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» 2015年06月23日 07時00分 UPDATE

自然エネルギー:超大型の洋上風力が福島沖へ、直径167メートルの風車で12月に発電開始

福島県の沖合20キロメートルの洋上に、浮体式で世界最大の風力発電設備が12月に運転を開始する見通しになった。直径が167メートルある超大型の風車を搭載して、発電能力は1基で7MWに達する。組立作業を完了した小名浜港から現地へ向けて、来週6月30日に曳航作業を開始する予定だ。

[石田雅也,スマートジャパン]

 世界に先駆ける浮体式の洋上風力発電として注目を集める福島沖の実証プロジェクトが新たな段階に入る。2013年11月に運転を開始した発電能力2MW(メガワット)の「ふくしま未来」に続いて、風車の直径が2倍以上ある7MWの超大型機「ふくしま新風(しんぷう)」の設置作業が6月30日に始まる(図1)。

fukushima_yojo5_sj.jpg 図1 浮体式の洋上風力発電設備「ふくしま新風」。出典:福島洋上風力コンソーシアム

 福島県の小名浜港で2014年12月に開始した風車の組み立て作業が完了した。6月30日に浮体構造に搭載した状態で現地まで曳航する計画が決まり、9月中旬に設置工事を完了できる見通しになった。約3カ月の試運転を経て、12月中旬から実証運転に入る予定だ。

 浮体式の洋上風力発電設備を設置する海域は、東京電力の「福島第二原子力発電所」がある楢葉町(ならはまち)から沖合へ約20キロメートルの距離にある(図2)。すでに2MWの発電設備に加えて変電設備の「ふくしま絆」も稼働していて、洋上から海底ケーブルを通じて陸上まで電力を送れるようになっている。

fukushima_yojo2_sj.jpg 図2 福島沖の設置海域と設備(画像をクリックすると拡大)。出典:福島洋上風力コンソーシアム

 新たに設置作業が始まる超大型の風車は「3コラム型セミサブ」と呼ぶ浮体構造の上に搭載する(図3)。この浮体は3本の垂直の柱と2本の水平の柱を直角に組み合わせた構造で、下半分程度が水中に潜って風車を安定させることができる。風車は直径が167メートルあって、中心部を海面から105メートルの高さに設置する。風車の回転を発電機に効率よく伝えるために油圧ドライブ方式を採用した点が特徴だ。

fukushima_yojo4_sj.jpg 図3 浮体式による洋上風力発電の実証設備。出典:福島洋上風力コンソーシアム

 福島沖の実証プロジェクトは東日本大震災からの復興に向けて、福島県を再生可能エネルギーの供給基地として発展させる目的で2011年度から始まった。2015年度までの5年間に合計3基の発電設備と1基の変電設備を浮体式で建設して、発電量や安全性などを検証する(図4)。後半の2014〜15年度には7MWの発電設備2基を稼働させる計画だったが、そのうち1基の発電能力を5MWに変更したことが新たに明らかになった。

fukushima_yojo3_sj.jpg 図4 実証プロジェクトの当初の計画。出典:福島洋上風力コンソーシアム

 5MWに引き下げた発電設備は「アドバンストスパー」と呼ぶ構造の浮体に搭載する。細長い円筒形の柱に八角形の台を縦に配置して安定性を高める。現時点では浮体と風車ともに製造中で、作業が順調に進めば、2015年度内に洋上の設置作業を完了して発電を開始することができる。

 日本の近海は海底が深いところが多いため、発電設備を海底に固定する着床式が可能な洋上は意外に少ない。浮体式による福島沖の実証プロジェクトが成果を上げれば、未来に向けて再生可能エネルギーを大きく伸ばせる可能性が開ける。

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