風のエネルギーを利用する風力発電は、他の再生可能エネルギーと比べて高い設備利用率での電源供給が可能な発電方法として有望視されています。また今後は、陸上だけにとどまらず、洋上への大規模導入も期待されています。

風力発電所の建設には、風況が良好な適地選定から始まり、効率的な風車配置や発電量予測、環境影響調査などの事前検討の段階から、建設地点の条件に応じた設計や施工を経て、運転開始に至るまでに様々な諸検討が必要となります。

鹿島では、30年を超える実績を踏まえて、すべての段階において最適なサービスを提供致します。

串木野れいめい風力発電所

風力発電所の建設を計画する際、まず風力発電所設置に適した土地を選定することが重要な要素の一つです。

風力発電に適した土地の条件には風車輸送のしやすさ、民家との距離が離れているなど様々なものがありますが、中でも最も重要な条件は平均風速が大きいことです。風力発電の発電量は風速の3乗に比例して大きくなるので、わずかな風速の差でも大きな発電量の差となります。そのため、事前に正確な風況（特定の場所における平均風速、瞬間最大風速、風向等、風の状態や性質のこと）を把握することは、風力発電所建設計画において最も重要です。鹿島は現地での風況調査や専用シミュレーションソフトを用いた発電量予測など、事業計画の初期段階からお客様のニーズにお応えします。

景観シミュレーション例

風力発電所を計画する際には、発電に適した風況の良い場所であることの他に、自然条件・地形条件・輸送条件・法的な制約など、様々な条件を考慮する必要があります。

その中でも、風力発電所建設において考慮しなければいけない特徴的な条件が、輸送条件です。

風車はいくつかの部品に分けられた状態で工場から建設サイト最寄りの港まで海上輸送されますが、港から建設サイトまでは輸送用の車を使って牽引し、陸上輸送します。

タワーやブレードは高さも長さもある上にとても重いため、一般道を使って輸送する際には道路標識や歩道橋にぶつからないようにしたり、古い橋などを通らないようにしたりする必要があります。このように、事前の輸送道路調査・選定は風力発電所建設においてとても重要です。鹿島では過去の多くの経験から、風力発電所建設の可否判断、適切な輸送ルート選定を行います。

地形条件

風車は風の吹く場所に計画されるため、例えば山の尾根沿いに計画されることが多くあります。そのため山岳地域では、風車組立に必要な敷地や一般道路から風車計画地までの作業用道路を造成工事により確保する必要があります。

山岳地域での風力発電所建設例（広川明神山風力発電所）

自然条件

風力発電所の建設には、発電規模に応じ環境アセスメントの手続きが必要となります。自然環境に影響の少ない計画の立案が求められます。

法的な制約

風車を設置するためには敷地や輸送道路の造成による土地の改変が必要になります。それに伴い、自然公園法、森林法、農地法等様々な法律に従った計画を行う必要があります。

風車を計画するためには、計画位置における風の力と地震の力を計算し、これらを考慮した上で地盤条件に合った基礎を建設する必要があります。

以前は風力発電機の部分が経済産業省、タワー・基礎部分が国土交通省の管轄で審査を行っていましたが、 2014年4月からはタワー・基礎の審査も経済産業省の管轄内となり、構造強度・電気設備に係る基準等についての審査手続きが簡略化されました。

鹿島では簡略化される以前から20件以上の案件に対応しており、地質調査の段階から審査完了まで総合的に対応していくことが可能です。

設計手法

地域、地形に応じた風荷重と地域条件、地盤条件に応じた地震荷重を算出し安全性・経済性を満たすタワー・基礎の設計を行います。設計手法は、土木学会から出版されている【風力発電設備支持物構造設計指針・同解説】に従い行います。

審査

直接基礎や杭基礎のように標準的な風車については各地方にある産業保安監督部（産業保安監督所）にて審査されます。液状化が疑われる地盤や地盤改良が必要な基礎については経済産業省にて審査方法が判断され、有識者による審査が行われる場合もあります。

風力発電所建設の際には、（海上輸送された）風車部材を最寄りの港から建設サイトまで陸上輸送しますが、近年の急速な風車の大型化にともなって輸送する部材も大きくなっており、特に風車タワーは山間部での道路拡幅やトンネル等の高さ制限が大きな課題となっています。

本技術を用いて、建設サイトでコンクリート製の風車タワーを構築することで、陸上輸送の課題をクリアすることができます。またコンクリート製タワーは耐久性や耐腐食性にも優れ、設計の自由度も高いために、タワー高さを高くすることで、発電量の増加も見込めます。

さらに、近い将来既存風車の建て替え需要が見込まれますが、コンクリートと鋼製を合わせたハイブリッドタワーの技術を用いれば、既存風車基礎の撤去が不要となる基礎増打ち工法も実現可能です。

鹿島は新潟県旧名立町にある日本で唯一のコンクリートタワー風車において、設計・監理を行った実績があります。

うみてらす名立風力発電所

※ハブをナセルに取り付けた後に、ブレード（翼）を1枚ずつ設置する「一本付け」と呼ばれる方法もあります。

①アクセス道路・敷地造成

風車建設サイトは山岳地にある場合も多いので、まず周辺を造成し、風車を運搬する台車やクレーンでアクセスするための道路を作ります。

また風車位置で、クレーンを配置し、風車を組み立てるための組立用地を確保します。

②風車基礎工

風車を支持する基礎を構築します。

基礎には、コンクリート基礎の荷重で風車を支持する直接基礎と、地中の支持層まで杭を打つ杭基礎の大きく分けて2種類があります。

タワーとの接合部であるアンカーボルトやアンカーリングと一緒に、基礎を構築します。

③風車部材海上輸送・水切り

④風車部材陸上輸送