福島復興・浮体式洋上ウィンドファーム実証研究事業（3）
福島復興・浮体式洋上ウィンドファーム実証研究事業(3)：- 洋上サブステーション浮体の建造と曳航・設置について-洋上サブステーション浮体の建造と曳航・設置について

北小路結花

北小路 結花＊＊1. はじめに
福島復興・浮体式洋上ウィンドファーム実証研究事
業は経済産業省からの委託を受け，11 社からなるコンソーシアムが取り組んでいる事業で，ウィンドファー
ム全体で 16MW 規模の発電を計画している．第１期工事では，2MW 浮体式洋上風力発電設備 1 基の他，送電時の電力損失を最小限にするため，世界初となる25MVA 浮体式洋上サブステーション（以下，洋上サブステーション）が設置された．
本稿では，ジャパン マリンユナイテッド株式会社（以下 JMU）が担当した洋上サブステーションの概要，建造及び設置について解説する．
図 1 に洋上サブステーションの概要図，図 2 に設置海域，表 1 に浮体概要を示す．
図 2 設置海域

設置海域は福島県沖約 20km，水深は約 110m である．図中，陸側が洋上サブステーション，沖側が 2MW
風車浮体を示している．
表 1 洋上サブステーション 浮体概要
浮体形式

アドバンストスパー型

長さ（ヘリデッキ除く）
幅33.4m
33.4m

深さ71.0m

計画喫水30.0m

船級

日本海事協会2. 洋上サブステーションの建造

図 1 洋上サブステーション概要図

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2.1 建設のフロー
洋上サブステーションは，
ジャパン マリンユナイテ
ッド磯子工場（横浜市磯子区）において，2012 年 12月から 2013 年 7 月の約 8 か月間にわたって建造された後，設置海域に曳航，設置された．
図 3 に建設のフローを示す．
－1－
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日本マリンエンジニアリング学会誌 第50巻 第 1 号（2015）

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洋上サブステーション浮体の建造にあたり，JMU では，工場側で次の事前準備を行った．
①専用コンクリート架台の製作②メガベンド（レンタルユニット架台）の設置
図 5 に専用コンクリート架台を示す．これは，建造時にコラム直下の集中荷重に対応するため設置することになったもので，約 3000t の集中荷重に耐えることができる．

図 5 専用コンクリート架台（中央部）

図 3 建設のフロー
2.2 事前準備
図 4 にサブステーション全体の外観と主要なモジュールの名称を示す。

図 6 にメガベンド（レンタルユニット架台）を示す．
ロワーハルとミドルハルをつなぐコラムを囲むようにして設置されている．これは耐荷重の計算結果から，倒壊防止策として設置することになったもので，強風，地震にも対応している．

アッパーハル

COB ハル
コラム

ミドルハル
コラム

ロワーハル

図 4 全体の外観と主要なモジュールの名称
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図 6 倒壊防止対策「メガベンド」－2－
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日本マリンエンジニアリング学会執筆要項
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2.3 浮体の建造
洋上サブステーション浮体は，船底から上に向かって，ロワーハル，ミドルハル，COB ハル，アッパーハルの船殻各部と，これらをつなぐコラム（支柱部分）からなる．工場での製作工程は，次の通りである．
①ミドルハル，COB ハルの組み立て②ロワーハルの組み立て③ミドルハルと COB ハル結合
④アッパーハルと COB ハル結合
⑤ミドルハル以上とロワーハル結合
図 7～13 に建造過程を写真で示す．

図 10 ロワーハルの組み立て

図 7 起工式

図 11 ミドルハルと COB ハルの結合

図 8 ミドルハルの組み立て

図 9 COB ハルの組み立て
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図 12 ミドルハルからアッパーハル－3－
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図 13 ミドルハル以上とロワーハル結合27

図 15 チェーン展張

3. 曳航と設置
3.1 アンカーとチェーンの設置
アンカー及びチェーンは，浮体の曳航に先立ち，次の手順で設置した．
①揚錨機によりアンカー降下，同時にアンカーの向きを調整するためのワイヤ繰り出し．②ROV（RemotelyOperated Vehicle 遠隔操作型の水中ロボット）によりアンカーの向きを調整．③アンカー着底後，海底に係船した作業台船を曳船 2 隻で移動させ，揚錨機でチェーンを繰り出し展張．
なお，アンカーについては，把駐力試験を実施し，浮体の運動による水平力に耐える所要の把駐力が確保できることを確認した．
図 14～16 に作業風景を示す．

図 16 把駐力試験
3.2 曳航洋上サブステーションは，起重機船を使用して南本
牧沖 HR 錨地まで喫水 6m で吊曳航し，台船に仮係留した状態で重査を行った後，福島沖の実証試験海域まで曳航した．曳航開始前には東京湾内の深浅測量を実施し，曳航海域に十分な水深があることを確認した．
表 2 に曳航作業の概要を示す．また，図 17 及び 18に曳航イメージを示す．また図 19 に起重機船での吊り出し，図 20 に曳航船団を示す．
表 2 曳航作業概要

図 14 アンカー降下Journal of the JIME

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作業内容
出渠～仮係留曳航方式
吊り曳航曳航（wet）

喫水-32m曳航場所
東京湾（ドック～HR錨地）
東京湾内（HR錨地～湾外）
湾外～外洋－4－
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3.3 浮体の係留
洋上サブステーションは福島沖で曳航船団から引き渡された後，作業台船のローラー架台及びウィンチにて引き上げられたチェーンと接続されたチェーンは，アンカー設置時に確定したアンカー位置に基づき，必要な長さを算出して接続した．
また，張力については，基準の長さで接続したチェーンにおける計測値で確認した．
図 21 及び 22 に浮体係留作業の様子を示す．
図 17 曳航イメージ（HR 錨地まで）

図 18 曳航イメージ（HR 錨地より実証海域まで）

図 21 浮体の係留(1)図 19 起重機船による吊り出し

図 22 浮体の係留(2)係留作業を完了した洋上サブステーションは，陸上からの遠隔発停を確認，
外回りをライトアップした後，曳航喫水から稼働喫水に沈降し，2013 年 11 月に通電を開始した．
図 23 に沈降の様子を，図 24 に稼働中の SS の全景を示す．

図 20 曳航船団

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著者紹介
北小路 結花 1965 年生．
 ジャパン マリンユナイテ
ッド株式会社 海洋・エン
ジニアリング事業本部海洋エンジニアリングプロジェ
クト部海洋グループ
図 23 沈降中の洋上サブステーション

図 24 稼働中の洋上サブステーション

4. 終わりに建造開始から通電まで約 11 か月をかけて完成した
洋上サブステーションは，現在までに，数回の台風を経験しながら，長時間の停止もなく，順調に稼働している．今後，JMU では，サブステーションの経験を生かし，アドバンストスパー型浮体を採用した大型浮体式洋上風力発電の建造に積極的に取り組んでいく予定である．

参考文献
1) ジャパン マリンユナイテッド株式会社ほか，作業船, 315(平 26-4),9-14.
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