洋上風力発電機はずっと後になって登場しましたが、その基本設計は陸上風力発電機とほぼ同じです。 しかし、設計にはいくつかの重要な違いがあり、そのほとんどがゼロから始まるものです。

洋上風力タービンの設計に考慮しなければならない環境要因によって、開放水域での生産効率は難しい見通しとなっています。 しかし、技術は向上しており、低コストで効率的な風力エネルギーに対する需要の高まりは、すでにイノベーションを前進させています。 陸上風力タービンの設計 – 違いと主な考慮事項

基礎

陸上に建てられた風力タービンは、通常、コンクリート基礎を使用します。 洋上風力タービンの設計で最も難しいのは、実際のタービンではなく、洋上風力タービンを設計することです。 陸上用タービンは、洋上用としてほぼ再現することができます。 問題は、いくつかの標準的な設計オプションが、特に複数の風力タービンを使用して、深海で使用するには法外に高価であるということです。 内陸部での用途で一般的な基礎ソリューションの多くは、深海での用途ではうまく拡張できません。

洋上タービンの設置方法にはさまざまなものがあります。 海底タワーに設置されるものもあれば、浮体または半潜水式で固定されるものもある。

洋上タービンの構造や基礎に使用される技術の多くは、石油・ガス産業から借用したものである。 基盤や半潜水艇の技術、安定性を維持するためのアンカーや標準的な実践は、何十年も海洋構造物を維持してきたこの業界の脚本からそのまま引用しています。

基礎設計は、現在、洋上風力発電のホットトピックとなっています。 オフショア市場の潜在力をより効果的に引き出すために、これらの基礎の設計にどのように革命を起こすかについて、今、多くの議論が交わされています。 より安価な構造は、生産されるエネルギーの総コストを下げ、プロジェクトを可能にします。

水深 &岸からの距離

陸上風力タービンの設置は、通常海上よりもはるかにシンプルです。 沖合での建設では、海底構造を考慮した水深と、電力を市場に届けるためのケーブル敷設のための岸からの距離を考慮しなければなりません。

風力エネルギー生産の世界では、水深30m以下のものを浅水とみなし、これらは通常、海底に設置された従来のタワー構造です。 30mを超えると、タワーの海底部分に格子構造が使用される過渡的な領域に入ります。 60m以深は深海とみなされ、ここでの風力タービンはアンカー式の半潜水船です。

タワーサイズ&ピッチアクチュエータ

すべての洋上風車はピッチ制御式です。ブレードピッチ制御によりタワーあたりの出力が増えるからです（キャッチーですね）。 洋上風力タービンは一般に大型ですが、これは、一定の洋上風に適していることに加え、洋上の基礎がタービン全体のコストに占める割合がはるかに大きく（陸上と比較して）、次のものを建設する前に構造からあらゆるメガワットを絞り出すことが重要であるためです。 パワーステージは大きくなるかもしれないが、頭脳は同じである。 このため、タービンが小さくなるとピッチアクチュエータの占める割合が大きくなりますが、タービンが大きくなるとその逆も起こります。 つまり、最先端のピッチ・アクチュエータのコストは、洋上プロジェクトでは雀の涙ほどのものなのです。 水深が浅いところでも、陸上よりも風が頼りになる傾向がある。

内陸では、風は次のような相手とも競争しなければなりません。

• 丘
• 木
• 人工物

摩耗と損傷

洋上では風が安定しているので、タービンもより摩耗する可能性が高いと言えます。

洋上でのタービンの減価償却で問題となるのは、海水による腐食が避けられないということです。 タービンの材料は船舶用でなければならず、天候に直接さらされないピッチ制御部品でさえ、非常に耐腐食性が高くなければなりません。

メンテナンスの必要性

すべての風力タービンは可能な限りメンテナンスフリーでなければならず、ダウンタイムの最小化は最大の利益と同じです。 しかし、オフショア タービンでは、手間のかからないファームの必要性が最も高くなります。 予測不可能な天候と、タービンに到達するための物流上の課題との間で、洋上のタワーでメンテナンスを行うことは難しく、陸上よりもはるかにコストがかかります。

洋上アプリケーションでは、優れたピッチ制御ソリューションが特に重要になります。 今日の市場でトップクラスのデジタル化されたアクチュエーター・モデルは、メンテナンス・フリーです。

Bridging the Gap in Offshore Potential

洋上と陸上の風力タービンの内部構造は、ほとんど同じです。 違いは、農場の種を植える場所にあります。

2つの開発が、風力タービン会社とオフショアの潜在能力のギャップを埋めるのに役立っています。 1 つは、深海の基礎の継続的な技術革新です。 もうひとつは、より大きなタービンに適応し、リスクの高いメンテナンスを最小限に抑える、多用途のブレードピッチシステムの使用です。