機能
アレイケーブル網は、風力タービンから洋上変電所に送電します。また、タービンが発電していないときの補助電源を提供し、光ファイバー通信も提供します。
ダイナミック アレイ ケーブル 画像提供: JDR。無断複写・複製・転載を禁じます
費用*
1 GW の浮体式洋上風力発電所の場合、約 1 億 4,900万ドルです。
サプライヤー
グローバルサプライヤー:
Hellenic Cables, Nexans, NKT, Prysmian, and TKF
アジア市場向け英国サプライヤー:
JDR Cable Systems.
日本のサプライヤー:
古河電気工業、住友電気工業
韓国のサプライヤー:
LS Cable, Taihan Cable.
浮体式洋上風力発電所のダイナミックケーブルシステム 実際のシステムでは、これらの要素を全て同時に使用することはありません。浮体式基礎構造物とタッチダウンポイント間の水平距離は通常約200 m.です。画像提供: BVG Associates 無断複写・複製・転載を禁じます
基本情報
アレイケーブル網は、ほとんどの場合、複数のタービンを変電所に接続する「ストリング」として設計されます。また、ループ状に設計して冗長性を高めることもできます。
各タービンは、少なくとも 1.5 km のアレイケーブルで次のタービンに接続されます。これは、15 MW のタービンでローターの直径が 224 m で、タービン間の間隔が直径の 7 倍であると想定した場合です。
アレイケーブルは、海底と浮体基礎構造物との間にダイナミックケーブル長を持ちます。ダイナミックケーブルの長さは通常、横方向の移動 (浮体式洋上風力タービンの水平方向の移動) を含む浮体式基礎構造物の動的挙動に対応するために、レイジーウェーブ方式を採用します。また、ケーブルが水中全体にさらされることによる荷重や、海底からの摩擦にも耐える必要があります。海底では、ケーブルは埋設されるか、岩石や保護マットで固定されて海底に設置されます (詳細は I.2 参照)。
浮体式洋上風力発電所のアレイケーブルのダイナミックセクションは、次の 3 つの方法のいずれかで組み込まれます。
- タービン間に単一のダイナミックケーブルを設置
- 各タービンにダイナミックケーブルを接続し、その間を静的ケーブルで接続する方式で、接続には現地での接合またはコネクタを使用
- 両端にダイナミックケーブル、その間に一本の静的ケーブルを挟んだ単一ケーブルアセンブリ。ファクトリージョイント (工場接合済みジョイント) で組み立て (つまり、単一ケーブルとして製造・設置されます)。
最終的な選択は、静的ケーブルとダイナミックケーブルの相対的なコスト、現地での接合またはコネクタの使用による追加コスト、および現地での接合またはコネクタに起因する追加的な潜在的故障リスクの増加との間のトレードオフによって決まります。
深海域では、アレイケーブルを全長にわたって水中にとどめることが可能です。これにより水流によるケーブル挙動の荷重が増加しますが、必要なケーブル長は短縮されます。これまでの浮体式プロジェクトではこの手法がまだ採用されていないため、望ましい水深は明確ではありませんが、約 500 m であると推定されます。
アレイケーブルの標準定格は 66 kV です。今後数年間で、アレイケーブルの電圧は 132 kV に増加すると予想されています。これは、定格出力が 16MW 以上のタービンにより効率的に対応し、必要なアレイケーブルの数量を減らすためです。
アレイケーブルは通常、ケーブル付属品とともに製造元から供給されますが、付属品の製造が外部委託される場合もあります。ケーブル保護はアレイ ケーブル サプライヤーの作業範囲に含まれる場合もありますが、多くの場合は設置業者の作業範囲に含まれます。
大手ケーブル製造業者の中には、ケーブル敷設用の設備と船舶を保有している業者もありますが (詳細は I.2 を参照)、EPCI アレイケーブル敷設工事は通常、洋上工事専門業者が主導しています。