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Gazelleが18MW超風力タービン向けに浮体式プラットフォーム設計を開発

Gazelleが18MW超風力タービン向けに浮体式プラットフォーム設計を開発
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Gazelleが18MW超風力タービン向けに浮体式プラットフォーム設計を開発

2026年9月21日、Gazelle Wind Powerは過酷な洋上環境下における18MW超の風力タービンに対応した、画期的な浮体式プラットフォーム設計を開発・検証したと発表しました。

この浮体式プラットフォーム設計は、台風の発生しやすい海域における大規模浮体式洋上風力発電開発プロジェクトのために、Gazelle Wind Powerがアジアの大手電力会社と共同で進めている取り組みの一環として開発。基本原理はGazelle Wind Powerの技術を踏襲しており、中央のカウンターウェイトとほぼ垂直な係留索を備えた3つの可動式係留フレーム(Articulated Mooring Frames)を組み合わせている。風・波・海流がプラットフォームに作用した際に、受動的な復元力を発揮する仕組みで、能動的なバラストシステムを使用することなく、プラットフォームの挙動や係留負荷を制御することが可能になる。

今回開発した新構成でGazelle Wind Powerは、トライポッド型支持構造(tripod support structure:三脚型支持構造)を中心にプラットフォームを改良し、可動式係留フレームのアップグレードや船体形状の見直しを実施。これらの変更により、流体力学的性能、係留の柔軟性、荷重分散が向上すると同時に、構造重量の低減と耐損傷性が向上。これらはすべて、より大型のタービンへの対応と、商業規模での導入を可能にするよう設計されている。

風速59.8m/s、波高14.2mという条件下でも動揺を抑え、プラットフォームを適切に制御

検証では、通常時および極限環境時の両方において浮体式プラットフォーム設計の評価がおこなわれ、サバイバル(極限状態)および発電時のケースを検討。台風の発生しやすい海域が評価対象となっているため、極限環境時の風速および波高は50年に一度の確率で発生する数値を採用。風速はハブ高さに相当する155mの50年確率風速59.8m/s、有義波高は50年確率波高14.2mという条件で検証。

シミュレーションの結果、これらの条件下でもプラットフォームは適切に制御された挙動であることを確認。ロール角(左右の傾き)およびピッチ角(前後の傾き)は5度未満に抑えられ、タワー頂部の加速度やタワー基部の荷重もプロジェクトの設計基準内に収まった。これらの結果は、Gazelle Wind Powerの定荷重係留システムが、TLP(緊張係留式プラットフォーム)よりも低い係留荷重と、従来のセミサブ型(半潜水型)、バージ型、あるいはスパー型設計よりも小さな設置面積を実現しつつ、プラットフォームの動揺を低く抑えられることを示している。

また、標準的なセミサブ型をベンチマークとして、新設計のコストを比較・評価する予備的な試算も完了。結果は、ベンチマークであるセミサブ型と比較して、CAPEX(設備投資額)を約44%、LCOE(均等化発電原価)と呼ばれる発電量あたりのコストを約52%削減できる可能性があることが示された。

CAPEXとは?

 CAPEXとは、Capital Expenditureの略で直訳すると「資本的支出」。資本とみなされる物品・財に対し、それらの資産価値を維持するため支出の総称。代表的なものに設備投資がある。

こうしたコスト削減を実現する要点として、プラットフォームの構造や係留に関する要件の低減、コンパクトな設置面積、鋼製モジュール構造、既存港湾のインフラ活用が可能といった点が挙げられる。さらに、この浮体式プラットフォーム設計は設置作業や港への曳航によるメンテナンスを簡素化できるため、専門的な洋上作業船への依存およびダウンタイムを抑制し、エネルギー生産量の増加と生涯運用コストの低減が可能になる。

加えて最近、Gazelle Wind Powerは非公表の顧客とともに物理試験データと数値モデルを比較し、モデルのさらなる調整(キャリブレーション)を支援するための水槽試験を完了しとぉえい、その結果は今後のエンジニアリング段階に反映される予定だという。

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