浮体式洋上風力発電の商用化に向けたロードマップ策定【国内サプライチェーン形成】

中間報告2022.11.4
海洋産業タスクフォース

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目次• 海洋産業タスクフォースの紹介• 「浮体式洋上風力発電の商用化に向けたロードマップ策定」
国内サプライチェーン形成 活動概要
• 国内サプライチェーン全体 重要課題と解決策への取組・提言• ロードマップ概要（第4期海洋基本計画期間を焦点）• 風車製造• 電気設備• 浮体製造• 組立設置• O&M• 今後の活動2

海洋産業タスクフォース（民間主体）-内閣府ホームページより

日本の海洋産業の発展、拡大を図るため、「海洋資源開発技術プラットフォーム」との緊密な連携の元、会員会社・組織の協同による下記 海洋開発関連プロジェクトの立案、推進、法人化等をサポートする活動を行うことを目的とする。
(1)海洋資源開発の コ スト ダウンに 資する研究・開発プロジェクト(2)海洋資源開発を実現するために必要で、国内企業の製品、技術、保守技術等の育成に資する新技術の研究・開発・実績拡大に資するプ ロジェクト(3)将来の海洋資源開発に関するフィジビリティスタディ等調査・検討プロジェクト(4)本邦の海洋資源開発に関する法律、基準、ルール、規格の充実とデファクトスタンダード化に資する調査・検討
プロジェクト、等
技術情報交流の場

技術情報交流の場

海洋産業タスクフォース
メンバ ー:造船会社、海運会社、エ ンジ ニ ア リ ング会社等
オ ブ ザ ー バ :海洋事務局、 関係各省、石油開発会社等

連携

総合海洋政策本部の枠組み

海洋資源開発技術
参与会議
プラットフォーム
報告
海洋政策の重要事項
主宰:内藤参与につ い て審議し、本部
メンバー:資源開発会社、も⾧に 意見を述べるの づ くり 会社
オ ブ ザ ー バ :海洋事務局、関係各省
ＰＴ，ＳＧ（政策議論の場）

意見

総合海洋政策本部会合
本部⾧:内閣総理大臣
本部員:全ての国務大臣各省

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※

※

※J-DeEP: 洋上浮体技術開発目的とする技術研究組合。三菱造船、ＩＨＩ,ＪＭＵ，ＮＹＫ，ＭＯＬ，Ｋ－Lｉｎｅ，ＮＫ、海上技術安全研究所で構成

「浮体式洋上風力発電の商用化に向けたロードマップ策定」国内サプライチェーン形成 活動概要
背景
 再生可能エネルギーの主電力化、エネルギー安全保障の観点から、洋上風力発電設備の大規模導入が急務。そのためには、近隣国からの遅れを挽回すべく、国内産業基盤を最大限活用したサプライチェーンを早期実現させることが必要
 国内サプライチェーン形成にともない、国内産業の育成/拡大、競争力強化を果たすことが目的
 特に、浮体式洋上風力発電は、風車製造に加え、浮体製造、組立・設置の量産化・低コスト化が最重要課題

取組内容
 浮体式洋上風力発電に要する機器、機材のみならず、構成部品、サービス業務等全てを対象に、洋上風力発電産業の現状・実態を調査し、国産化への技術課題、参入課題、要望を把握、分析 (各種団体アンケート結果＋ヒアリング）
 国内サプライチェーン形成の大前提となる導入目標、特に発電ポテンシャルの大きい浮体式風力発電の2050年までの10年毎目標を設定 (海洋技術フォーラムにワーキンググループ立上げ頂き、根拠ある数値目標を検討）

課題・要望解決に向けた具体的な施策案(政策含め）の検討、整理（要すれば更に深堀調査) 特に、・浮体式特有分野（浮体製造、組立・設置）は時系列的に導入目標実現のシナリオを描き、具体的な検討を開始（関連団体と連携、共同検討）
・風車製造は、部品・部材等の国内製採用拡大に向け認証取得等課題の深掘り、解決のための施策を検討中
最終的には、国内製大型風車製造再開に向けた道筋を関係団体とともに検討予定

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国内サプライチェーン全体 重要課題と解決策への取組・提言
重要課題

導入目標

再エネ主力電源化、エネルギー安全保障の観点より、洋上風力発電の導入拡大が急務であるが、特に発電ポテンシャルの大きい浮体式の市場規模、導入目標が不透明（参入希望の企業あるが投資判断できず）

サプライチェーン形成
国内産業育成・活性化

浮体製造
組立設置
インフラ整備

大型風車供給体制

先行している中韓が供給体制を整備する前に、風車本体・部品等も含め国内サプライチェーンの早期確立が必要
国内産業活性化の機会であるが、海域利用公募等において産業育成、地域活性化の視点が薄い(限定的）導入目標実現のためには、大型風車用浮体を、10年後に少なくとも年間約100基製造(2040年では年間約200基）が必要となるなど、急速な製造体制、基地港湾の整備、準備が必要
洋上風力発電規模が小さい、また、見通しが不透明のなか、主力メーカーより大型風車本体の適時確保が困難になっている。また、国内にサプライチェーンがなく、重要部品等の確保、支給体制に大きな課題あり解決策への取組・提言
 浮体式洋上風力発電の中⾧期導入目標(2050年まで）を早期に決定のうえ、洋上風力産業ビジョン改訂版として表明
 GI基金実証事業に続く複数の小規模プロジェクト（数百MW規模）を決定、国主導で開始。合わせて、対象となる海域ゾーニング、促進区域、基地港湾等の指定【2030年前までには1GW規模の大規模プロジェクトを開始】
 浮体式洋上風力発電の本格導入に備え、排他的経済水域（EEZ)を活用できるように法整備を実施
 公募条件として国内産業育成、地域活性化等の計画を必須とし、重点評価の対象
 産業規模が小さい初期段階は高めの発電単価で買い取り、市場規模の拡大を優先。事業ごとに個別売電単価へ反映、設定
 基地港湾周辺では、大規模なインフラ整備、設備投資等必要になるため、地域調整、投資支援等を国主導で実施
 造船関連団体、建設業界（コンクリート製浮体）等 関係団体、また自治体に、導入目標、海域ゾーニング、基地港湾、各種支援策等について国の方針を表明し、積極的な参画を促す
 風車本体構成部品の国産化に向けて、参入障壁となっている風車の認証プロセスの見直し、部品等を含め国産化政策の導入、試験設備等投資支援、など国支援の強化【最終的には国産風力発電設備の国産化を目指すべき】6

ロードマップ概要 （第4期海洋基本計画期間を焦点）
2021

2022

2023
第フェーズ

2024
期

海2025
洋基

2026
本計画

2027
期

2028

2029

2030

2031-35

2036-402050

間基金開発）

1st Phase: FS

サプライチェーン形成に向けた提言

事業化

2nd Phase: 実証

中⾧期導入目標年頃まで）早期決定 促進区域指定拡大）

複数の小規模プロジェクト 数百を決定、国主導で開始

１GW級の大規模導入開始を目指し広範囲の海域をゾー
ニング指定
排他的経済水域(EEZ)活用のため法整備実施
参入障壁の電力事業法等、現行法の見直し

タスクフォース検討の浮体式導入目標（基軸）
年度

2030年

2040年

2050年

導入目標（累計）

0.2GW

25GW

100GW

191

499

年間浮体製造数＊

更なる高位目標；

40GW
150GW
(380)
(682)
（*浮体製造数は風車サイズ20MW 想定）

経済安全保障を旗頭に国産化支援政策の更なる強化：
産業育成・地域活性化、試験設備含めた投資支援等

製造
規模
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風車製造
重要課題

解決策への取組・提言 導入目標とともに、洋上風力関連産業のロードマップを早期に決定、表明⇒企業が投資判断を行える市場規模を明示する事で参入を促進

大型風力発電事業への参入

事業規模が見えず、収益が不透明
参入希望あるが、投資判断できず

 国を挙げた風力産業への支援⇒世界各国で開催の展示会にJapanブースを設置⇒風車メーカーと部品メーカーを繋ぐビジネスマッチングの活性化 等⇒試験評価施設の設置により個社負担低減、製品開発プロセスの早期化

認証プロセス

国産促進の為の風車認証プロセス(案)

国際電気標準会議(IEC)の再エネ設備の認証システム(IECRE)に適合することが、日本の電気事業法での許認可のベースになっている〈IECRE認定の国内メーカーは極少、認証機関もない〉

 認証プロセスの見直し・提案⇒下記、新認証プロセス(案)の提案

現在(電気事業法の許認可プロセス)

新認証プロセス(案)IECRE認証システム適合が前提↓
認証機関は欧米に限定↓
認証取得に言語や時間・空間的な障壁↓
サプライヤーが欧州/中国系に偏り暫定処置として*ISO製品認証システムに基づき認証(*国内に認証機関あり)↓
各サプライヤーにて製造実績の積み上げ、国内生産品目の拡大↓
各部品メーカーから供給を基に国産風車新型式機種の開発↓
認証機関(日本海事協会)の実績獲得↓
国内認証機関(IECRE認証取得)による審査体制整備

風車製造
風力発電機本体の出力は数 kWから数MWまで様々であるが、今後拡大が見込まれる型式については10MW超が主力。
供給者は欧米3社(Siemens Gamesa/Vestas/GE)、中国メーカーとなる。 ※国内メーカーは撤退済
国内メーカー撤退に伴い、付随する国内部品サプライヤーも事業縮小・撤退する形となり、下記構成部品の中で現存する部品サプライヤーは主軸ベアリングに限られる。エネルギー安全保障/設備稼働率向上から考えると、国産部品を基にした風車が不可欠であり、その為には前述した規制緩和/国の支援が不可欠である。
主要コモディティ

風力発電機の主要な構成要素

供給トレンド 発電機メーカーが風車メーカーに販売する形態と風車メーカーが内製する形態が存在、海外風車メーカーを中発電機

心に発電機メーカーを囲い込むなど強固なサプライチェーンの構築や、内製化を進めている為、国内発電機メーカーの新規参入は困難な状況。市場の不透明さによりメーカーも積極的な設備投資に踏み込めない面がある。

軸受(主軸/ﾖｰ駆動)

 主軸受、ヨー駆動軸受は風車メーカーが直接の需要家となるが、それ以外の軸受は二次サプライヤーであり、更には潤滑装置や昇降装置にも需要がある。主軸に関しては、国内各社の製品が使用されている。
 欧米では、FRPによる製造プロセス管理と空調のある大型工場を立地し、機械・素材・複合材料メーカーを集ブレード積した産業基盤を形成。最近ではブレードメーカーを風車メーカーが傘下に組込む垂直統合の動きがあり、独立系メーカーが厳しい状況。国内市場向けには特有の自然環境や風況に適合したブレードの開発メーカーが必要。
 現在、国内ではタワーを含む風車一環製作は見受けられない。

タワー


a.鋼材メーカー(韓国、中国ほか）

b.タワー製作メーカー(韓国、中国ほか）

c.フランジメーカー（韓国、中国、欧州）

d.ボルトメーカー(国内、欧州ほか）

中国/韓国では、安価な人件費を背景に海外風車メーカーからタワーの受託製造をしており、製造能力、製造技術に大きな問題はない。また、タワー製造工場は一般に港湾に隣接しており、製造、出荷に対し利便性

出典：風力発電導入ガイドブック(2008, NEDO)が高い。

電気設備
重要課題
ウインドファーム
インフラ整備(電気設備）

洋上風力発電で用いる電気設備等の周辺インフラ（海底ケーブル・洋上変電所など）の必要規模/事業規模が見えず，設備投資計画が立てづらい解決策への取組・提言
 洋上風力関連産業のロードマップを示し、周辺インフラに対しても国を挙げた産業支援策の強化。特に、日本の強みがある電気設備分野の規格見直しとスタンダード化促進⇒⾧距離直流送電・ダイナミックケーブル・洋上変電所等（GI基金など）
 ダイナミックケーブル/海底ケーブル等については，国内規格のよい部分は残して海外規格を取入れる等，対応可能な規格の構築/運用の見直し

技術規定/基準

電気設備の敷設/施工

洋上風力発電で用いる電気設備等の周辺インフラに対して，現状，従来の陸上の設備基準で運用されており，実用的でない
洋上風力発電では洋上試験が必要となり，陸上での試験規定/基準が馴染まない

洋上での電気設備の敷設/施工/保守の効率化のためには，専用船の不足や水中機器の運用面の基準整備等が遅れている・ダイナミックケーブルは，Cigre TB862等の実機疲労試験が求められるため、第三者公的機関による国内試験設備の整備が急務
・工場での電気性能の確認は，JEC3048の適用（AC試験）が求められるが，洋上風力発電等の⾧距離海底ケーブルでは，実質的に困難な試験もあるためIEC63026等の実用的な試験方法の適用が必要 など
 各海域への洋上風力発電の展開計画と、これに併せた専用船（海底ケーブル敷設船（CLV）/支援船（SOV））の段階的な整備計画とオペレータの人員育成/強化が必要（洋上風力関連作業のロードマップに反映）
 水中設備の調査/検査/点検の効率化に向け，ROV/AUV，新たなモニタリング技術などの積極的な導入が必要であるが、AUVなど無人機の活用では，検査基準/法整備面の充実、見直しが急務

浮体製造
重要課題

製造能力

解決策への取組・提言

現存造船設備による鋼製浮体の製造可能量は導入目標に対し大幅に不足

 臨海区画において、新たに浮体のユニットを組み立て、供給するサプライチェーンを検討。(基地港湾4カ所において各々15MWクラス風車浮体を24～48基/年、年間36万～72万kW級のサイトを想定)
 一次検討では、月産2基の浮体を鋼材加工から浮体まで一貫して製造する場合、21Haの敷地に64,000m2の工場建屋、2,000人規模の施設が必要という結果（*ケース１）
 この結果を元に、生産拠点での機能(案）*ごとに、設備投資規模、用地確保、採算性について評価 （⇒ 発電コスト最少化）

製造コスト

合理的な量産化体制実現による大幅なコストダウン

 まずは、2030年に上記生産体制を確保、更に、2030年代前半には年100基規模の生産体制案の確立を目指す（⇒量産化効果の発揮）
 国内でのコンクリートの総製造量・総加工量は鋼構造物に比べ2桁以上も多く、また現地製造も容易でかつ製造コストも安価なコンクリート製浮体の課題を調査の上、実現に向け検討

風車とのインターフェース

大型風車のメーカーは世界に3,4社しか存在せず、個々の浮体の形式・性能とのマッチングには対応せず。
先行する海外の大型事業向け浮体がディファクト化する可能性大 浮体製造供給者が連携し、関係団体とともに標準インターフェースを風車メーカーに提示し、コスト低減と量産化の実現
 国内向け風車の技術仕様要件を関係省庁、団体で検討のうえ規定化*臨海生産拠点での機能(案）
ケース１：鋼材切断加工⇒小組部品に組立⇒ブロック組立

ケース２：外注製作（小組部品の状態で入荷）
ケース３：⇒ブロック組立

外注製作（大組部品の状態で入荷）

外注先候補：近隣鉄構所、近隣造船所等⇒ブロック搭載、浮体製造⇒進水⇒ブロック搭載、浮体製造⇒進水⇒ブロック搭載、浮体製造

⇒進水

組立設置
重要課題
組立・設置
工事機材

（含O&M対応）

年間導入目標、設置海域、工事要領から、風車組立用の大型陸上クレーン、SEP船、ケーブル敷設船、浮体曳航の曳船等、工事機材の大幅な不足が予測解決策への取組・提言
 将来アジア域での展開も視野に入れ、段階的な工事機材の導入計画を策定（関係省庁、団体と連携必要）
 大幅不足が予測される機材は、期間限定で海外製投入するための規制緩和策の検討
 上記導入計画に対応した資器材保管のための補助港の整備計画策定

係留設備

大型チェーンの製造メーカーは世界で数社しかなく製造能力の大幅な増強が必要

風車搭載

スパー型浮体に対する風車搭載工事には、ある程度の水深が必要になるため、安定して搭載できる方策が課
題

大型浮体進水・運搬

浮体の大型化と大量生産に対応した浮体の進水・風車搭載設備の不足
国内製造拠点からの組立、搭載拠点への運搬計画が必要（将来、アジア域展開も視野） 繊維索とのハイブリッド係留等、メーカーと共同で技術開発・実用化を促進、並びに、大規模な設備投資などサプライチェーン整備に向けた支援策強化
 クレーン設置を含むストックヤード整備計画、曳航・設置スケジュールを勘案した保管期間、保管要領、輸送手段の確保計画策定
 スパー型浮体への風車搭載方法、必要な機器及び拠点等の対応策検討（例えば、固定ジャケット上の活用、中古ジャッキアップリグ等を改造したクレーン船台等
大型スパーに対応可能な機器の可能性検討）

 浮体のブロック製造、組立を基地港近くで行う前提で、大型風車の進水・搭載工法の策定、拠点整備（進水用台船・SPMT等の導入検討、セミサブ浮体用大型ドライドックの開発、運用計画
策定 ※Self-Propelled Modular Transporter）

 港湾運送事業法による許可要件の見直し
 風車の大型化を前提としたバージ、輸送船の増強に伴う投資支援（将来、アジア域展開も視野）
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O&M
重要課題

課題解決への取組・提言
 維持管理業務の事業形態・体制構築が必要

維持管理業務全般

 浮体式の維持管理業務は欧州中心に展開を開始、他地域は計画中、実証中であるが、事業会社が実行するのか、操業用の業者活用で行うか?
 浮体式は複数風車の維持管理＋浮体の安定操業＋集電・変電管理 ⇒ 事業の複雑化への対応
 維持管理必需品(予備品等）の安定供給には規格・メーカー指定等の問題あり主要部品の安定供給
体制

⾧距離・不安定供給

短距離・IEC対応

 発電機のパーツはメーカーより納入者指定（Global調達か欧州規格保持の近隣国納入者）

業務用機材・作業船不足

人材不足

 作業船／機材･･･国内に中規模ヤード不足（ SOV・CTV ・アルミ製双胴船型）
 現場状況確認ツール用のAUV/ROV(海中)、ドローン(空中)の国内製造メーカー（オペレータ含め）不足
 風力発電の大規模拡大が予測されるなか、浮体式に対応できる維持管理人材の大幅な不足

・同種大型複数風車に対する管理手法並びにルーティン手法の確立
・AI活用にてDX(Digital Twin)体制形成 ⇒操業の均質化、省人化、効率上昇
・AUV/ROV/ドローンの活用 ⇒設備へのアクセス利便性向上
 安定操業のため、主要パーツの安定的供給システムを構築
国内生産拡大に向け積極的な支援、更に国内供給者優遇政策が必要
 風車メーカーの独自選定システム（Global Supply System)による部品納入者選定に入るべく、日本メーカーの認証取得を支援（「風車製造」の項を参照）
 主要パーツ内小型部品(ボルトナット等）への日本規格対応の可能範囲拡大に向け中小企業等への支援強化
 維持管理業務の作業船等の不足は、当面本邦設計、海外製造(製作/組立)で確保するが、将来的には国産化を目指す（期間限定で海外製投入するための規制緩和策の検討も必要） 日本の海象状況に合わせた標準を策定し、国内製作を目指す(標準・条件化には関係省庁・団体との連携が必要）
 設備全体の業務人材の育成、並びに、作業員(設備維持管理人員、日本人/外国人、等)の確保⇒導入目標に見合う計画策定

O&M
重要課題

システム導入前提条件

ツール開発（AUV・ドローン）

O&Mは一般に事業者の自主保全体制に基づくものである
が、浮体式特有のものに対する対応性、適合性を考慮したガイドラインを整備のうえ自主保全への移行が必要 国内安全基準に基づく管理基準・安全基準を推奨すべく下記準備急務

海中、空中における監視・点検機能の仕様明確化と対応する技術、規定が未整備、不十分 重要技術の開発促進、支援強化
監視対象と監視目的のためのセンサー開発・（海中）錆、傷、牡蠣殻: 確認精度、認証困難の問題

・AUV等、海中監視システム⇒技術開発が必要

・海中の監視対象、手法、目的:センサー、通信・ドローン等、空中監視システム⇒海外規定との整合性要・ 設備までの距離規制:現行規制では50mまで
・ 防爆規程: 洋上の発電設備の規定は?
・保守ツール: 無人保守ツール適用ガイドライン
・海中の随時交信手段 など

AI活用
DX体制

課題解決への取組・提言基本となる操業パターンが未確立（陸上モデルの転用も）AIに操業を任せられる「通常」状況と、人の手を必要とする「異常」状況の判断区分が未整備

・事業運営ガイドライン並びに運営基準を策定
・安全操業に対する管理基準の策定

・（空中）内部破損: 内部確認センサー対応可能距離 など

充電システムの開発促進
・（AUV）海中充電システムの開発

・（ドローン） 充電ステーション、コントロールステーションのリモート設置
・（無人保守ツール） ドローンと同様 など

 無人監視における法規制の見直し（空中監視時の監視距離、飛行エリア規制等）
 「異常状況」のガイドライン設定が必要
 「現場確認」・「監視室AI判断」・「人による判断」のPriority設定の確定
 効率的な維持監視システムのための手法、技術の開発、確立が必要

ウインドファー
ム全体監視

洋上における維持監視システムはウィンドファーム全体で監視、異常検知が出来る仕組みが必要

例えば、異常検知手法としてファーム内で海象条件等でのグルーピング後のサンプリング、また、サンプリング検査は同条件下でのグルーピングが必要（浮体式であれば水深でグルーピング）今後の活動 深掘調査のための再アンケート、主要団体との連携・協働（浮体の量産化・低コスト化、風車(部品)国産化、等）
海技研、海産研、エンジニアリング協会、日本風力発電協会、日本埋立浚渫協会、日本電機工業会、日本造船工業会、等と連携し、課題・実施内容を深掘り
 コンクリート製浮体の検討（関連団体、大学等との情報共有含め）
横浜国立大学殿、東京大学殿、日本建設業連合会、コンクリート関連団体・企業、等
 主要メーカー・事業者・自治体へのヒアリング
海外風車メーカー、発電事業者、国内製造事業者、基地港湾自治体、等
 ロードマップ策定
国内サプライチェーン形成への時系列的な施策(5W1H）をまとめたロードマップ策定（今年末迄） 主要日程‘22年12月:ロードマップ策定（課題解決に向けた道筋、提言案）’23年 3月:最終報告15