，１６と２つのロワーハル２０，２２とによって、平面視において浮体１０は略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コラム１２の上面にはプラットホーム９が設けられ、プラットホーム９上に、上述した風力発電機２が設置されている。
　また、第１ロワーハル２０と第２ロワーハル２２とが直角に交わるとともに、第１ロワーハル２０と第２ロワーハル２２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１２，１４，１６が配置されていてもよい。
　なお、上記実施形態では、第１コラム１２及び第２コラム１４、第１コラム１２及び第３コラム１６をそれぞれ接続する連結部としてロワーハル２０，２２を例示したが、連結部はこれに限定されるものではない。浮体１０の他の構成例として、第２コラム１４と第３コラム１６とを接続する第３のロワーハルを更に有してもよい。さらに他の構成例として、第１ロワーハル２０と第２ロワーハル２２とが、補強用の梁部材によって連結されていてもよい。
　一実施形態において、浮体１０の内部、すなわちコラム１２，１４，１６又はロワーハル２０，２２の内部には、図３に示すように、バラスト水を貯留する少なくとも一つのバラスト室２７が形成されている。バラスト室２７は複数設けられてもよい。また、浮体１０又はタワー８下部にはポンプ室２８が設けられていてもよく、ポンプ室２８には、各バラスト室２７へ注水することによって浮体１０を浮沈させるためのバラストポンプ２９が配置される。そして、バラスト室２７内のバラスト水量を適宜調整することによって、喫水面ＷＬに対する浮体１０の相対位置や浮体１０の姿勢を調整するようになっている。なお、浮体式風力発電装置１の運転時には、通常、図３に示すようにロワーハル２０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。
　さらに、浮体１０には、図２に示すように、水底Ｅに固定されたアンカー２５に連結された複数の係留ライン３０が、懸垂曲線を描くようにカテナリ状に接続されていてもよい。その場合、浮体１０は、これらアンカー２５及び係留ライン３０によって、浮体１０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。一方、係留ライン３０の浮体側端部は固定部によって浮体１０に固定される。一実施形態では、係留ライン３０の浮体側端部の浮体１０への支持構造は、図３に示すように、係留ライン３０が下方へ落下するのを防止するストッパ３１と、ストッパ３１よりアンカー２６側に設けられて係留ライン３０を略鉛直方向に案内するガイド部３２とを有していてもよい。これらの支持構造は、３つのコラム１２，１４，１６のそれぞれに接続される各係留ライン３０に対応してそれぞれ一つずつ設けられている。なお、係留ライン３０は、浮体１０の位置を保持するためのチェーン、ワイヤロープ、合成繊維ロープ又はこれらが複合したロープ等の主ライン、シャックル等の連結具、及び、中間ブイ又は中間シンカー等の中間補助具を含む。
　図３に示すように、一実施形態において、風力発電機２は、ブレード３及びハブ４からなるロータ５に連結された回転シャフト４０と、電力を生成する発電機４７と、回転シャフト４０の回転エネルギーを発電機４７に伝えるドライブトレイン４１を含んでいる。なお、同図では一例としてドライブトレイン４１及び発電機４７がナセル６内に配置される場合を示しているが、これらが配置される場所は特に限定されず、例えばこれらのうち少なくとも一方がタワー８側に配置されてもよい。
　このような構成を有する風力発電機２においては、風を受けて回転するロータ５の回転エネルギーがドライブトレイン４１を介して発電機４７に入力され、発電機４７で電力を生成するようになっている。発電機４７で生成された電力は、ナセル６及びタワー８内に配線された送電ライン５２Ａを介して海底ケーブル５０に送られ、海底ケーブル５０を介して電力系統（グリッド）に送電される。
　回転シャフト４０は、ブレード３及びハブ４から構成されるロータ５と共に回転する。
　一実施形態において、ドライブトレイン４１は、回転シャフト４０に取り付けられた油圧ポンプ４２と、高圧油ライン４４及び低圧油ライン４５を介して油圧ポンプ４２に接続される油圧モータ４３とを含んで構成される。油圧ポンプ４２は、回転シャフト４０によって駆動されて作動油を昇圧し、高圧の作動油（圧油）を生成する。油圧ポンプ４２で生成された圧油は高圧油ライン４４を介して油圧モータ４３に供給され、この圧油によって油圧モータ４３が駆動される。油圧モータ４３で仕事をした後の低圧の作動油は、低圧油ライン４５を経由して油圧ポンプ４２に再び戻される。また、油圧モータ４３の出力軸は発電機４７の入力軸に接続されており、油圧モータ４３の回転が発電機４７に入力されるようになっている。なお、同図ではドライブトレイン４１として油圧トランスミッションを用いた構成を例示したが、この構成に限定されるものではなく、ギヤ式増速機等の他のドライブトレインを用いてもよいし、ドライブトレイン４１を設けずに、回転シャフト４０と発電機４７とを直結させた構成であってもよい。
　ハブ４内には、ブレード３のピッチ角を調整するピッチ駆動機構４９が設けられている。ピッチ駆動機構４９は、例えば、風力発電機２の運転中、風速に応じてブレード３のピッチ角を調整したり、風力発電機２の停止時又は起動時、ブレード３のピッチ角をフェザー側又はファイン側に調整したりする。なお、ピッチ駆動機構４９は、各ブレード３にそれぞれ設けられてもよく、その場合、複数のブレード３のピッチ角は、各ブレードが連動して、又はそれぞれ独立して制御される。
　一実施形態において、風力発電機２には、各種の補機が設けられている。補機として、例えば、ナセル６の上部に設置される航空障害灯６０、プラットホーム９上に設置される航路標識灯６２、ナセル６内に設置されるブーストポンプ４８等が挙げられる。ここで、ブーストポンプ４５とは、低圧油ライン４５の圧力を維持する目的で設けられる。ブーストポンプ４８は、低圧油ライン４５と作動油を貯留するタンク（不図示）とを接続するラインに設けられてもよい。
　図３及び図４に示すように、浮体式風力発電装置１は、上述したピッチ駆動機構４９、ブーストポンプ４８、風力発電機２の各種の補機などに電力を供給する内部配電網５１を有している。
　幾つかの実施形態において、内部配電網５１は、発電機４７で生成した電力を海底ケーブル５０に送るための送電ライン５２Ａと、送電ライン５２Ａに接続される負荷ライン５２Ｂとを含む。
　送電ライン５２Ａには、開閉器５２１、トランス５２２が設けられる。発電機４７は、送電ライン５２Ａによって開閉器５２１及びトランス５２２を介して海底ケーブル５０に接続される。
　なお、海底ケーブル５０は、浮体式風力発電装置１とサブステーション１０２との間に設けられる。また、海底ケーブル５０は、サブステーション１０２及び海底ケーブル１０３を介してグリッド１００に接続されてもよい。
　一方、負荷ライン５２Ｂは、浮体式風力発電装置１が有する負荷を送電ライン５２Ａに接続するためのものである。負荷ライン５２Ｂには、トランス５２３を介して、風車コントロールセンタ（ＷＴＧ．ＣＣ）５４と、ナセルコントロールセンタ（ナセル．ＣＣ）５６と、浮体コントロールセンタ（浮体．ＣＣ）５７と、非常用コントロールセンタ（非常用．ＣＣ）５８が接続されている。ここで、コントロールセンタとは、配線用遮断器や電開閉器、電磁接触器、始動リアクトル等を含み、各負荷への電力供給を制御するものである。
　風車コントロールセンタ５４は、浮体式風力発電装置１の運転中、負荷ライン５２Ｂを経由して発電機４７から送電される電力を、ナセルコントロールセンタ５６、浮体コントロールセンタ５７、非常用コントロールセンタ５８に分配する。また、風車コントロールセンタ５４は、浮体式風力発電装置１の運転停止中、負荷ライン５２Ｂを経由してグリッド１００から送電される電力を、各コントロールセンタ５６，５７，５８に分配してもよい。
　ナセルコントロールセンタ５６は、ナセル６内に配置され、ピッチ駆動機構４９を含む機器の電力供給を制御する。また、ナセルコントロールセンタ５６には、ディーゼル発電機等の電源（不図示）が接続されてもよく、グリッド１００又は発電機４７からの給電が不可能な場合に、当該電源からピッチ駆動機構４９等に電力が供給されるようになっている。さらに、このナセルコントロールセンタ５６は、メンテナンス時における各機器の動作確認にて、ピッチ駆動機構４９に電力を供給し、ピッチ駆動機構の動作確認を行うように構成される。
　浮体コントロールセンタ５７は、タワー８下部又は浮体１０に配置され、バラストポンプ２９への電力供給を制御する。また、浮体コントロールセンタ５７には、ディーゼル発電機等の電源６６が接続されてもよく、グリッド１００又は発電機４７からの給電が不可能な場合に、電源６６からバラストポンプ２９に電力が供給されるようになっている。なお、電源６６は仮設電源であってもよい。さらに、この浮体コントロールセンタ５７は、メンテナンス時における各機器の動作確認にて、バラストポンプ２９に電力を供給し、バラストポンプ２９を作動させて浮体１０の浮沈動作確認を行うように構成される。
　非常用コントロールセンタ５８は、タワー８下部又は浮体１０に配置され、航空障害塔６０、航路標識灯６２、ブーストポンプ４８等の風力発電機２の各種の補機への電力供給を制御する。また非常用コントロールセンタ５７には、ディーゼル発電機等のバックアップ電源６４が接続されてもよく、グリッド１００又は発電機４７からの給電が不可能な場合に、バックアップ電源６４から各種の補機に電力が供給されるようになっている。バックアップ電源６４はタワー８下部又は浮体１０に配置されてもよい。さらに、タワー８下部又は浮体１０には、バックアップ電源６４に燃料を供給する燃料タンク６５が設けられてもよい。その場合、燃料タンク６５は、風力発電機２の電源喪失後、海上の荒天によるアクセス不可を考慮して、数日間（例えば１０日程度）連続運転できる燃料を貯留可能な容量を有してもよい。なお、バックアップ電源６４は仮設電源であってもよい。さらに、この非常用コントロールセンタ５８は、メンテナンス時における各機器の動作確認にて、風力発電機１の各種の補機（例えば、航空障害塔６０、航路標識灯６２、ブーストポンプ４８等）に電力を供給し、これらの補機の動作確認を行うように構成される。その際、非常用コントロールセンタ５８にはバックアップ電源６４から電力が供給され、バックアップ電源６４には燃料タンク６５から燃料が供給される。
　次に、図５Ａ～図５Ｅを参照して、本実施形態における浮体式風力発電装置１のメンテナンス方法について説明する。なお、図５Ａ～図５Ｅは本発明の一実施形態に係る浮体式風力発電装置のメンテナンス方法を説明する図であり、図５Ａは第１浮体式風力発電装置を係留ラインから切り離す状態を示す図で、図５Ｂは第１浮体式風力発電装置を係留位置から移動させる状態を示す図で、図５Ｃは第１浮体式風力発電装置のメンテナンス作業の状態を示す図で、図５Ｄは第２浮体式風力発電装置を係留位置に移動させる状態を示す図で、図５Ｅは第２浮体式風力発電装置に係留ラインを接続する状態を示す図である
　以下の説明において、メンテナンス対象部位を有する浮体式風力発電装置を第１浮体式風力発電装置１Ａと称し、メンテナンス対象部位を有しない浮体式風力発電装置を第２浮体式風力発電装置１Ｂと称する。図５に示す実施形態では、第１浮体式風力発電装置１Ａと第２浮体式風力発電装置１Ｂは同一であってもよい。
　一実施形態において、図５Ａに示すように、係留位置２００に係留されている第１浮体式風力発電装置１Ａにメンテナンスを施す場合、まず、第１浮体式風力発電装置１Ａの浮体１０Ａに取り付けられている係留ライン３０及び海底ケーブル５０を切り離す作業を行う。ここで、係留ライン３０は重量が大きいので、例えば、作業船２０２に装備されるクレーン等を用いて、切り離し作業を行ってもよい。浮体１０Ａから切り離された係留ライン３０及び海底ケーブル５０は、浮体構造物２０４に保持させる。なお、浮体構造物２０４は、水上に浮かぶ構造物であれば特に限定されず、例えばブイ、船体、メガフロート等であってもよい。
　そして、図５Ｂに示すように、浮体１０Ａに接続された係留ライン３０及び海底ケーブル５０を全て切り離し、これらを浮体構造物２０４に保持させたら、浮体式風力発電装置１Ａを係留位置２００からメンテナンス場所へ向けて移動させる。
　浮体式風力発電装置１Ａがメンテナンス場所に到達したら、メンテナンス作業を行う。なお、メンテナンス場所は、風や波浪等の周囲環境条件が係留位置より良好な水上（例えば沿岸等）又は陸上（例えばドック等）であってもよい。これにより、安定した作業環境下でメンテナンス作業を行うことができる。あるいは、浮体式風力発電装置１Ａを岸壁に接岸させた状態でメンテナンスしてもよく、これにより浮体式風力発電装置１Ａの動揺を抑制して、安定した作業環境を形成することができる。メンテナンス作業としては、風力発電機２Ａを構成する機器の修理や交換、浮体１０Ａを構成する機器の修理や交換、各種補機の修理や交換等が挙げられる。
　例えば、第１浮体式風力発電装置１Ａのブレード３Ａの交換を行う場合、図５Ｃに示すように、第１浮体式風力発電装置１Ａを岸壁に接岸させた状態で、第１浮体式風力発電装置１Ａのブレード３Ａの交換を行ってもよい。その場合、陸上に配置したクレーン２１０によって、一本のブレード３Ａを吊り下ろし、他のブレード３Ａを吊り上げて風力発電機２Ａに取り付ける。このようにしてブレード３Ａの交換作業を行うことで、作業効率を向上させることができるとともに、大型のクレーン２１０を用いることも可能となる。
　また、第１浮体式風力発電装置１Ａのドライブトレインの交換を行う場合においても、第１浮体式風力発電装置１Ａを岸壁に接岸させた状態で、ドライブトレインの少なくとも一部を構成する機器を交換してもよい。その場合、図２に示すように、ドライブトレインは、油圧ポンプ４２及び油圧モータ４３によって構成される油圧トランスミッション４２を含み、交換する機器は、油圧ポンプ４２、油圧モータ４３および発電機４７の少なくとも一つであってもよい。このようにしてドライブトレイン４１の交換作業を行うことで、作業効率を向上させることができるとともに、大型のクレーン２１０を用いることも可能となる。
　上述ように第１浮体式風力発電装置１Ａにメンテナンスを施すことによって、メンテナンス部位を有しない第２浮体式風力発電装置１Ｂが得られる。
　メンテナンス作業が終了したら、図５Ｄに示すように、メンテナンス作業が施された第２浮体式風力発電装置１Ｂを係留位置２００に移動させる。第２浮体式風力発電装置１Ｂが係留位置２００に到達したら、係留ライン３０及び海底ケーブル５０を浮体構造物２０４から取り外し、第２浮体式風力発電装置１Ｂの浮体１０Ｂに接続する。この際、作業船２０２に装備されるクレーン等を用いて、浮体構造物２０４から浮体１０Ｂへの係留ライン３０及び海底ケーブル５０の付け替え作業を行ってもよい。
　上述のように、メンテナンス対象部位を有する第１浮体式風力発電装置１Ａを係留位置から移動させて、メンテナンス対象部位を有しない第２浮体式風力発電１Ｂを係留位置２００に移動させる。これにより、風力発電装置の係留位置２００でのメンテナンスに適さないような大掛かりなメンテナンス作業については、他の場所にて行うことができる。よって、風力発電装置１の係留位置２００の周囲環境条件によらず、浮体式風力発電装置１のメンテナンスを行うことができる。
　また、第１浮体式風力発電装置１Ａを移動させる際に、浮体１０Ａから係留ライン３０及び海底ケーブル５０を切り離してこれらを浮体構造物２０４に保持させておくことで、第２浮体式風力発電装置１Ｂを係留する際に、係留ライン３０及び海底ケーブル５０を容易に浮体に接続することができる。
　さらに、第１浮体式風力発電装置１Ａにメンテナンスを施した後、この風力発電装置を第２浮体式風力発電装置１Ｂとして係留位置に戻すことで、浮体式風力発電装置１の代替機を前提とせずに風力発電システムを運用できる。すなわち、設備コストを抑えながら、風力発電システムの運営を行うことができる。なお、ここでいう風力発電システムとは、少なくとも一つの浮体式風力発電装置１の集合体である。
　また、他の実施形態において、図６Ａ～図６Ｄに示すようにメンテナンスを行ってもよい。なお、図６Ａ～図６Ｄは浮体式風力発電装置のメンテナンス方法を説明する図であり、図６Ａは第１浮体式風力発電装置を係留ラインから切り離す状態を示す図で、図６Ｂは第１浮体式風力発電装置及び第２浮体式風力発電装置の入れ替え前の状態を示す図で、図６Ｃは第１浮体式風力発電装置及び第２浮体式風力発電装置の入れ替え後の状態を示す図で、図６Ｄは第１浮体式風力発電装置のメンテナンス作業の状態を示す図である。
　図６Ａに示すように、係留位置２００に係留されている第１浮体式風力発電装置１Ａにメンテナンスを施す場合、まず、第１浮体式風力発電装置１Ａの浮体１０Ａに取り付けられている係留ライン３０及び海底ケーブル５０を切り離す作業を行う。切り離した係留ライン３０及び海底ケーブル５０は浮体構造物２０４に保持させる。
　そして、図５Ｂに示すように、浮体１０Ａに接続された係留ライン３０及び海底ケーブル５０を全て切り離し、浮体構造物２０４に保持させたら、第１浮体式風力発電装置１Ａを係留位置２００からメンテナンス場所へ向けて移動させる。さらに、第１浮体式風力発電装置１Ａを係留位置２００から移動させたら、別の第２浮体式風力発電装置１Ｂを係留位置２００に移動させる。なお、第２浮体式風力発電装置１Ｂは、使用後にメンテナンスが施された風力発電装置であってもよいし、未使用の風力発電装置であってもよい。
　図６Ｃに示すように、第２浮体式風力発電装置１Ｂが係留位置２０に到達したら、第２浮体式風力発電装置１Ｂの浮体１０Ｂに係留ライン３０及び海底ケーブル５０を接続する。このように、第１浮体式風力発電装置１Ａを係留位置２００から移動させた後、別の第２浮体式風力発電１Ｂを係留位置２００に移動させることで、第１浮体式風力発電装置１Ａのメンテナンス中においても第２浮体式風力発電装置１Ｂを稼働させることができる。よって、風力発電システムの設備稼働率を向上できる。
　図６Ｄに示すように、第１浮体式風力発電装置１Ａがメンテナンス場所に到達したら、メンテナンス作業を行う。なお、メンテナンス場所は、風や波浪等の周囲環境条件が係留位置２００より良好な水上（例えば沿岸等）又は陸上（例えばドック等）であってもよい。これにより、安定した作業環境下でメンテナンス作業を行うことができる。あるいは、浮体式風力発電装置１Ａを岸壁に接岸させた状態でメンテナンスしてもよく、これにより浮体式風力発電装置１Ａの動揺を抑制して、安定した作業環境を形成することができる。メンテナンス作業は、図５に示した実施形態と同一であるので、詳細な説明を省略する。
　また、図５又は図６に示したメンテナンス方法において、以下の構成を備えていてもよい。
　メンテナンス作業後に、第２浮体式風力発電装置１Ｂを係留位置２００に移動させる前に、動作確認場所で第２浮体式風力発電装置１Ｂの動作確認を行う。ここで、動作確認場所は、風や波浪等の周囲環境条件が係留位置２００より良好な水上（例えば沿岸等）又は陸上（例えばドック等）であってもよい。これにより、安定した作業環境下で動作確認を行うことができる。あるいは、第２浮体式風力発電装置１Ｂを岸壁に接岸させた状態で動作確認してもよく、これにより第２浮体式風力発電装置１Ｂの動揺を抑制して、安定した作業環境を形成することができる。動作確認としては、例えば、浮体１０Ａの浮沈動作確認、各補機の動作確認、ブレード３Ｂのピッチ動作確認等が挙げられる。
　第２浮体式風力発電装置１Ｂを係留位置２００に移動させてから動作確認を行うと、確認結果に問題があった場合、再度、第２浮体式風力発電装置１Ｂをメンテナンス場所まで戻さなければならないことがある。そこで、上記実施形態では、第２浮体式風力発電装置１Ｂを係留位置２００に移動させる前に動作確認を行うようにしたので、第２浮体式風力発電装置１Ｂの係留位置２００への設置作業を効率的に行うことができる。
　また、風や波浪等の周囲環境条件が係留位置より穏やかな水上又は陸上、あるいは岸壁に接岸させた状態のように、より安定した作業環境下で動作確認を行うことができる。よって、動作確認作業の効率化が図れる。
　以下、動作確認の例について記載する。
　浮体１０Ｂの浮沈動作確認を行う場合、浮体コントロールセンタ５７で制御されるバラストポンプ２９を用いて、浮体１０Ｂのバラスト室へ注水し、浮体１０Ｂの浮沈動作を確認する。このとき、風力発電機３Ｂは、タワー８の下部のみが設置された状態で浮沈動作確認を行ってもよい。すなわち、タワー８は、円筒状の複数のタワーセクションが積み重ねられて構成される。その場合、浮体１０Ｂの上に、下方のタワーセクションのみ設置された状態で、浮体１０Ｂの浮沈動作を行ってもよい。バラストポンプ２９と浮体コントロールセンタ５７とは風力発電機３Ａのタワー下部又は浮体１０Ａに設けられるので、浮体１０Ｂ上に風力発電機３Ｂが完全に組み上がる前であっても浮体１０Ｂの浮沈動作確認を行うことができる。
　また、第２浮体式風力発電装置１Ｂを係留位置２００に移動させる前に風力発電機３Ｂの浮体１０Ｂの浮沈動作の確認を行うことができるので、第２浮体式風力発電装置１Ｂを係留位置２００に設置した後で浮体１０Ｂの浮沈動作の不具合のために第２浮体式風力発電装置１Ｂのメンテナンス場所への再移動を余儀なくされるといった事態を防止できる。また、係留位置２００よりも安定した作業環境下で動作確認を行うことができ、浮沈動作確認作業の効率化が図れる。
　また、バラストポンプ２９と浮体コントロールセンター５７は風力発電機３Ｂのタワー下部又は浮体に設けられているため、浮体１０Ｂ上に風力発電機３Ｂが完全に組み上がる前であっても浮体１０Ｂの浮沈動作確認を行うことができる。
　ピッチ駆動機構４９の動作確認を行う場合、第２浮体式風力発電装置１Ｂにブレード３及びナセル６を取り付けた状態で、ナセルコントロールセンター５６による制御下で電源からピッチ駆動機構４９に電力を供給し、ピッチ駆動機構４９が正常に動作するか否かを確認する。
　これにより、第２浮体式風力発電装置１Ｂを係留位置２００に移動させる前にピッチ駆動機構４９の動作確認を行うことができるので、第２浮体式風力発電装置１Ｂを係留位置２００に設置した後でピッチ駆動機構４９の不具合のために第２浮体式風力発電装置１Ｂのメンテナンス場所への再移動を余儀なくされるといった事態を防止できる。また、係留位置２００よりも安定した作業環境下でピッチ駆動機構４９の動作確認を行うことができ、動作確認作業の効率化が図れる。
　風力発電機３Ｂの各種の補機の動作確認を行う場合、非常用コントロールセンター５８の制御下で各種の補機に電力を供給し、各補機の動作確認を行う。例えば、非常用コントロールセンター５８から航空障害灯６０に電力を供給し、点灯確認を行う。航路標識灯６２、ブーストポンプ４８等の他の補機についても同様に動作確認する。なお、動作確認時には、バックアップ電源６４から各補機に電力を供給してもよい。
　これにより、第２浮体式風力発電装置１Ｂを係留位置２００に移動させる前に風力発電機３Ｂの補機の動作確認を行うことができるので、第２浮体式風力発電装置１Ｂを係留位置２００に設置した後で風力発電機３Ｂの補機の不具合のために第２浮体式風力発電装置１Ｂのメンテナンス場所への再移動を余儀なくされるといった事態を防止できる。また、係留位置２００よりも安定した作業環境下で補機の動作確認を行うことができ、動作確認作業の効率化が図れる。
　また、バックアップ電源６４の動作確認を行う場合、燃料タンク６５から発電用燃料をバックアップ電源６４に供給し、バックアップ電源が正常に動作するか否かの確認を行う。
　これにより、第２浮体式風力発電装置１Ｂを係留位置２００に移動させる前にバックアップ電源６４の動作確認を行うことができるので、第２浮体式風力発電装置１Ｂを係留位置２００に設置した後でバックアップ電源６４の不具合のために第２浮体式風力発電装置１Ｂのメンテナンス場所への再移動を余儀なくされるといった事態を防止できる。また、係留位置２００よりも安定した作業環境下でバックアップ電源の６４動作確認を行うことができ、動作確認作業の効率化が図れる。
　同様に、内部配電網５１の動作確認を行うようにしてもよい。例えば、非常用コントロールセンター５８の制御下で内部配電網５１の開閉器５２１やトランス５２２，５２３に電力を供給し、正常に動作するか否かを確認する。
　これにより、第２浮体式風力発電装置１Ｂを係留位置２００に移動させる前に内部配電網５１の動作確認を行うことができるので、第２浮体式風力発電装置１Ｂを係留位置２００に設置した後で内部配電網５１の不具合のために第２浮体式風力発電装置１Ｂのメンテナンス場所への再移動を余儀なくされるといった事態を防止できる。また、係留位置２００よりも安定した作業環境下で内部配電網５１の動作確認を行うことができ、動作確認作業の効率化が図れる。
　以上説明したように、上述の実施形態によれば、第１浮体式風力発電装置１Ａを係留位置から移動させて、メンテナンス対象部位を有しない第２浮体式風力発電１Ｂを係留位置２００に移動させることにより、係留位置２００の周囲環境条件によらず、浮体式風力発電装置１のメンテナンスを行うことができる。
　また、第１浮体式風力発電装置１Ａを移動させる際に、浮体１０Ａから係留ライン３０及びケーブル５０を切り離してこれらを浮体構造物２０４に保持させておくことで、第２浮体式風力発電装置１Ｂを係留する際に、係留ライン３０及びケーブル５０を容易に浮体に接続することができる。
　以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはいうまでもない。
　１　　　　　　　浮体式風力発電装置
　２　　　　　　　風車
　３　　　　　　　ブレード
　４　　　　　　　ハブ
　５　　　　　　　ロータ
　６　　　　　　　ナセル
　８　　　　　　　タワー
　９　　　　　　　プラットホーム
　１０，１０Ａ，１０Ｂ　　　浮体
　１２　　　　　　第１コラム
　１４　　　　　　第２コラム
　１６　　　　　　第３コラム
　２０　　　　　　第１ロワーハル
　２２　　　　　　第２ロワーハル
　３０　　　　　　係留ライン
　２６　　　　　　アンカー
　２７　　　　　　バラスト室
　２８　　　　　　ポンプ室
　２９　　　　　　バラストポンプ
　３０　　　　　　係留ライン
　３１　　　　　　ストッパ
　３２　　　　　　ガイド部
　４０　　　　　　回転シャフト
　４１　　　　　　ドライブトレイン（油圧トランスミッション）
　４２　　　　　　油圧ポンプ
　４３　　　　　　油圧モータ
　４４　　　　　　高圧油ライン
　４５　　　　　　低圧油ライン
　４７　　　　　　発電機
　４８　　　　　　ブーストポンプ
　４９　　　　　　ピッチ駆動機構
　５０，１０３　　海底ケーブル
　５１　　　　　　内部配電網
　５２Ａ　　　　　送電ライン
　５２Ｂ　　　　　負荷ライン
　５４　　　　　　風車コントロールセンタ（ＷＴＧ．ＣＣ）
　５６　　　　　　ナセルコントロールセンタ（ナセル．ＣＣ）
　５７　　　　　　浮体コントロールセンタ（浮体．ＣＣ）
　５８　　　　　　非常用コントロールセンタ（非常用．ＣＣ）
　６０　　　　　　航空障害塔
　６２　　　　　　航路標識灯
　６５　　　　　　バックアップ電源
　６６　　　　　　燃料タンク
　６６　　　　　　電源
　１００　　　　　グリッド
　２００　　　　　係留位置
　２０４　　　　　浮体構造物
　５２１　　　　　開閉器
　５２２，５２３　トランス

Claims (12)

  1. 　係留ラインによって係留位置に係留された浮体上に風力発電機が設置され、前記風力発電機で生成した電力をケーブルに供給するように構成された浮体式風力発電装置のメンテナンス方法であって、
    　メンテナンス対象部位を有する第１浮体式風力発電装置の前記浮体から前記係留ライン及び前記ケーブルを切り離す切り離しステップと、
    　前記切り離しステップの後、前記係留ライン及び前記ケーブルを浮体構造物に保持させる保持ステップと、
    　前記切り離しステップの後、前記第１浮体式風力発電装置を前記係留位置から移動させる第１移動ステップと、
    　メンテナンス対象部位を有しない第２浮体式風力発電装置を前記係留位置に移動させる第２移動ステップと、
    　前記第２移動ステップの後、前記係留ライン及び前記ケーブルを前記浮体構造物から取り外し、前記第２浮体式風力発電装置に接続する接続ステップとを備えることを特徴とする浮体式風力発電装置のメンテナンス方法。
  2. 　前記第１移動ステップの後、前記第１浮体式風力発電装置にメンテナンスを施し、前記第２浮体式風力発電装置を得るメンテナンスステップをさらに備え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のメンテナンス方法。
  3. 　前記第２移動ステップでは、前記第１浮体式風力発電装置とは別の前記第２浮体式風力発電装置を前記係留位置に移動させ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のメンテナンス方法。
  4. 　前記第２移動ステップの前、動作確認場所において前記第２浮体式風力発電装置の動作確認を行う動作確認ステップをさらに備える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のメンテナンス方法。
  5. 　前記浮体式風力発電装置は、前記浮体を浮沈させるためのバラストポンプと、前記バラストポンプを制御するための浮体コントロールセンターとを有し、
    　前記バラストポンプおよび前記浮体コントロールセンターは、前記風力発電機のタワー下部又は前記浮体に設置されており、
    　前記動作確認ステップでは、前記動作確認場所において、前記浮体コントロールセンターの制御下で電源から前記バラストポンプに電力を供給し、前記バラストポンプを作動させて前記浮体の浮沈動作を確認することを特徴とする請求項４に記載の浮体式風力発電装置のメンテナンス方法。
  6. 　前記浮体式風力発電装置は、前記風力発電機の補機と、前記補機を制御するための非常用コントロールセンターとを有し、
    　前記動作確認ステップでは、前記動作確認場所において、前記非常用コントロールセンターの制御下で電源から前記補機に電力を供給し、前記補機の動作確認を行うことを特徴とする請求項４に記載の浮体式風力発電装置のメンテナンス方法。
  7. 　前記電源は、非常時に前記浮体式風力発電装置の各部に電力を供給するためのバックアップ電源であり、
    　前記浮体式風力発電装置は、前記バックアップ電源に発電用燃料を供給するための燃料タンクを有し、
    　前記動作確認ステップでは、前記燃料タンクから前記発電用燃料を前記バックアップ電源に供給し、前記バックアップ電源の動作確認を行うことを特徴とする請求項５又は６に記載の浮体式風力発電装置のメンテナンス方法。
  8. 　前記浮体式風力発電装置は、前記風力発電機の発電機と前記ケーブルとの間に設けられてトランス及び開閉器を含む内部配電網を有し、
    　前記動作確認ステップでは、前記動作確認場所において前記内部配電網の動作確認を行うことを特徴とする請求項４に記載の浮体式風力発電装置のメンテナンス方法。
  9. 　前記浮体式風力発電装置は、前記風力発電機のブレードのピッチ角を変更するためのピッチ駆動機構と、前記風力発電機のナセル内に設置されて前記ピッチ駆動機構を含む機器の制御を行うナセルコントロールセンターとを有し、
    　前記動作確認ステップでは、前記第２浮体式風力発電装置に前記ブレード及び前記ナセルを取り付けた状態で、前記ナセルコントロールセンターによる制御下で電源から前記ピッチ駆動機構に電力を供給し、前記ピッチ駆動機構の動作確認を行うことを特徴とする請求項４に記載の浮体式風力発電装置のメンテナンス方法。
  10. 　前記メンテナンスステップでは、前記第１浮体式風力発電装置を岸壁に接岸させた状態で、前記第１浮体式風力発電装置のブレードの交換を行う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のメンテナンス方法。
  11. 　前記メンテナンスステップでは、前記第１浮体式風力発電装置を岸壁に接岸させた状態で、前記第１浮体式風力発電装置のドライブトレインの少なくとも一部を構成する機器を交換す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のメンテナンス方法。
  12. 　前記ドライブトレインは、油圧ポンプ及び油圧モータによって構成され、前記風力発電機のロータの回転エネルギーを発電機に伝達するための油圧トランスミッションを含み、
    　前記機器は、前記油圧ポンプ、前記油圧モータおよび前記発電機の少なくとも一つであ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のメンテナンス方法。
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