過去十数年間、洋上風力発電はすべて沿岸域に集中していた。これは、風力発電機を海底に杭打ちで固定する必要があったためだ。しかし、沿岸域の資源はほぼ使い尽くされつつあり、許認可や環境問題をめぐる論争も増え続けている。真に豊富な風は、実はもっと深い海の中にあるのだ。
一、なぜ深水に行くのか
固定式風力発電機の場合、水深が50~60メートルを超えると、杭基礎の材料費や施工コストが急激に上昇し、すぐに採算が取れなくなってしまう。しかし、世界中の良質な風力資源の大部分は、まさに沖合からさらに遠く、水深の深い海域に分布している。深海へと進出するのは、単なる流行に乗っているのではなく、資源の制約によるやむを得ない選択なのである。
2. 3種類の浮き方
浮体式送風機は、海底に設置するのではなく、係留システムによって海面に固定されています。主流となる方式は3つある。半潜水式はフロート式プラットフォームに似ており、最も成熟度が高く、最も一般的である。単柱式(SPAR)は水中に深く突き刺さった浮柱のような形状をしており、安定性は高いが喫水は深い。テンションレッグ(TLP)は張力のかかったケーブルで支えられており、より深い水深に適している。
| ルート | 特徴 | 適用水深 | 成熟度 |
|---|---|---|---|
| 半潜水式 | フロート式プラットフォーム、技術が最も成熟している | 中程度よりやや深い | 比較的高い |
| 単柱式 SPAR | 浮柱を深く差し込むと、安定するが喫水が深くなる | 深 | 中 |
| 張力脚 TLP | ロープを張り、素早く反応する | とても深い | 実演 |
3. すでに海上で走り始めた人がいる
ノルウェーの「Hywind Scotland」は、水深約100メートルの場所に設置された30メガワットの設備を、早くも2017年に系統連系させた。これに続いて、英国の「Kincardine」も稼働を開始した。中国でも「三峡リード号」などの実証プロジェクトが相次いで海上に設置され、浮体式風力発電は理論の段階から実際の建設現場へと移行した。
4. まだ乗り越えられていない難関
係留システムや動的ケーブルの疲労寿命、設置可能な深海施工船の不足、そして現時点では固定式よりも依然として高い発電単価などが、障壁となっている。現在、浮体式の発電単価は概ね1メガワット時あたり80~90ドルから100ドル強程度であるのに対し、固定式はすでに50~60ドルまで低下している。
「深海の謎」を解き明かすということは、本質的には、風力発電機の土台を海底のコンクリート杭から、海面上の浮力とケーブルへと置き換えることである。