海底の未来は風に吹かれている

（イメージ：GE Renewable Energy）

（Photo：Principle Power）

（写真：SkySpecs）

（画像：Equinor）

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オフショアの風は暑く、今後数年間、世界の海洋、海底およびエネルギー市場にとって重要な成長領域になる可能性があります。エリック・ハーンは8人の企業をリードしています。

GEの再生可能エネルギー
世界中のオフショア風力発電プロジェクトは、効率を最大化し、コストを削減するために風力タービン技術の最新の技術革新を取り入れるように見えるため、より多くの水深のために先進的な基礎設計でより大きなタービンを生産しています。これらの大型タービンは、より多くのエネルギーを捕捉し、より効率的であるため、設置数を減らし、メンテナンスコストを削減できます。

2018年3月、GE Renewable Energyは、世界最大かつ最も強力なオフショア風力タービンとして引き継ぐHaliade-X 12 MWを開発し、展開するために、今後3〜5年間に4億ドル以上を投資すると発表しました。この設備には、12MWの容量、220mのローター、107mのブレードが搭載されています。 Haliade-Xは、現在海上で260メートル以上の距離にあるほか、現在利用可能な他のオフショア風力タービンよりも45パーセント多くのエネルギーを生産し、毎年最大67 GWhのエネルギーを発生します。

高出力発電用タービンは、設置工事（設置タービン数の削減）、開発、運営、保守および修理のリスクとコストを削減することにより、プロジェクト全体の効率を向上させ、海上風力発電プロジェクトの収益性を高め、最終的には、 Haliade-Xは、現在の業界基準を5〜7ポイント上回る63％の総容量率で、より大きな発電効率を提供するように設計されています。したがって、1MWあたりより多くのエネルギーを生産します。

Ideolオフショア、STX Europe Offshore Energy
世界中のいくつかの場所で、商業風力発電所は、一般的に使用される固定構造を単にサポートできない水域用に設計されています。これらのプロジェクトでは、新世代の浮遊式風力タービンが開発中です。海底ケーブルを介してタービンで発電された電力を収集して輸出するオフショアの変電所も、浮動するように特別に設計する必要があります。 IdeolとSTX Europe Offshore Energyは、伝統的なボトム固定式海洋風力発電施設と新しい浮動式海上風力発電施設の両方に適合する新規の浮遊式変電所を開発していると言います。イデールは、オフショア風力発電所のための浮動基礎技術を開発しており、STXは海底固定風力発電業界に変電所を供給しています。これらのパートナーは共同して、Ideolが特許を取得したフローティングタービン用のダンピングプールのコンセプトに基づいて、ユニバーサルでモジュールなフローティング変電所を建設、建設、設置しようとしています。このコンセプトには、流体力学的特性を利用して、ファンデーションおよびタービン、またはこの場合は変電所である。開口部内に収容された水のスロッシングは、波の膨潤によるフローターの動きを効果的に妨げる。 IdeolとSTXは、コスト削減のための標準化とプロジェクトの柔軟性を高めるためのモジュール化の両方を最大化するように設計されていると言います。開発者は、フランスの今後の浮動商業入札に間に合うよう、市場に合ったソリューションを目指しています。

原理力
浮遊式洋上風力発電所を可能にするために開発された技術は、多くの盛り上がりをもたらしました。ハイテク浮体構造は、米国の西海岸や伝統的な固定基盤がサポートされていないアジア地域など、水域、特に深海でのクリーンな風力エネルギーの可能性を広げます。

この宇宙の指導者の中には、カリフォルニアに本拠を置くPrinciple Powerと特許取得済みの三角形浮遊式風力タービン基礎WindFloatがあります。半潜水型の3列式オフショアプラットフォームは、減衰効果により波による運動を低減する水閉じ込めプレートを備えています。フロートベースを構築し、その柱の頂部にタービンを設置する作業は、完全なアセンブリがオフショアの最終位置まで牽引される前に全面的に完了し、設置コストを大幅に削減します。 WindFloatはまた、 "タービンにとらわれない"という意味です。これは、既存のオフショア風力タービンをその列の上に設置できることを意味します。

コンソーシアムのパートナーと協力して、Principle Powerは2011年にポルトガルの海岸から本格的な2MWのWindFloatプロトタイプを導入し、その技術を商業化の準備ができていることを証明するためのペースで活用しています。 5年間の運用期間中、プロトタイプが2016年に廃止される前に、17 GWh以上の電力が生産され、海底ケーブルで地域のグリッドに配達されました。

現在、Principle Powerは、試験期間中に得られた運用データと経験を活用して、カリフォルニア、ポルトガル、フランスなどの海岸沿岸のオフショア風力発電プロジェクトの開発中の複数のフォローアッププロジェクトを実施しています。同社は、ドイツのタービン製造業者であるSenvionが関与するプロジェクトの一環として開発された次世代10 + MW定格タービンをホストすることができる浮動基礎を設計する作業を行っています。

SkySpecs、Orsted
15分以内に、完全自動化された航空機無人機が、世界最大のオフショア風力タービンの上から下へのブレード検査を行うことができました。

この革新的な検査は、米国のスカイスペックとオフショア風力発電開発者およびオペレーターØrstedの協力を得て、アイルランドのリバプール湾沿岸から7km離れたBurbo Bank Extensionの8MW MHI Vestas V164タービンの80mタービンブレードで行われました。

デンマークに本拠を置くØrsted（旧DONG Energy）は1970年代初めに石油・ガス産業に根ざしています。現在、同社はクリーンな再生可能エネルギーに全面的に注力しており、デンマーク、英国、ドイツ、オランダ、米国、台湾での事業または開発中のプロジェクトを有する世界最大のオフショア風力発電会社です。言うまでもありませんが、同社には多数の風力タービンが稼動しており、そのすべてが装置の寿命を通して点検を必要とします。

Ørstedのシニア技術プロジェクトリーダーであるDavid-Lee Jonesは、風力タービンの検査を実施する際には、最大規模のオフショアタービン全体で一貫した画質を収集することは困難であると述べています。それが、ロボットとソフトウェア技術のプロバイダであるSkySpecsが活躍する場です。

SkySpecsの共同設立者であり最高技術責任者（CTO）のトム・ブレイディ氏は、同社の自動無人機検査サービスを通じて収集された情報は、所有者が機器の健全性をよりよく理解するのに役立つ「ブレードデータの山」と分析ツールを使用して、

SkySpecの空中ドローンは、人間の制御なしで完全に自律的に検査を実施するため、より正確で一貫性のある堅牢な検査機能を提供すると同社は述べています。ドローンによって収集されたデータは、SkySpecsソフトウェア製品Horizo​​nに自動的にアップロードされ、画像は損傷の種類と重大度によって分類されます。ソフトウェアで修復計画ワークフロー、分析ダッシュボード、および洞察を含む高度な機能セットを使用すると、ユーザーはトレンド、プロジェクト修理コストを把握してROIを決定できます。

エクイナー、マスダール
パートナーEquinor（旧Statoil）とMasdarは、世界初の商業用浮動風力発電所から発生したエネルギーを蓄えるBatwindと呼ばれる蓄電システムを導入しました。ハイブリッドスコットランド風力発電所で25キロオフショアで発電された電力は、スコットランドのピーターヘッドの陸上変電所に輸送され、Batwind 1MWリチウムイオン電池に貯蔵され、グリッドに接続される。

バッテリなどのエネルギー貯蔵技術は、特に蓄電システムの設置コストが低下し続ける中で、今後のグリッド安定性にとってますます重要になると予想されています。 HywindとBatwindの開発マネージャーSebastian Bringsvaerdは、再生可能エネルギーの変動性はある程度グリッドで管理できると説明しましたが、強固な電力供給のためには、新しいスマートなエネルギー貯蔵ソリューションが必要です。

EquinorはBatwindを間欠性を緩和し、出力を最適化する "エネルギー倉庫"と比較します。 Equionr氏は、その目的は、電力を保持して保管するとき、グリッドに電力を送るときにバッテリーを「教える」ことで、価値を高めていくことです。 EquinorとMasdarは、システムを可能な限りスマートにするため、天気予報、市場価格、メンテナンススケジュール、消費パターン、グリッドサービスなどの複数のデータソースに基づいてアルゴリズムを開発しています。 Bringsvaerd氏は、デジタル化が重要な要因であると述べた。 Batwindのパワーマネジメントシステムは、より多くのデータを供給するにつれてよりスマートになっていくと、ストレージの価値は必ずしも蓄積されるエネルギーの量ではなく、その最適化されたより優れた制御方法であると付け加えた。

（ Marine Technology Reporterの7月/ 8月に出版された2018年版）