JP2017089447A - 洋上風車の建設方法、洋上風車及び洋上風力発電設備 - Google Patents

Abstract

【課題】洋上風車を基礎に据え付ける際に、洋上における工期を短縮し、洋上風車の建設コストを低減可能な洋上風車及び洋上風車の建設方法を提供する。
【解決手段】陸上においてタワー７に電気品の全部または一部を取り付け、電気品を取り付けたタワーを作業台船に積み込み、洋上において作業台船２００のクレーン２０１を用いて電気品を取り付けたタワーを基礎に設置する。また、電気品を、特別高圧機器と、その他の電気品とに分け、陸上において、特別高圧機器はモジュール化するとともに、その他の電気品はタワーに取り付け、洋上において作業台船のクレーンを用いて、モジュール化した特別高圧機器と、その他の電気品を取り付けたタワーを基礎に設置する。
【選択図】図１３

Description

本発明は、洋上風車の建設方法、洋上風車及び洋上風力発電設備にかかり、特に、洋上風車のタワーと電気品の据え付け方法に関する。

洋上風力発電は、陸上風力発電と比較して、風況が良く、風の乱れが小さいこと、また、土地や道路の制約がなく、大型風車の導入が比較的容易なことなどのメリットがあり、安定的かつ効率的な発電や風車の大型化が可能である。
しかしながら、洋上風力発電は陸上風力発電と比較し、洋上風車の基礎や洋上風車の建設費及び維持管理費などの要因でコストが増加する。

例えば、特許文献１に記載のように、タワーが底部に収納室を有し、収納室の内部に変電開閉設備を有している風力発電設備の場合、基礎の上に変圧器を設置し、架台をその支持面が変圧器の上方に配置されるよう設置し、架台の支持面の上に開閉装置を載せ、その後、収納室に変圧器、架台および開閉装置を収納するよう、基礎の上にタワーを被せて設置する方法が提案されている。

また、特許文献２には、風力発電設備の総構築時間を、大幅に短縮することを目的とした風力発電装置を構築する方法が提案されている。すなわち、特許文献２では、風力発電設備の基礎を構築した後、電力モジュール（変圧器、スイッチキャビネット等）を基礎の上に配置し、この後に塔を立てている。また、電力モジュールは、可能な限り組み立て式とされてキャリアに搭載され、電力モジュールは、風力発電設備を構築する場合にクレーンを用いて、塔の基礎の上に設置されるようにしている。

特開2006-9596号公報 ＷＯ 2003/025392 Ａ1

特許文献１及び特許文献２に記載の風力発電設備の設置方法が提案されているが、洋上風車については改善の余地がある。本発明者らの検討によれば、洋上風車における据え付け作業を改善すると、洋上風車のタワーと電気品の据え付けにおける洋上での工期を短縮可能である。
洋上に風力発電所を設置する場合、例えばSEP（Self Elevating Platform）船という自己昇降式の作業台船が用いられるが、この作業台船を用いた作業はコストが高く、作業台船を用いた作業の工期が長期化すれば建設費が高コスト化につながる。よって、作業台船を用いた作業の工期を短縮することは例えば建設費のコスト低減にもつながる。
本発明の目的は、洋上風車を基礎に据え付ける際に、洋上における工期を短縮し、洋上風車の建設コストを低減可能な洋上風車の建設方法、洋上風車及び洋上風力発電設備を提供することにある。

本発明の洋上風車の建設方法は、陸上においてタワーに電気品の全部または一部を取り付け、電気品を取り付けたタワーを作業台船に積み込み、洋上において作業台船のクレーンを用いて電気品を取り付けたタワーを基礎に設置するようにしたことを特徴とする。

また、本発明の洋上風車は、洋上の基礎上に設置されるタワー及び電気品を備えた洋上風車であって、タワーは高さ方向に複数のタワーセクションに分割されて構成されており、電気品は、基礎に設置される第一の電気品群と、タワー内に設置される第二の電気品群に区分されており、第一の電気品群の電気品は、モジュール化されて、基礎に形成した収納空間に設置されており、第二の電気品群の電気品は、複数のタワーセクションの最下部のタワーセクションに取り付けられていることを特徴とする。

本発明によれば、洋上風車を基礎に据え付ける際に、作業台船のクレーンを用いた作業を少なくすることができ、洋上における工期を短縮し、洋上風車の建設コストを低減可能である。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の洋上風力発電設備の外観の概略図である。 三分割されたタワーの最上部のタワーセクションを説明する図である。 三分割されたタワーの中間部のタワーセクションを説明する図である。 三分割されたタワーの最下部のタワーセクションを説明する図である。 三分割されたタワーの最下部のタワーセクションを説明する図であり、仮置き基礎に最下部のタワーセクションを設置した状態を示す図である。 仮置き基礎に設置された最下部のタワーセクション内に陸上クレーンを用いて電気品を取り付ける状況を説明する図である。 仮置き基礎に設置された最下部のタワーセクション内に陸上クレーンを用いて電気品を取り付ける状況を説明する図である。 仮置き基礎に設置された最下部のタワーセクション内への電気品の取り付けが完了した状態を説明する図である。 三分割されたタワーセクションを仮置き基礎上で組立する状況を説明する図である。 タワー完成品の仮置き基礎上での保管を説明する図である。 特別高圧機器のモジュール化を説明する図である。 下部電気モジュール完成品の保管を説明する図である。 タワー完成品と下部電気モジュール完成品の自己昇降式作業台船への積み込み状況を説明する図である。 タワー完成品と下部電気モジュール完成品の自己昇降式作業台船を用いた基礎への据え付け状況を説明する図である。

先ず、本発明の至った経緯などを含めて本発明の概要を詳しく説明する。
洋上に洋上風力発電設備を設置する場合、SEP（Self Elevating Platform）船という自己昇降式の作業台船が用いられる。従来、洋上風車を基礎に据え付ける場合、洋上において、作業台船のクレーンを用いて、変圧器、制御盤などの重量がある電気品を設置する作業、タワーを設置する作業が実施される。本発明者らは、重量がある電気品（内装品）の多くが洋上風車据え付け後はタワーで支持固定されることに着目し、これらの電気品の全部または一部を陸上においてタワーに取り付けておけば、洋上における電気品の据え付け作業が少なくなり、故に、作業台船のクレーンを用いたタワーの据え付け作業を少なくすることができ、作業台船を用いる作業の工期を短縮することができることを見出した。例えば、重量がある電気品の全てを陸上においてタワーに取り付けておいた場合、電気品を含めたタワーの基礎への据え付け作業については、タワーを基礎に設置するだけで作業台船のクレーンが必要な作業が終了する。なお、タワーの据え付け作業の後には、作業台船のクレーンを用いてナセルやブレードの設置作業が行われる。

また、陸上において、タワーに取り付けておくことができないか又は困難な重量がある電気品（クレーン作業が必要な電気品）がある場合や、他の目的を優先してタワーに取り付けておかない重量がある電気品（クレーン作業が必要な電気品）がある場合には、それらの重量がある電気品（クレーン作業が必要な電気品）をモジュール化して、モジュール化した電気品を作業台船のクレーンの吊り下げ作業の一単位とする。そして、モジュール化した電気品以外の重量がある電気品（クレーン作業が必要な電気品）の全てを陸上においてタワーに取り付けておく。これらにより、電気品を含めたタワーの基礎への据え付け作業については、モジュール化した電気品の基礎への据え付けの後に、電気品を取り付けたタワーを基礎に据え付ければ、作業台船のクレーンが必要な作業が終了する。本発明において、モジュール化する電気品は、次の理由から変圧器や開閉装置などの特別高圧機器としている。

これらの特別高圧機器を基礎上に設置した場合、通常、タワー内への入口（扉）はタワー底部にあることから、保守点検の際には、タワー内の狭い空間内に配置された特別高圧機器の脇を通って制御盤などの電気品などが設置されたタワー内のフロアやナセルへ移動しなければならない。本発明の実施例では、風車の電気品を特別高圧機器（第一の電気品群の電気品）とその他の電気品（第二の電気品群の電気品）とに分け、特別高圧機器をモジュール化して、基礎内の収納空間に集約配置するようにしている。すなわち、基礎天端下方の基礎内に収納空間を設け、収納空間内に、モジュール化した変圧器や開閉装置などの特別高圧機器を設置すれば、特別高圧機器がタワー内の入口よりも下（下の階）に配置されるので、タワー内への入口から例えばナセルへ向かう際に、特別高圧機器の直ぐ脇を通過する必要がなく、感電のリスクを低減できる。また、タワー内への入口を基準として上下に電気品を配置することになるので、電気品が設置されるタワー内の高さを低く抑えることができ、入口からのタワー内の各電気品までの距離も短くすることができ、保守点検や補修の作業を効率的に行うことができる。なお、後述の本発明の実施例では、特別高圧機器に該当しないが、補機変圧器なども、第一の電気品群の電気品としている。言い換えれば、本発明の実施例では、第一の電気品群は、全ての特別高圧機器を含み、必要に応じて補機変圧器などの電気品を含むものである。

以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。
図１は本発明が適用される洋上風力発電設備の外観の概略図を示すものである。洋上風力発電設備は、洋上に設置される基礎と、基礎に設置される洋上風車とから構成される。図１に示す洋上風力発電設備は、ダウンウインド型風車の例であるが、アップウインド型風車にも本発明は適用できる。
洋上風力発電設備の建設は、基礎構造物の設置、海底ケーブルの敷設、基礎構造物への洋上風車の設置などの工程を有する。基礎構造物は洋上風車の土台部分であり、基礎構造物には、着床式基礎や浮体式基礎（浮体構造物）が用いられる。着床式基礎には、モノパイル式、重力式（重量基礎）やジャケット式、重量基礎とジャケットのハイブリッド式重量基礎などが用いられる。浮体式基礎は、浮体構造物を係留索とアンカーなどからなる係留システムで海底に固定するようにしたものである。本実施例では、モノパイル式の基礎１０が用いられている。基礎１０は海面１１から突出するようになっており、タワー７の下端と基礎１０の天端（上端）の接合面（取り合い面）への海水の浸入を防ぐため、基礎１０の天端は、波の被らない高い位置（例えば、海面１１から１０数ｍの位置）に設定される。なお、基礎１０の天端とはタワー７との接合部であるフランジ面の上面である。プラットフォーム９も基礎１０の天端の位置と略同じ高さに形成され、タワー扉８がプラットフォーム９の直ぐ上に形成されている。

タワー７の頂部にはナセル６が配置されている。ナセル６はブレード１とハブを有するロータ２を軸支している。ロータ２は主軸３、さらには増速機４を介して発電機５に接続されている。尚、増速機４を用いずにダイレクトドライブ式発電機を用いても良い。発電機５は電力ケーブル（図示省略）によってタワー７の下部側に内蔵された電力変換器、変圧器等の電気品（図示省略）につながっている。発電機５が回転することで発電された電気エネルギーは、電力変換器によって整流され、さらに変圧器によって電圧を調整し、海底ケーブル（図示省略）を介して陸上の電力系統に送られる。

海底ケーブルは、電気ケーブルと通信ケーブルから構成され、電気ケーブルは洋上風車で発電した電力を陸上に送電し、通信ケーブルは洋上風車の状態監視や遠隔操作などを行うため陸上側の設備と洋上風車との間で情報通信を行う。海底ケーブルは基礎下部に引き込まれ、基礎内部を通って、基礎内の収納空間やタワー内に引き込まれる。なお、海底ケーブルを、基礎外面に沿って引き上げ、プラットフォーム９上からタワー７内に引き込むようにしても良い。

次に本実施例における洋上風車の建設方法（洋上風車のタワーと電気品の据え付け方法）について説明する。本実施例では、陸上における作業と洋上における作業とに分けられる。
本実施例では、陸上において、変圧器や開閉器などの特別高圧機器をモジュール化し、その他の電気品（内装品）の全部または一部をタワーに取り付けておくようにしている。タワーに取り付けておく電気品は、基本的には、クレーン作業が必要な電気品の全てを取り付けておくことが好ましい。

本実施例では、タワーは三つのタワーセクション７１，７２，７３に分割されて構成されている。
それぞれのタワーセクションは工場において製造され、作業台船が停泊することになる港の近くの陸上（以下、陸上作業場所という）において電気品などの取り付けが行われる。
図２にタワーセクション７３を示す。タワーセクション７３はタワーの一番上側のタワーセクションであり、頂部にはナセルが取り付けられるものである。図２の（１）は工場出荷状態のタワーセクション７３を示すものであり、タワーの長手方向に沿って二分割した一方のタワー内側を示す。タワーセクション７３には、梯子３０やタワー内フロア３１が工場において予め取り付けられている。また、必要に応じて昇降機のレールなども取り付けられている。陸上作業場所において、タワーセクション７３にはケーブルハンガーなどの内装品が取り付けられる。
内装品の取り付け作業が終了し、組立準備完了したタワーセクション７３の上端のフランジ７３１と下端のフランジ７３２には吊り治具３２０がそれぞれ着脱可能に取り付けられ、陸上クレーン１００によって吊り上げられるようになっている。タワーセクション７３の上端のフランジ７３１には、タワー７を洋上の基礎１０の据え付け後に、ナセル６が接続される。タワーセクション７３の下端のフランジ７３２には、後述のタワーセクション７２の上端のフランジ７２１が接続される。また、これらのフランジはタワー内周側に形成されているが、タワー外周側に形成するようにしても良い。

図３にタワーセクション７２を示す。タワーセクション７２はタワー中段のタワーセクションである。図３の（１）は工場出荷状態のタワーセクション７２を示すものであり、タワーの長手方向に沿って二分割した一方のタワー内側を示す。タワーセクション７２には、梯子４０やタワー内フロア４１が工場において予め取り付けられている。また、必要に応じて昇降機のレールなどが取り付けられる。陸上作業場所において、タワーセクション７２には必要に応じて内装品が取り付けられる。
内装品の取り付け作業が終了し、組立準備完了したタワーセクション７２の上端のフランジ７２１と下端のフランジ７２２には吊り治具４２０がそれぞれ着脱可能に取り付けられ、陸上クレーン１００（なお、陸上クレーン１００については吊り下げロープのみ図示している。以下同じ。）によって吊り上げられるようになっている。タワーセクション７２の上端のフランジ７２１には、タワーセクション７３の下端のフランジ７３２が接続される。タワーセクション７２の下端のフランジ７２２には、後述のタワーセクション７１の上端のフランジ７１１が接続される。また、これらのフランジはタワー内周側に形成されているが、タワー外周側に形成するようにしても良い。

本実施例では、タワーセクション７２，７３へ取り付けられる内装品には、陸上クレーンを用いる必要がある重量品はないので、タワーセクション７２，７３を水平にした状態で内装品の取り付けが行われる。内装品の取り付け作業に陸上クレーンが必要な場合には、タワーセクション７２，７３を立てた状態で行うことになる。但し、この場合、タワー内フロア３１，４１がクレーン作業に邪魔にならないようにタワー内フロア３１，４１を開閉式で構成するなどの工夫が必要である。

図４にタワーセクション７１を示す。タワーセクション７１はタワー最下部のタワーセクションである。タワーセクション７１には無停電電源装置、電力変換器や制御盤などの多くの電気品（内装品）が取り付けられる。図４の（１）（２）は工場出荷状態のタワーセクション７２内にラック５０を取り付ける状況を示すものであり、タワーの長手方向に沿って二分割した一方のタワー内側を示す。タワー内の他方の内側には梯子６０（図６参照）も取り付けられている。ラック５０は、タワー内に電気品を据え付けるための複数のフロアを形成するためものである。本実施例のラック５０は、タワー内に４つのフロア（４階構造）を形成するようにしている。
図４の（１）に示すように、タワーセクション７１内に、ラック５０がタワーセクションを寝かせた状態で下端側（図中の右側）から挿入され、ラック５０を挿入した後に、床板（１階床）５１を挿入する。タワーセクション７１内に挿入した床板５１を９０度回転させて、タワーセクション７１を立てた時にタワーセクション７１の下端のフランジ７１２に床板５１が載置されるようにする。フランジ７１２はタワー内周側に形成されている。また、ラック５０の下端と床板５１とがしっかりと固定される。

組立準備が完了したタワーセクション７１の上端のフランジ７１１と下端のフランジ７１２には吊り治具５２０がそれぞれ着脱可能に取り付けられ、陸上クレーン１００によって吊り上げられるようになっている。タワーセクション７１の上端のフランジ７１１には、タワーセクション７２の下端のフランジ７２２が接続される。タワーセクション７１の下端のフランジ７１２は、基礎１０の天端に設けられたフランジに接続される。また、これらのフランジはタワー内周側に形成されている。

組立準備が完了したタワーセクション７１は、図５に示すように、陸上作業場所に設けられた仮置き基礎１３に陸上クレーン１００を用いて設置される。仮置き基礎１３の上では陸上風車における据え付け作業と同様な手法で据え付けが行われる。吊り治具５２０は吊り上げ作業終了後に取り外される。なお、下端のフランジ７１２に取り付けた吊り治具５２０はタワーセクション７１を垂直に吊り上げた後に取り外されている。

次に、陸上クレーン１００を用いてタワーセクション７１内に電気品（内装品）を取り付ける。タワー内に取り付けられる電気品としては、例えば、風車制御盤、高圧盤、電力変換器盤、無停電電源装置などがある。この作業は、従来、洋上において作業台船のクレーンを用いて行っていた作業であり、本発明では、これらの作業を陸上側作業としたことに特徴がある。
図６は、陸上クレーン１００を用いた電気品の取り付け作業の一部を図示するタワーセクション７１の斜視図である。図６は、陸上クレーン１００を用いて、３階フロア（三階床）５３に電気品を取り付ける状況を示している。

図７を用いて電気品の取り付け作業の詳細を説明する。なお、図７では見やすくするため、４階フロア５４などの図示を省略している。
図示を省略しているが、まず、３階フロア（三階床）５３を二分割にしてタワーセクション７１の上端側開口から搬入する。そして、ラック５０の梁の上に支持されるように配置し、３階フロア（３階床）を組み立てる。そして、図７の（１）に示すように、ラック５０の内側を通すように電気品をタワー内に搬入する。電気品の上端がラック５０の梁よりも下方に位置するようになった段階で、電気品の向きを９０度回転させ、３階フロア上に載置する。陸上作業として、このような床板の搬入と、電気品の搬入を繰り返し、陸上クレーン１００を用いた電気品のタワーセクション７１内への取り付け作業を完了させる。本実施例では陸上クレーン１００を用いて上から電気品の取り付け作業を行う場合を例にして説明したが、それ以外にタワーセクション７１内への出入り口５６（タワー扉８が設けられる箇所）から電気品を搬入して取り付けるやり方等もある。

タワーセクション７１内へ各電気品の取り付けが終了したら、その他の内装品の取り付けや、各電気品間の接続作業などを行う。これらの作業が終了した状態を図８に示す。
なお、図８において、符号５２，５４，５５は、それぞれ２階フロア（２階床）、４階フロア（４階床）、５階フロア（５階床）を示す。５階フロア５５は、タワーセクション７１のフランジ７１１に吊り下げるようにして保持されている。また、符号５６はタワーセクション７１の下部に形成されたタワーセクション７１内への出入り口５６（タワー扉８の図示省略）を示す。また、符号６１は１階フロアに設置された第一電気品、符号６２は１階フロアに設置された第二電気品、符号６３は２階フロアに設置された第三電気品、符号６４は３階フロアに設置された第四電気品、符号６５は４階フロアに設置された第五電気品をそれぞれ示す。これらはタワーセクション７１に取り付けられる風車制御盤、高圧盤、電力変換器盤など電気品であり、据え付けを例えばクレーンを用いて行う電気品である。

次に、図９に示すように、陸上作業場所において、陸上クレーンを用いてタワーを組み立てる。タワーセクション７１にタワーセクション７２を載置する。そして、タワーセクション７１のフランジ７１１とタワーセクション７２のフランジ７２２をボルトなどの締結具を用いてしっかりと接続する。そして、タワーセクション７２の上端から吊り治具４２０を取り外す。そして、タワーセクション７２にタワーセクション７３を載置し、タワーセクション７２のフランジ７２１とタワーセクション７３のフランジ７３２をボルトなどの締結具を用いてしっかりと接続する。これらは陸上風車の据え付け作業と同様な手法で行われる。タワーセクション７３の上端の吊り治具３２０は取り付けたままとする。吊り治具３２０には防雨蓋３２１が設けられており、タワーセクション７３の上端開口部からの雨水の侵入を防止する。これより、陸上作業において電気品を取り付けたタワーが完成する。また、タワー保管時のタワーの振動（共振）防止対策として、突起状の防振フィンを取り付けたロープをタワー７に巻き付けておくようにする場合がある。
完成したタワーは、洋上の基礎への取り付け工程が開始されるまでは、図１０に示すように、仮置き基礎１３に設置したまま保管される。なお、このタワーをタワー完成品と呼称することにする。
なお、何らかの理由により、保管時のタワーの高さを低く保った方が良い場合には、例えば、タワーセクション７１とタワーセクション７２を接続しておき、タワーセクション７３は別に保管するようにしても良い。

次に、タワー７（タワーセクション７１）に取り付けておかない電気品のモジュール化について説明する。風車に取り付けられる電気品としては、上述したもの以外に大きな電気品としては変圧器や開閉器がある。変圧器をナセル内に設置する場合もあるが、ナセル内に変圧器を設置した場合には、ナセルの重量が重くなる。風車組立の際のクレーン能力との関係や、基礎との共振を避けるという観点からナセル重量を軽減した方が良く、このために変圧器はタワー側に設置されることが多い。一方、電気品をタワーに取り付ける場合、基本的には、タワーセクション７１内に集約して電気品が取り付けられる。また、変圧器や開閉装置は通常タワーの下部に設置される。このため、タワーセクション７１に変圧器や開閉装置などの高圧機器も取り付ける場合、変圧器や高圧機器がタワーから下側に飛び出る形になり得る。その場合、基礎とタワー下部から飛び出た高圧機器が、タワーセクション７１の据え付け時に基礎などに不意に接触しないように配慮する必要がある。そこで、本実施例では、変圧器や開閉装置などからなる特別高圧機器をタワーセクション７１に取り付けるのを止め、モジュール化して纏めて基礎に取り付けるようにし、作業台船のクレーンを用いた作業の効率化を図っている。

図１１を用いて、電気品のモジュール化について説明する。（１）及び（２）に示すように、床面８１と枠組み８２とはしっかりと固定されており、床面８１と枠組み８２で構成されたモジュール化用支持構造物内に変圧器（油入変圧器など）８４が陸上クレーン１００等を用いて搬入され床面８１に据え付けられる。
その後、（３）及び（４）に示すように、床面８３が陸上クレーン１００等を用いて枠組みに取り付けられ、床面８３が変圧器以外の電気品の取り付け場所となる。そして、（５）及び（６）に示すように、開閉器を含む特別高圧盤８５が補機変圧器８６やタワー補機変圧器８７と共に床面８３に据え付けられる。補機変圧器８６やタワー補機変圧器８７はタワーセクション７１側に取り付けるようにしても良いが、床面８３に特別高圧盤８５だけを配置するとスペースが空きすぎるので、補機変圧器８６やタワー補機変圧器８７もモジュール化の対象としている。なお、変圧器８４と特別高圧盤８５の接続をこの段階に行っておくのが望ましいが必須ではない。
枠組み８２の上部、若しくは床面８３にはクレーンによる吊り上げを行うための吊り治具（図示省略）が取り付けられている。また、床面８１と床面８３との間を作業員が行き来できるように梯子（図示省略）が設けられている。
このように電気品のモジュール化を行うことにより、クレーン作業が必要な多くの電気品を、洋上において、作業台船のクレーンによる１回の吊り上げ・据え付け作業で基礎に取り付けることができる。モジュール化した電気品はタワー完成品の下部に設置されるものである。従って、電気品をモジュール化したものを下部電気モジュール完成品８０と呼称することにする。

なお、図１１に示す実施例では、特別高圧盤８５などの上方をカバーする天井面が設けられていないが、枠組み８２の高さを大きくして、特別高圧盤８５などの上方をカバーする天井面を枠組み８２の上部に取り付けるようにしても良い。この場合、天井面は、洋上における作業において作業員の足場としても活用できる。

下部電気モジュール完成品８０は、図１２に示すように梱包材８８により梱包され保管される。なお、各電気品を個別に梱包するようにしても良い。

次にタワー完成品と下部電気モジュール完成品の基礎への据え付けについて説明する。
図１３に示すように、陸上作業場所の近くに自己昇降式の作業台船２００を用意する。作業台船２００は、プラットフォーム（台船）と昇降用脚をもち、プラットフォームを海面上に上昇させてクレーン等の作業を行う台船である。プラットフォームを波浪の届かない高さまで上昇させて保持することにより、風や波浪による本船の動揺をなくし、作業効率および施工精度を高めるものである。作業台船２００にはクレーン２０１が設けられている。また、本実施例では、作業台船２００にも仮置き基礎２０２を設けている。
作業台船のクレーン２０１を用いて、陸上作業場所における仮置き基礎１３からタワー７（タワー完成品）を取り外し、作業台船上の仮置き基礎２０２に載置し、タワー７の下端を仮置き基礎に固定する。また、下部電気モジュール完成品８０も作業台船のクレーン２０１を用いて作業台船２００に載置する。また、図示省略しているがナセル６などの風車構成要素も作業台船に載置されている。

タワー完成品と下部電気モジュール完成品を載置した作業台船２００を据え付け場所まで移動させる。据え付け場所には基礎１０が設けられている。本実施例では、基礎１０には下部電気モジュール完成品８０を収納する収納空間１５が形成されている。

図１４に示すように、作業台船２００が据え付け場所に着いたら、作業台船のプラットフォームを上昇させる。そして、先ず、作業台船のクレーン２０１を用いて、下部電気モジュール完成品８０を基礎１０の収納空間１５内に搬入し、収納空間１５内の床面に載置する。このとき、下部電気モジュール完成品８０を置く向きは、多少のずれは許容されるが、基礎１０に後で設置されるタワー内の電気品などと位置関係が所定の関係となるように、介錯ロープなどを用いて基礎１０に対して予め定められた向きとする。下部電気モジュール完成品８０は基礎１０の収納空間１５内の床面に支持されおり、収納空間１５内の床面は下部電気モジュール完成品８０の重量を支える充分な強度を有している。また、タワー側の電気品はラック５０を介してタワーセクション７１のフランジ７１２に支持されているので、下部電気モジュール完成品８０の支持構造物にタワー側の大きな重量が加わることがないようになっている。

また、下部電気モジュール完成品の上部が基礎１０の天端よりも下方に位置するように収納空間１５が形成されるように基礎１０が構成されている。このように基礎１０を構成しておくことにより、完成品タワーを基礎１０に据え付ける際に、タワー下端が下部電気モジュール完成品に不意に接触してしまうことを回避することができる。また、タワーの下端と基礎の天端の接合部（取り合い部）にはタワー設置に邪魔になるものがないので、基礎へのタワー設置を安全にかつ確実に行うことができる。

そして、次に、作業台船のクレーン２０１を用いて、タワー完成品を基礎１０に据え付ける。タワー完成品のタワーセクション７１の下端のフランジ７１２を、基礎１０に設けた取り付けフランジ（図示省略）に固定することにより、電気品を含めたタワーの据え付けが完了する。なお、タワー完成品を基礎１０に据え付ける際に、タワー内の電気品などと下部電気モジュール完成品などとの位置関係が所定の関係となるように、タワーセクション７１のフランジ７１２と基礎１０側のフランジにそれぞれ合いマークを施しておき、合いマークを用いて位置決めを行うようしている。下部電気モジュール完成品は基礎１０に対して所定の位置に据え付けられているので、タワー内の電気品などと下部電気モジュール完成品との位置関係が所定の位置関係となる。したがって、タワー側に取り付けた電気品の一部と下部電気モジュール完成品の電気品の一部の配線接続（ケーブル接続）が確実に行われる。タワー側に取り付けた電気品の一部と下部電気モジュール完成品の電気品の一部を接続するケーブルはタワーの下端と基礎の天端の取り合い部を通過するが、これらはタワー設置後に設けられるので、基礎へのタワー設置の作業の邪魔にはならない。

本実施例では、作業台船のクレーンを用いた作業が２回で完了し、洋上における作業の工期を大幅に短縮することができる。

タワー完成品の設置が終了した後、タワーセクション７３の上端に取り付けた吊り治具３２０を取り外す。吊り治具３２０は、タワーセクション７３のフランジ７３１に取り付けられているので、タワー内部から吊り治具３２０とフランジ７３１を固定するボルトを取り外す。また、防振フィン９０も取り外す。また、図１３及び図１４に図示している下部電気モジュール完成品８０は、電気品が個別に梱包されている場合を示しており、これらの電気品の梱包も取り外される。

その後、作業台船のクレーン２０１を用いてナセル６をタワー７に据え付ける。すなわち、タワーセクション７３のフランジ７３１にナセルをボルトで取り付ける。また、その後、作業台船のクレーン２０１を用いてブレード１をナセル６に支持されているロータ先端のハブに取り付ける。これにより基本的には洋上風車の据え付け作業が完了する。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加，削除，置換をすることが可能である。

１・・・ブレード、２・・・ロータ、３・・・主軸、４・・・増速機、５・・・発電機、６・・・ナセル、７・・・タワー、８・・・タワー扉、９・・・プラットフォーム、１０・・・基礎、１１・・・海面、１３，２０２・・・仮置き基礎、１５・・・収納空間、３０，４０，６０・・・梯子、３１，４１・・・タワー内フロア、５０・・・ラック、５１・・・１階床、５２・・・２階床、５３・・・３階床、５４・・・４階床、５５・・・５階床、５６・・・出入り口、６１・・・第一電気品、６２・・・第二電気品、６３・・・第三電気品、６４・・・第四電気品、６５・・・第五電気品、７１，７２，７３・・・タワーセクション、８０・・・下部電気モジュール完成品、８１，８３・・・床面、８２・・・枠組み、８４・・・変圧器、８５・・・特別高圧盤、８６・・・補機変圧器、８７・・・タワー補機変圧器、８８・・・梱包材、９０・・・防振フィン、１００・・・陸上クレーン、２００・・・自己昇降式の作業台船、２０１・・・クレーン、３２０，４２０，５２０・・・吊り治具、３２１・・・防雨蓋、７１１・・・タワーセクション７１の上端のフランジ、７１２・・・タワーセクション７１の下端のフランジ、７２１・・・タワーセクション７２の上端のフランジ、７２２・・・タワーセクション７２の下端のフランジ、７３１・・・タワーセクション７３の上端のフランジ、７３２・・タワーセクション７３の下端のフランジ。

Claims (12)

1. 陸上においてタワーに電気品の全部または一部を取り付け、前記電気品を取り付けたタワーを作業台船に積み込み、洋上において前記作業台船のクレーンを用いて前記電気品を取り付けたタワーを基礎に設置するようにしたことを特徴とする洋上風車の建設方法。
2. 請求項１に記載の洋上風車の建設方法において、
   前記電気品は、複数の高圧機器と、その他の電気品とに区分され、
   前記複数の高圧機器は陸上においてモジュール化され、
   前記その他の電気品は陸上において前記タワーに取り付けられ、
   前記モジュール化された複数の高圧機器と前記その他の電気品が取り付けられたタワーを前記作業台船に積み込み、
   洋上において、前記モジュール化した複数の高圧機器を前記作業台船のクレーンを用いて前記基礎に設置し、その後、前記その他の電気品を取り付けたタワーを前記基礎に設置するようにしたことを特徴とする洋上風車の建設方法。
3. 請求項１または２に記載の洋上風車の建設方法において、
   前記タワーは高さ方向に複数のタワーセクションに分割され、
   前記タワーへの前記電気品の取り付けは、最下部の前記タワーセクションを仮置き基礎に設置した状態で当該最下部のタワーセクションに取り付けるようにし、
   その後、前記複数のタワーセクションを組み立てるようにしたことを特徴とする洋上風車の建設方法。
4. 請求項２に記載の洋上風車の建設方法において、
   前記基礎は前記モジュール化された複数の高圧機器を設置する収納空間を有し、
   前記モジュール化した複数の高圧機器を前記収納空間に設置した際に、前記モジュール化した複数の高圧機器の上部が前記基礎の天端よりも下方に位置するように前記収納空間が形成されていることを特徴とする洋上風車の建設方法。
5. 洋上の基礎上に設置されるタワー及び電気品を備えた洋上風車であって、
   前記タワーは高さ方向に複数のタワーセクションに分割されて構成されており、
   前記電気品は、前記基礎に設置される第一の電気品群と、前記タワー内に設置される第二の電気品群に区分されており、
   前記第一の電気品群の電気品は、モジュール化されて、前記基礎に形成した収納空間に設置されており、
   前記第二の電気品群の電気品は、前記複数のタワーセクションの最下部のタワーセクションに取り付けられていることを特徴とする洋上風車。
6. 請求項５に記載の洋上風車であって、
   前記第一の電気品群は、高圧機器を含むことを特徴とする洋上風車。
7. 請求項６に記載の洋上風車であって、
   前記最下部のタワーセクションの下部にはタワー内への出入り口が形成されており、
   前記出入り口の高さは前記モジュール化された第一の電気品群の電気品の上端よりも上側に位置することを特徴とする洋上風車。
8. 請求項５〜７の何れか一項に記載の洋上風車において、
   前記第一の電気品群の電気品は、前記基礎に取り付けられていることを特徴とする洋上風車。
9. 請求項８に記載の洋上風車において、
   前記基礎に形成した収納空間は、前記モジュール化した第一の電気品群の電気品を前記収納空間に設置した際に、前記モジュール化した第一の電気品群の電気品の上部が前記基礎の天端よりも下方に位置するように形成されていることを特徴とする洋上風車。
10. 請求項９に記載の洋上風車において、
    前記第一の電気品群の電気品の少なくとも一部と前記第二の電気品群の電気品の少なくとも一部はケーブルを介して電気的に接続されることを特徴とする洋上風車。
11. 請求項５〜１０の何れか一項に記載の洋上風車おいて、
    前記最下部のタワーセクションの下側フランジに支持されるラックを前記最下部のタワーセクション内に備え、
    前記ラックは複数の床面を備え、
    前記第二の電気品群の電気品は前記複数の床面に設置されていることを特徴とする洋上風車。
12. 請求項５〜１１の何れか一項に記載の洋上風車と、前記洋上風車が設置された前記基礎を備えることを特徴とする洋上風力発電設備。

Images