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洋上風力発電設備の保守メンテにかかるコスト効率化の技術をご紹介
・洋上風力発電導入における我が国の課題と進捗
・洋上風力発電建設・保守メンテにおける欧州事例(スマートバンド・ブリストルブラスター・イージーコート)
2021年9月「風力発電展」の洋上風力発電セミナーの講演内容です。
このカタログについて
ドキュメント名 | 欧州実績に基づく洋上風力発電設備の保守メンテナンス技術 |
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ドキュメント種別 | その他 |
ファイルサイズ | 4Mb |
取り扱い企業 | 株式会社土井製作所 (この企業の取り扱いカタログ一覧) |
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このカタログの内容
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欧州実績に基づく洋上風力発電設備の
保守メンテナンス技術
(株)土井製作所 嘉悦 崇
2021年9月29日(水)14:00~14:30
洋上風力発電セミナー
嘉悦 崇
Kaetsu, Takashi 株式会社土井製作所 代表取締役社⾧
Doi Seisakusho Co., Ltd. President
2007年 株式会社土井製作所 入社
2021年 現職 // インフラメンテ分野を専門に講演会活動中
Infrastructure repair & maintenance matter presentation & Seminars
Seminars and Expos
2013年 NACE東アジアリム, NACE East Asia Rim in 2013
2014年 高経年化プラント維持管理日本初開催参加, Managing Aging Plant
2021年 化学工学会86回大会, SCEA 86th meeting
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なんの会社?
どんな技術?
Our Features, Technology
地中線材料の総合メーカー
Undergrounding Distribution network system Manufacture, Established in 1927
マン 鋳物 無電柱化とは?
ホール 蓋 ① ② ③
景観向上 安全快適 防災減災
観光立国 歩行空間 避難路確保
1927年創業 管路 防水
2022年で95周年 継手 止水
イン 無電
フラ 柱化
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本日のテーマとレジュメ
Today’s Presentation
欧州実績に基づく洋上風力発電設備の
保守メンテナンス技術
O&M Technologies for Off-shore Wind farm in Euro projects
◎ 保守メンテの現状と課題
General guidelines of Construction & Maintenance operation
◎ どこでつかう技術か
How technologies used and installed in the project
◎ 保守メンテナンス実績紹介
Case studies of O&M technologies we, DOI, propose & offer
◎ まとめとP「R」!
Message and our policies
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洋上風力発電導入における我が国の課題と進捗
<着床式洋上風力発電導入ガイドブック(最終版)より>
5つの課題, 5 issues for offshore wind farm 現在の進捗, 2021Year Update
◎設置海域確保が困難 ◎2016年7月港湾法改正
2018年12月再エネ海域利用法
◎コスト:発電原価(建設&運転保守費)が高額、 ◎再エネ共通課題!世界では、発電原価
運転保守費が約2割、実績なし 約6年間で▲63%減(23.3→8.6円/kWh)も
(経産省HPより)
◎社会基盤:港湾/SEP船/系統連系等インフラ未整備 ◎各分野で中⾧期的に進む、
海中送電ケーブル、SEP船建設など
◎環境影響評価:環境評価手法が一部未確立 ◎2017年環境影響評価の基本的な考え方
に関する検討会報告書(環境省)
◎社会受容性:利害関係者との調整困難 ◎利害関係者の協議会設立など
★日本より20年先行してきた欧州の保守メンテナンス技術を
一部ご紹介いたします。
洋上風力発電導入における我が国の課題と進捗
<着床式洋上風力発電導入ガイドブック(最終版)より>
ガイドブック 7-2 運転・保守の概要 より <キーワード>
「メンテナンスを効率化してコスト低減を図る、あるいはメンテナン ◎省時間
スにより停止期間を少なくして発電電力量を増やし、収益を上げ ◎施工性、保管・物流容易
ることを第一義的に考えている。」 ◎施工者の差がない
◎品質、実績
運転から10年過ぎると
修理メンテナンス費が
経年増加傾向
運転・保守費用
が2割以上
陸上に比べ多い!
発電原価構成比(Nordex, 2011) 洋上風力発電の運転・保守費用の推移とその内訳(Hamilton, 2011)
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洋上風力発電設備のどこでつかう技術か
<陸上と洋上風力発電設備の内容と本日紹介技術>
DOIの地中線材料 ◎MPやTPなどタワー部の外装補修
防水や防食でサポート 施工時間を1/6に短縮!
イージーコート®
◎高所作業や洋上設備でも1種ケレン素地調整
コードレス新登場!
ブリストルブラスター®
◎世界最高強度の樹脂バンドで
洋上設備の電気防食効率化!
スマートバンド®
風力発電設備の構成と違い(NEDO資料より)
洋上風力発電建設・保守メンテにおける欧州事例
<高強度樹脂バンド結束 スマートバンドとは>
HCL社(UK) 従来 HCL
スマートバンド スマートバンド
金属、金型樹脂成型、 腐食しない
多様な樹脂とGF技術を組合せた 特殊仕様、、、 世界最高強度を特殊素材&構造で実現!
結束バンド(世界最強)で特許技
術を持つ。
腐食、温度対応、環境 PA66,PA12,PEEKなどで強度・温度などに対応
【採用実績】 負荷、耐用年数 最長25年の設計が可能
鋼管柱カバー結束
水上太陽光設備、海洋建設
電気防食ケーブル結束 海洋構造物での実績と オイルメジャー・沿岸海洋建設採用や
潮流発電ケーブル結束 信頼が低い センサーメーカーとの豊富な実績!
プラント配管センサー結束
スマートタイ
スマートプロテクター スマートバンド
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洋上風力発電建設・保守メンテにおける欧州事例
<高強度樹脂バンド結束 スマートバンドとは>
専用工具
手動&エアーで
施工スピードUP 海洋分野の
ケーブル捕縛
係留&浮体設備結束
シェル仕様 センサーケーブル結束
掘削リグ捕縛
PEEK樹脂 支持部材も設計制作!
耐熱250℃
洋上風力発電建設・保守メンテにおける欧州事例
<高強度樹脂バンド結束 スマートバンドとは>
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洋上風力発電建設・保守メンテにおける欧州事例
<洋上鉄鋼構造物におけるICCP(印加電流陰極防食)での高強度樹脂バンド結束>
ICCP(印加電流陰極防食)で改善
犠牲アノードの課題
ICCPとは ◎50年以上耐用年数
●莫大なコストと困難さ
犠牲アノードの 海底深くまで防護データ管理、メンテフリー自
(防護データ取得と高価塗装)
課題を解決した 動制御
●潜水士や天候のリスク
防食システム ◎高価塗装不要
●亜鉛やアルミ溶け出しで環境破壊
◎ソフトウェア管理で海洋環境負荷低減
高強度樹脂バンドで結束、VEとCD
錆びない&施工性
洋上風力発電建設・保守メンテにおける欧州事例
HCL社(UK)は
<スマートバンド®ICCP結束バンドシステム> DOIのグローバル
パートナーです
【強み】HCL社(英)とDOIのコラボで設計と納入、施工指導まで対応します
● OWT, Offshore Windfarm. 2019 ● Gunston Sands Wind Farm, UK ● Rampion Windfarm, UK
● Great Gabbard Windfarm, UK. ICCP Deepwater EU. ● London Array, UK
conduit clamps. 2021
(採用・設計製品) (採用・設計製品)
(採用・設計製品) スマートタイ スマートバンドコンパクト19mm
スマートバンドコンパクト ネオプレンゴム板 で海洋リグに捕縛
樹脂製サドル の組み合わせでモノパイル内に モノパイル塗装環境計測ケーブル
の組み合わせでICCPケーブルを梯子 ICCPケーブル捕縛
へ捕縛
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洋上風力発電建設・保守メンテにおける欧州事例
<ブラスト面形成工具 ブリストルブラスター® Montipower社製とは>
従来 Montipower
モンティ社 ブラスト法 ブリストルブラスター
(ドイツ)
装備・養生・騒音・飛散 装備・養生・騒音・飛散が極小→低コスト、エコ
特許技術でブラスト面形成を工 安全と環境負荷の課題 ブラシなので表面やロープなど切らない!
具でできるSSPC-SP11の規格表面
処理で1種ケレン可能。 ISO 8501-1 Sa2 ½、1種ケレン準拠の
大きい面積は効率的
【採用実績】 部分補修で最適 海外での採用拡大!
従来数㎡メンテ素地調整
2019年より
コードレス開発 資格者・熟練者による ブラシで素地調整するので施工者の差極小
中規模面用プレッパー開発 施工格差 ブラシ幅、ロボティクス、水中施工など開発
ロボット開発も進める。
◎2017年4月風力発電の定期点検指針(JEAG 5005-2017)
にて以下設備の点検方法など定める
ブレード、ロータ、ナセル、タワー、基礎、非常用電源装置
◎2020年風車事故状況により、日本風力発電協会自主指針
風力発電設備のブレード点検および補修ガイドライン
(JWPA G0001)
洋上風力発電建設・保守メンテにおける欧州事例
<ブラスト面形成工具 ブリストルブラスター® Montipower社製とは>
同
等
★SSPC-SP10 ニアホワイト(ブラスト法)と同等な規格
SSPC-SP11 動力工具の規格
Montipower社はDOI ISO-8501-1 Sa2 ½→ 日本での1種ケレン(除錆率95%以上)
Groval Partner です
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洋上風力発電建設・保守メンテにおける欧州事例
<ブラスト面形成工具 ブリストルブラスター® Montipower社製とは>
カンタンな「貼る」防食
ISO12944 環境分類
CX準拠メンテ手法
横回転や火花は、リスク!
◎作業者の安全性
→BBはブラシで縦回転
電気防食工事など、
◎カッターはロープ損傷リスク 海中での1種ケレン可能!
→BBは素地、装備へ無害!
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洋上風力発電建設・保守メンテにおける欧州事例
<ブラスト面形成工具 ブリストルブラスター® Montipower社製とは>
電気事業法55条第1項
定期事業者検査の実施
+
日本電気協会定期点検指針規格
+
ブレード点検ガイドラインJWPA G0001
★ブレード表面について
ブレード点検方法・内容・周期1年
①ブレード表面、LE、TEの劣化や損傷
目視等で確認
②回転時の異音 ★メーカーとメンテ業者
③著しい劣化、損傷、被雷痕確認後 補修方法を決め、雷時期を
触手や打音検査等で確認 避けて計画立案!
★点検方法
①望遠カメラなど ★安全安心スピードが重要
②ロープアクセス
③高所作業者等 ★損傷部位の除去、洗浄、
④ドローン等 乾燥等実施し、
⑤3Dレーザースキャナ等 FRPや複合樹脂で補修する
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洋上風力発電建設・保守メンテにおける欧州事例
<ブラスト面形成工具 ブリストルブラスター® Montipower社製とは>
ブレード リーディングエッジ(LE)補修検証
BB ★P40の
が1.4分、P40が2分
充填剤がP40 粉塵多い
が残る
★BBがブラシで
叩くので3層でも
除去が早く確実
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洋上風力発電建設・保守メンテにおける欧州事例
<イージーコート 洋上設備の防食塗膜損傷の補修技術>
ストパック社 従来 ストパック社
(オランダ) イージーコート
塗料、2液混合型 「貼る」防食
BASF社素材樹脂による低粘弾性 乾燥時間要する ISO規格の低粘弾性素材、可使時間不要!
で自己補修できる防食と流水止
水できる技術を持つ。
マイナス温度施工不可 マイナス温度でも硬化しない接着面
【採用実績】 などの制約 保温などして施工可能
多様なプラントで認証実績
マイナス環境でも硬化しない
HH等耐水化商品開発 表面処理 表面処理3種ケレン
国内大手サブコン防水仕様 1種ケレン 接岸部など衝撃箇所は保護部材とコラボ施工
洋上風力タワー防食仕様
VEペースト
イージーコート 15センチ幅 盛り付け作業
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洋上風力発電建設・保守メンテにおける欧州事例
<イージーコート 洋上設備の防食塗膜損傷の補修技術>
【課題】
洋上設備、
沿岸部など塩害地区
欧州からの輸送、
積み下ろしで
重防食塗装破損
アクセスしづらい
高コストで
表面処理も1種ケレン
は手間暇が…
「貼る防食」でメンテ
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洋上風力発電建設・保守メンテにおける欧州事例
<イージーコート 洋上設備の防食塗膜損傷の補修技術>
施工方法
①ブラシ程度でケレン
②補修箇所や範囲に合わせてカット
③乾燥状態でテープ材を貼付
④ローラー等で押し付ける
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洋上風力発電建設・保守メンテにおける欧州事例
<イージーコート 洋上設備の防食塗膜損傷の補修技術>
★日本での初評価
風力発電建設における、
運搬・建設時の塗膜補修
<メリット>
●製品実績と材料品質
●塗装工不要、カンタン
補修箇所に凹凸がある場合は ●在庫が容易、低温施工
<デメリット>
パテ材(上)で穴埋めしてから貼付 ●表面乾燥が困難な時も
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海上及び沿岸部における塗装損傷補修事例
→BB表面処理及び錆取×イージーコート(テープ)×VEペースト(パテ)
<実績> <イージーコートなら>
オランダはじめ、欧州での豊富な採用実績 2液混合型補修材との完全なる差別化
Easy Qota
2液混合型硬2液化混タ合イ型プ硬(化Sタikイa社プCor100) EQ SC Patch
が有利
Generic Unknown, 100% Solids, CMR Free Polyisobutene, VOC free
成分・物性 不明 100%硬化剤 発がん性物質無 ポリイソブテン 揮発性物質無 ◎
30 years
Design lifetime 10 years
30年耐用年数
耐用年数 10年耐用年数 ◎
多くの洋上風力PTは20から30年運用
Packaging Cartridge with 295 g, 12 cartridges per box, 60 boxes on palett. 150mm x 20m roll, Sheets per request
カートリッジ295g/個 12本/箱 60箱/パレット
梱包・製品姿 ◎
※付属品、注入器、ヘラ グローブなどは除く 150mm幅X20M
Storage Flamable Non flamable
保管方法 不燃対策要 通常保管可、特殊保管不要 ◎
Tested acc. ISO 20340, certified by Fraunhofer-Institut für
Approval Fertigungstechnologie und Angewandte Materialforschung (IFAM), ISO 12944 - 9認証
認証 Bremen.
ISO20340認証
Shelf Life 24 months unlimited
保管期限・使用期限 24か月 期限なし ◎
Mixing ratio By volume: appr. 2 : 1, self mixing due to 2-part cartridges with None
static mixer.
混合比率 2:1混合、注入器内で混合して抽出 不要 ◎
Product temperature Min. + 10°C Min. - 20°C
施工時温度 10度以上 -20度まで可 ◎
Surface temperature Min. 0°C Min. -20°C
施工表面温度 最低0度 -20度まで可 ◎
Max. 85 %, except the surface temperature is significantly higher
Relative humidity than the dew point temperature, it shall be at least 3 K above dew Min.→ 3°C above dew point
湿度 point. 103度以上(湿3度制0限なし) ◎
<規格> 最大85%湿度、3度以上要 年耐用
Pot life At + 20°C approx. 20 minutes. If cartridge is closed properly usable
for approx. 30 days.
ISO12944-2 防食塗料による腐食環境分類 可使時間 ◎
気温20度で20分、カートリッジ残物は適正保管で30日 不燃性 保管可
腐食カテゴリ CX(極めて高い) ~1 h for 500 µm dry film thickness at + 20°C. (ISO 9117-5)Note:
Drying time ISO 12944 – 9 CX
except temperature, the drying time is also dependent from the
乾燥時間 relative air humidity. ◎
None
500µm厚さで20度環境で1時間 制限なし
洋上における塩害エリア(High Salnity area) マイナス温度施工可
テープ材のため可使時間、
乾燥時間、
1500 5000g/ Overcoating
年間浸食量 ー ㎡、低炭素鋼 Overcoating with 2-pack PUR topcoats:Min. : 6 h at 18 - 25 °C. UV対策済、
被覆材条件 18度から25度環境下で6時間で被覆可能 耐候性有 ◎
カンタン施工!!
Full cure At + 20°C final curing is reached after 1 week. Material also cures
サイクルテストクリアの性能 under water. 乾燥時間不要
完全硬化時間 ◎
20度環境下で1週間、水中でも硬化可
UV resistant overcoat 2-pack-PUR topcoats
耐候性対策 PURコーティング材料推奨 ◎
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洋上風力発電建設・保守メンテにおける欧州事例
<イージーコート スリップジョインにおける仕様化開発について>
Delft Offshore Turbine B.V. プロジェクトにおける開発
Claims:基礎モノパイルとTPのシーリング
1. Offshore structure comprising a pile of a foundation and at least one
offshore element, mounted on the pile, forming a slip joint, wherein
between an inner surface of the offshore element and an outer surface
of the pile: at least two spaced apart areas are provided with a
substance, forming a seal between the said outer surface and the said
inner surface, near an upper end of the pile and the off shore element
and between a lower end of the off shore element and the pile.
2. Offshore structure according to claim 1, wherein the said substance
forming a seal is a substantially visco-elastic material of compound of
materials.→低粘弾性素材のコンパウンド材でシールする
Description: In embodiments the material used as or for said substance
can be Stopaq®, especially Stopaq® paste, provided by Stopaq BV, The
Netherlands.→ストパックペーストが使用できる
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Offshore wind farms
New development – DOT Slip Joint
Lowering of TP Final position, sealed
by Stopaq Paste CZ
Application of
Stopaq Paste CZ
inside TP
Application of
Stopaq Paste CZ
outside MP
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Offshore wind farms
New development – DOT Slip Joint→1年間の経過後ジョイント部に異常なし、材料も密着している。
DOT monitored functionality of sealed slip joint for 1 year in service at North Sea. Data showed that slip joint
functioned perfectly and visual inspection after test showed that joint was still in perfect condition.
本日のまとめ
とP「R」
Our Message
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まとめ
DX・検査技術を合わせた「予防保全」と、信頼性の高い材料を
併用することで、リスク軽減とトータルコスト削減ができる。
土井製作所なら、国内外のオンリーワン技術と製品で、
多様な補修や補強に対応できる。
土井製作所なら、メーカーなので、現調・設計・施工指導など、
エンドユーザーのご要望にあった対応ができる。
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「R」の時代とは、 産業革命から200年、次の200年への大転換点
R(令和時代、昭和・平成の次の新世代) 人類の反省 Reflection
Innovationの組み合わせで、
持続維持可能なRe-bone(再生)しながら
顧客・パートナーと成長していきたい
①Rebuilding
Supplychain Reflection
<再構築>
② ③
Renewable Resource Origine 危機の時の原点回帰
Energy Shift Competition Regression Regression
<再エネ> <資源競争>
2021年
④ ⑤ ⑥
日 Retry Refinance Reneral
本が抱える課題
Carbon Newtral For ESG Trading Rule
5R Technology 6 <脱炭素> <ESG投資>
隠れた 重苦 <新貿易>
インフラに必要な
これからの技術
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2022年5月でおかげさまで95周年!
Booth NO.20-46 でRe-Union!再見!