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» 2016年02月23日 15時00分 UPDATE

自然エネルギー:洋上風力発電は鋼のスカートで海底に固定、風や波に3倍以上の抵抗力 (1/2)

陸上よりも強い風が吹く洋上では発電量が増える半面、発電設備の安全性とコストが大きな課題だ。大林組は「スカートサクション」と呼ぶ円筒形の構造物を開発して、風や波に対する抵抗力を3倍以上に高めた。着床式と浮体式の両方に適用可能で、従来の方法と比べてコストと工期も削減できる。

[石田雅也,スマートジャパン]

 大林組が開発した「スカートサクション」は円筒形の鋼製かコンクリート製で、内部は空洞になっている(図1)。実際に洋上風力発電に適用できる大きさの構造物で試験を実施した結果、従来の設置方法と比較して着床式では3倍、浮体式では5〜8倍の抵抗力を発揮した。

yojo_skirt4_sj.jpg 図1 実物大の「スカートサクション」。出典:大林組

 スカートサクションは女性が身につけるスカートに似た形状の構造物の内部から、海底で水を吸引(サクション)することによって、内側と外側の水圧の差で抵抗力を発揮する仕組みだ。海底に固定する時には、スカートを海底面に貫入させながら内部の水を抜いていくと、抵抗が少なくなって打ち込みやすくなる(図2)。

yojo_skirt2_sj.jpg 図2 スカートサクションの貫入時(左)と引き抜き荷重作用時(右)の挙動。出典:大林組

 一方で海底に固定した後に風や波の力で洋上の発電設備が揺れると、スカートを上方に引き抜く作用の荷重がかかる。ところがスカート内部の水圧が外の海中よりも低くなるために、反作用が生まれて抵抗力が大きくなり、引き抜き荷重に耐えることができる。

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