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国内初の商業化に向けて始動 秋田港・能代港洋上風力発電施設建設工事

図版:秋田港・能代港洋上風力発電施設建設工事

能代港完成イメージ(提供:秋田洋上風力発電)

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[工事概要]

秋田港・能代港洋上風力発電施設建設工事

場所:
秋田県秋田市,能代市(港湾区域内含む)
発注者:
秋田洋上風力発電
発電容量:
138.6MW(4.2MW風車×33基:秋田港13基,能代港20基)

※一般家庭の年間消費電力量約13万世帯分

発電形態:
着床式洋上風力(モノパイル形式)
施工:
鹿島・住友電気工業特定建設共同企業体(基礎および海底ケーブル)
工期:
2020年2月~2022年12月

図版

いよいよ施工開始

国内初の商業ベースによる洋上風力発電事業の第一歩が踏み出されている。

本プロジェクトは,秋田県が管理する港湾区域2ヵ所,秋田港および能代港に,ブレード直径117mの大型風車を13基と20基,合計33基設置するもの。風車1基あたりの発電量は4.2MW,総出力は138.6MWとなり,完成すれば国内最大規模の風力発電所として,以後20年にわたって営業運転される。当社は住友電気工業とのJVで,地盤調査やウィンドファーム認証のための基本設計段階から携わり,風車の基礎および海底ケーブルのエンジニアリング・調達・施工・据付業務を担当する。全体では2020年2月から陸上送変電部分の工事が始まっており,2022年12月の完成を目指す。

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図版:風車構造図および風車仕様

風車構造図および風車仕様

洋上風力の発電形態には着床式と浮体式があり,本計画では着床式が採用される。海底地盤に基礎を築造し,その上に風車を構築する手法だ。風車を支える基礎は,大口径鋼管杭モノパイル(MP)と,風車との接続部材トランジッションピース(TP)で構成される。

昨年12月に調達先であるオランダとベルギーからMP・TPの輸送が開始され,秋田港飯島ふ頭にて無事水切りが完了した。資材は同港に保管されており,MP・TPの設置・風車基礎工事が4月から開始された。

図版:飯島ふ頭に到着したMPの水切り(2021.1.12)

飯島ふ頭に到着したMPの水切り(2021.1.12)

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図版:飯島ふ頭におけるMP・TPの保管状況(2021.3.7)

飯島ふ頭におけるMP・TPの保管状況(2021.3.7)

SEP船を使用した施工計画

洋上風力発電の施工には,SEP船(自己昇降式台船/Self Elevating Platform)が活躍する。通常は一般の船舶同様に航行するが,クレーン作業時には,レグと呼ばれる4本の脚を海底に固定させ,船体自体を自らの力で波の影響を受けない高さにまで持ち上げる。これにより,クレーン作業時に波の影響を受けることなく,安全な作業を可能にする。本計画では,欧州での採用実績があるクレーン能力800トン吊級のSEP船「ZARATAN(ザラタン)」を,カボタージュ制度に対応させるため,日本船籍に変更して使用する。

※カボタージュ制度:自国の沿岸輸送,すなわち内航海運を自国船に限る制度

図版:基礎・風車施工に用いるSEP船

基礎・風車施工に用いるSEP船(ZARATAN)。
船体全長81m(ヘリデッキを含むと108.7m),船体幅員41m,水深約7m
(写真提供:シージャックス・ジャパン)

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洋上風力の基礎には,風力と波力が作用する同時性や地震発生時の影響など,海洋の厳しい条件に耐えうる構造体が必要だ。田口浩己所長は,SEP船を使用した施工への意気込みをこう語る。「MPの建起しやTPの据付には,高精度の作業が必要となりますが,SEP船ザラタンを使用して,風車部材を安全に運搬,施工できる計画を進めています」。

基礎を構築する「モノパイル施工」では,ザラタンのクレーンで長大部材を船上で建て起こし,クレーンに取り付けた油圧ハンマーによって海底に打設する。その後,MPに風車との接続部材TPを据え付け,仮固定後,MPとTPを定着させるグラウト工を行う。

写真:田口浩己所長

田口浩己所長

基礎工事では,海底部の洗掘防止工も重要だ。洗掘現象とは,海底に構造物を設置すると,潮流や波浪により構造物周辺の地盤が洗い流されてしまうこと。これを防止するために,まずフィルターレイヤーと呼ばれる砕石層をつくり,その上層にフィルターユニットと呼ばれる,石材を網に入れた構造物を基礎周辺に設置する。

こうした基礎工事と陸上の風車部材の仮組立後,洋上での風車組立が来年開始となる予定だ。

洋上ウィンドファームの第一歩となる工事進捗の続報を楽しみに待ちたい。

洋上風車施工イメージ

図版:モノパイル建起し

モノパイル建起し

図版:トランジッションピース据付

トランジッションピース据付

図版:風車組立

風車組立

図版:洋上施工手順

洋上施工手順

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