3. 施工方法の検討

洋上風力発電施設建設における拠点港湾のあり方
日本埋立浚渫協会

技術委員会 洋上風力部会 部会長
副部会長
部会員
部会員
部会員

野口 哲史（五洋建設）
長坂 明典（東亜建設工業）
小倉 勝利（東洋建設）
中山 久之（若築建設）
力石 大彦（五洋建設）

洋上風力発電施設の建設工事において、風車部材や基礎鋼材の陸揚げ、保管、事前組立、積出しといった作業を実施するためには拠点港湾が必要となるが、国内では拠点港湾の整備が今後の課題である。そこ
で洋上風力部会では、今後の実施工を見据え洋上風力発電施設の施工方法を想定し、公表されているプロジェクト計画から必要と考えられる拠点港湾の規模や仕様を検討し、2019 年度の検討成果としてとりまとめた。なお、この成果は 2019 年 12 月に発足した「洋上風力発電施工技術研究会」〔会員：（一社）日本埋立浚渫協会、（一社）日本建設業連合会、オブザーバー：（一社）日本風力発電協会〕においても検討され、拠点港湾のあり方の重要性を洋上風力関係者に広めることができた。

１. はじめに
国内では、洋上風力発電の導入促進のため、改正港湾法や海洋再生可能エネルギー発電設備の整備に係る拠点港湾の検討に先立ち、2. 検討条件での想定に対作業ステップごとの時間を想定し、サイクルタイムは SEP（大）の場合は 8.5 日 /4 基、SEP（小）の場合は 5.5する基礎構造や風車の各工種の施工方法、サイクルタ日 /2 基と設定した。

イム、全体工程の検討を行った。

3-3 全体工程

3-1 基礎（モノパイル式）の施工
SEP 船については、国内調達の状況を踏まえて、基礎 2 パターン×風車 2 パターンの計 4 パターンに対して 50 基建設の全体工程を検討した。

1,500t 吊級を想定した SEP（大）と800 〜 1,000t 吊級を工程検討の条件として、東北地方日本海側での施工想定した SEP（小）の2 パターンでの施工方法を想定し、を想定して海上作業期間は 5 月〜 10 月、供用係数はそれぞれのサイクルタイムを設定した。なお、SEP（小）作業船ごとの作業限界波高を考慮して SEP 船はα＝の場合は、吊り能力が不足しモノパイルの立て起こし1.40、大型起重機船はα＝ 2.60 と設定した。

が困難であるため、大型起重機船および台船を併用した施工となる。

各パターンで若干の差異はあるものの、概ねウィンドファームの建設期間は 3 ヶ年（1 年目：基礎、2 年目：基礎＋風車、3 年目：風車）となった。

況を踏まえ、次のような 10MW 級風車（モノパイル式基礎）× 50 基のウィンドファーム（東北地方日本海側の想定）を検討対象として条件の設定をした。

海域の利用促進に関する法律（再エネ海域利用法）が施

図−３ モノパイル基礎の施工方法行されるなど法整備が進められている。それらに伴っ

図−５ 全体工程表て多くの事業者の間で 8 〜 10MW 級の大型風車を採4. 拠点港湾の検討用したウィンドファームの計画が進められており、数作業ステップごとの時間を想定し、サイクルタイム年後には多くの事業が同時期に工事着手することが考は SEP（大）の場合は 12.5 日 /3 基、SEP（小）＋大型 FCえられる状況となっている。一方、洋上風力発電施設＋台船の場合は 12.0 日 /3 基と設定した。

重厚長大な資機材について仮置きやプレアッセンブの建設工事に関しては、日本では実績に乏しい状況で3-2 風車の据付リーを行うことが可能な耐荷重・広さを備えた埠頭、洋上風力発電施設の施工及び維持管理においては、風車の据付についても基礎の施工と同様に、SEP 船また作業船が係留する岸壁を有する拠点港湾が必要とについては、SEP（大）とSEP（小）の2 パターンでの施なる。しかし国内ではそれらに対応した拠点港湾は整実施工に関する大きな課題として、事業動向に応じ工方法を想定し、それぞれのサイクルタイムを設定し備不十分な状況である。なお、拠点港湾の機能としてた拠点港湾の整備が挙げられる。そこで本検討では、た。なお、SEP（小）の場合は、吊り能力および揚程がは次の 2 種類が挙げられる。

国内で計画されるプロジェクトの案件数、対象風車の不足するため、風車タワーは拠点港湾でのプレアッセ・PA（Pre Assembly）拠点規模などを考慮し、それらの標準的な施工方法を想定ンブリー（仮組立）で一体化せず、2 分割で運搬・設置

風車部材の仮置き、組立、作業船舶の係留・停泊をし、必要となる拠点港湾の仕様や原単位※ を、またそする施工となる。

行う拠点あり、実施工に向けた課題を解決していくことが求められている。の原単位の必要数を検討することで、拠点港湾のあり・OM（Operation & Maintenance）拠点

図−1 検討対象施設

運転開始後の維持管理、保守などを行う拠点方を示すことを目的とした。また、物品輸入による通4-1 陸域施設の検討

関、クレーンでの吊り荷走行、作業船に関する制約な陸域施設の必要面積は、風車部材搬入、プレアッセど、その他の課題についても検討を行った。
（原単位※：一定規模の洋上風力発電施設を建設するた

ンブリー、風車据付のサイクルタイムを考慮して、風めに必要な拠点港湾の規模、規格を示すものとして定車部材の仮置き数が最大となるケースを保管ヤード面義）積とし、これにプレアッセンブリー作業エリア、クレー2. 検討条件
本検討では、国内で計画されるプロジェクトでの状
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図−４ 風車の据付方法
図−2 ウィンドファーム配置

ン稼働エリア、運搬路などを加え、陸域施設の原単位を設定した。
なお、複数のプロジェクトで連続的に PA 拠点を使
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13用した施工を想定した場合の原単位は約 22ha となっ理し、係留に必要な水域面積を水域施設の原単位とし国内作業船は未だこれに十分対応しておらず、補助船、た。この規模は、欧州で供用中の拠点港湾における陸た。結果として必要な面積は約 11ha となった。

ダブルアンカー等による対応をとる必要がある。

域面積と概ね同等である。

4-4 OM 拠点の検討
OM 拠点の検討に当たっては不明な点も多いため、まず運転中の OM に関する事項の根拠となる法令・指図−６ 陸域施設の原単位

4-2 岸壁などの改良方法
既存港湾の岸壁や背後地を洋上風力施工の拠点港湾と範囲を整理し、本検討条件において必要となる地耐力の目安を例示した。岸壁部では重量物である風車タ

6-1 必要となる拠点港湾の原単位数針などを調査した。次に OM 実施にあたっての点検項

国内の事業計画を踏まえ、必要となる拠点港湾の原目、留意事項、使用船舶などを整理し、OM 拠点に求単位数を試算した。検討では、2020 年 4 月現在で公表められる要件、作業船舶、原単位規模について検討しされている 47 プロジェクトの事業者要望の発電容量た。OM 作業においては大型作業船の使用は想定され（約 17.5GW）、既に環境アセスが進んでいるもの（約ないため既存港湾を活用し、陸域施設についても 1 〜14.7GW）、2030 年 の 想 定 目標（10GW）、 さ ら に 既 に2ha 程度の陸域の原単位で済むものと考えられる。ただ港湾区域および一般海域で有力とされるプロジェクトし、SEP 船での大規模修繕の場合には、PA 拠点の活（約 6GW）、それぞれのケースで空間的統合（各港湾で用が必要となる。また、OM 拠点は日常点検や定期点のネットワーク化）と時間的平準化を考慮した効率的検での使用が主となるため、作業を効率化するためにな拠点港湾の必要原単位数を算出した。その結果、国ウィンドファームから 30 海里内にあることが望まれる。

内の拠点港湾（PA 拠点）として 7 原単位（特に事業が集として使用するためには、風車部材の諸元、使用船舶・機械の規格に見合った改良が必要となる。改良の目的

6. 事業計画を踏まえた拠点港湾数の試算

中する北海道・東北エリアで 5 原単位、北陸・九州で5. 施工に関するその他の課題
実施工を想定し、以下の課題について検討、整理した。
・部材の通関ワーを事前に組み立てて岸壁本体の直上に置くことが洋上風力発電施設の部材は多くが輸入品となるたでき、また SEP 船をジャッキアップしてそれを積みめ、その通関を迅速に行う必要がある。なるべく保税込めるようレグを支える岸壁前面の地耐力も必要とな区域に物品を持ち込まずとも通関できるように、特定る。

輸入者申告制度（AEO）や、輸出入港湾関連情報システ

1 単位、関東・中部・近畿で 1 単位）、また PA 拠点との兼用も含めた OM 拠点は 20 原単位に集約できるという結果を得た。ちなみに PA 拠点を 7 原単位整備した場合、1 原単位当たりは平均 6.7 事業者で計 12.4 年の使用期間となる。

ム（NACCS）を活用しつつ、円滑な通関体制を構築する準備が必要である。
・吊荷作業
重機による重量物の吊荷走行に関する制約を調査し、その対応について検討した。また吊りワイヤーの安全性確保については日欧の基準で大差は無いと判断できた。いずれの作業に対しても、その基準が成り立つ前提条件（例：定期的な点検と予防保全など）を整理

図−８ 発電容量と整備拠点の原単位数

図−9 日本と欧州の拠点港湾比較（上段：日本、下段：欧州）

し、これに対応することが肝要である。
・施工稼働率の向上図−７ 改良箇所と仕様の例

4-3 水域施設の検討

146-2 日本と欧州の拠点港湾比較

洋上風力発電施設の施工は、沖合にて 1 〜 2 週間連

上記の検討結果を基に、日本と欧州の拠点港湾の位続で作業を行うことが考えられる。したがって、稼働置関係を比較した。日本・欧州の両方とも約 1,000km

率算定にあたっては連続静穏時間を反映した算定方式

以内にプロジェクト位置と拠点港湾が分布している。

本検討は、海外事例や関係者ヒアリングを基にしたを採用し、さらに気海象予測の精度を上げるため実観

欧州では約 18GW のプロジェクトを約 20 年かけて大小様々な想定の下での試算結果ではあるが、今後の拠点測データによるキャリブレーションを行う体制の構築

17 の拠点港湾で対応してきたことから、7 原単位とい港湾整備などの考え方の一助になると考えている。洋が必要である。

う今回の検討結果は過大ではないと考えられる。ただ上風力発電の施工については、我が国で本格的な導入・作業船の位置決めに関する制約し、欧州の拠点港湾の中には風車の大型化に対応でき実績が少ないことから、様々な課題が残っているが、

7. おわりに風車部材の運搬船、モノパイル基礎や風車据付作業

欧州では沖合での位置決めを行うために位置保持装ないなど、後に使用されなくなった例もあるため、国洋上風力部会では今後も実施工の観点から課題解決に時に使用する SEP 船、海底ケーブル敷設船など、一置（DPS）を装備した SEP 船を使うことを前提とした内の拠点港湾整備については、今後の事業動向を踏ま取り組み、国内の洋上風力発電導入促進に貢献したい連の作業で使用される作業船団の諸元と係留方法を整基準が使われている。一方、国内では SEP 船以外のえて柔軟に対応していくことも必要であると考える。と考えている。

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