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公開番号2024175445
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-18
出願番号2023093237
出願日2023-06-06
発明の名称スパー型洋上風力発電設備の建造方法
出願人戸田建設株式会社
代理人個人
主分類F03D 13/10 20160101AFI20241211BHJP(液体用機械または機関;風力原動機,ばね原動機,重力原動機;他類に属さない機械動力または反動推進力を発生するもの)
要約【課題】大型起重機船を使用せずに或いは大型起重機船の使用を最小限としながら、前記クレーン搭載浮体を用いて、安全かつ効率的にスパー型洋上風力発電設備の建造ができるようにする。
【解決手段】洋上風力発電設備1の浮体4と同じ浮体4に、タワー6を取り付け、タワー6の頂部にクレーン設備3を設けたクレーン搭載浮体2を海上に浮かばせて設置し(第1ステップ)、次に複数の浮体4を海上に浮かばせたならば、これらの浮体4と前記クレーン搭載浮体2とを相互に連結して一体化を図る(第2ステップ)。そして、前記クレーン搭載浮体2のクレーン設備3を用いて、各浮体4の上部にタワー6及びナセル8とブレード9の取付けを行って洋上風力発電設備1を完成させる(第3、4ステップ)。洋上風力発電設備1を完成させたならば、完成させた各洋上風力発電設備1を前記クレーン搭載浮体2から切り離して所定の場所に設置する(第5ステップ)。
【選択図】図17
特許請求の範囲【請求項１】
洋上風力発電設備の浮体と同じ浮体に、タワーを取り付けるとともに、タワーの頂部にクレーン設備を設けたクレーン搭載浮体を海上に浮かばせて設置する第１ステップと、
１又は複数の洋上風力発電設備の浮体を海上に浮かばせるとともに、これらの浮体と前記クレーン搭載浮体とを相互に連結して一体化を図る第２ステップと、
前記クレーン搭載浮体のクレーン設備を用いて、各浮体の上部にタワーを取り付ける第３ステップと、
前記クレーン搭載浮体のクレーン設備を用いて、各タワーの頂部にナセルとブレードの取付けを行って洋上風力発電設備を完成させる第４ステップと、
完成させた各洋上風力発電設備を前記クレーン搭載浮体から切り離して所定の場所に設置する第５ステップとからなることを特徴とするスパー型洋上風力発電設備の建造方法。
続きを表示（約 160 文字）【請求項２】
各ステップの任意の時期に、浮体内にバラストを投入又は排出して吃水調整を行う請求項１記載のスパー型洋上風力発電設備の建造方法。
【請求項３】
浮体の建造中に、各浮体の係留索を設置することにより安定性の向上を図る請求項１、２いずれかに記載のスパー型洋上風力発電設備の建造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、比較的水深の深い海上に設置されるスパー型洋上風力発電設備の建造方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より、主として水力、火力及び原子力発電等の発電方式が採用されてきたが、近年は環境や自然エネルギーの有効活用の点から自然風を利用して発電を行う風力発電が注目されている。この風力発電設備には、陸上設置方式と水上（主として海上）設置方式とがあるが、沿岸域から後背に山岳地形をかかえる我が国の場合は、沿岸域に安定した風が見込める平野が少ない状況にある。一方、日本は四方を海で囲まれており、海上は発電に適した風が容易に得られるとともに、設置の制約が少ないなどの利点を有する。そこで、近年は洋上風力発電設備やその施工方法、浮体構造が多く提案されている。
【０００３】
前記浮体構造としては、浮体を水面に浮かばせるパージ型浮体、浮体の下部を水面下に沈めて半潜水状態で浮かばせるセミサブ型、棒状の釣り浮きのように起立状態で浮かばせるスパー型などに大別される。
【０００４】
本出願人は、前記スパー型浮体に関して、下記特許文献１において、浮体と、係留索と、タワーと、タワーの頂部に設備されるナセル及び複数の風車ブレードとからなる洋上風力発電設備であって、前記浮体は、コンクリート製のプレキャスト筒状体を高さ方向に複数段積み上げ、各プレキャスト筒状体をＰＣ鋼材により緊結し一体化を図った下側コンクリート製浮体構造部（以下、コンクリート製浮体部という。）と、この下側コンクリート浮体構造部の上側に連設された上側鋼製浮体構造部（以下、鋼製浮体部という。）とからなるスパー型浮体構造とした洋上風力発電設備（以下、スパー型洋上風力発電設備という。）を提案した。
【０００５】
前記スパー型洋上風力発電設備を海上に設置する場合、波の穏やかな湾内で施工を行うのが望ましいが、浮体の吃水（水面下の部分）が概ね７０ｍ以上と深いのに対して、湾内の水深は一般的にこれよりも浅いため、湾内での施工は困難であった。このため、風車の設置に当たっては、下記特許文献２に示されるように、水深の深い湾外で大型起重機船を用いて行うようにしていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特許第５２７４３２９号公報
特開２０１２－２０１２１９号公報
特開２０２２－５５４６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、洋上風力発電設備の施工に必要な大型起重機船は、現時点で日本には数隻しかなく、また自走できないため稼働のためにタグボートなどが３～４隻ほど必要であるため、膨大な傭船コストが掛かるなどの問題があった。仮に、数十基の洋上風力発電設備を施工する場合には、大型起重機船の長期間の拘束が必要になり、この大型起重機船の傭船料コストが更に膨大化するという問題があった。
【０００８】
そこで、本出願人は上記特許文献３において、図２１に示されるように、海上に設置する洋上風力発電設備の浮体６１と同じ浮体６１に、タワー６２を取り付けるとともに、タワー６２の上部にクレーン設備６３を設けたクレーン搭載浮体６０によって、これから海上に設置する洋上風力発電設備のタワー６２に対して風車６４（ナセル及びブレード）を搭載する風車搭載方法を提案した。
【０００９】
この方法によれば、大型起重機船を傭船することなく、ナセル等の風車設備を搭載することが可能になるが、このクレーン搭載浮体６０の場合は、洋上で動揺し易いため安定性が低く、架設に際して設置対象との位置合わせにかなりの精度と労力とが要求されることになる。また、タワー、ナセルやブレードなどの吊荷の盛替えに際して、クレーン搭載浮体側では荷重が急に無くなって上方向に移動しようとし（吃水が小さく）、一方荷重が預けられた浮体側が急に重量が増して沈み込むように下方向に移動しようとするため（吃水が大きく）、吊荷の盛替えに伴う相対的な移動差が生じ易く、安全性に欠ける作業を伴うという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明の課題は、大型起重機船を使用せずに或いは大型起重機船の使用を最小限としながら、前記クレーン搭載浮体を用いて、安全かつ効率的にスパー型洋上風力発電設備の建造ができるようにする方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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