DeepCwindコンソーシアム

DeepCwindコンソーシアムは、大学、非営利団体、公共事業体、業界リーダーからなる全国的なコンソーシアムでした。コンソーシアムの使命は、メイン州を浮体式洋上風力発電技術における全国的リーダーとして確立することでした。コンソーシアムの活動とその結果得られた研究の多くは、米国エネルギー省、国立科学財団などによって資金提供されました。^[1]

DeepCwindコンソーシアムの努力は、メイン大学が特許出願中のVolturnUSに結実した。これは、水深45メートル以上の風力タービンを支えることができる浮体式コンクリート船体技術であり、洋上風力発電のコストを大幅に削減する可能性を秘めている。^[2]

DeepCwindコンソーシアムは、2009年に米国エネルギー省によるアメリカ復興・再投資法（ARRA）の一環として最初に資金提供を受けた。メイン大学は、コンソーシアムを設立し、浮体式洋上タービンのプロトタイプを設計および展開するために710万ドルを受け取った。この資金の一部として、研究計画には「より耐久性があり、より軽量なハイブリッド複合材料、製造可能性、展開ロジスティクスの使用オプションを評価することにより、浮体式プラットフォームの設計を最適化する」ことが含まれていた。^[3]

沖合 10 海里以上に設置された浮体式深海風力発電所は、エネルギー省が 2030 年までに風力発電を 20% にするという目標を達成する上で重要な役割を果たすことができます。深海洋上風力は米国の海洋エネルギー資源の主流であり、年間約 3,100 TW-h の潜在能力があります。また、次のような利点もあります。

• 一部の沿岸プロジェクトを遅延または阻止してきた可視領域の問題を克服します。
• エネルギー生産拠点を米国の主要人口密集地の近くに配置します。
• より強力なクラス 6 および 7 の風力リソースにアクセスできるようになります。
• 遠隔地からの送電コストを削減し、展開と保守のロジスティクスを簡素化することで、風力エネルギーのコストを長期的に削減します。

これらの特性を考慮して、メイン州は米国北東部の再生可能エネルギー需要に貢献するために、5GW、200億ドルの浮体式洋上風力発電所ネットワークを構築する計画を立てました。^[4]メイン州は海岸近くの水深が最も深く、水深3海里で約200フィートで、メイン州の156GWの洋上風力資源の89％が深海にあります。また、この州は広範な海洋産業インフラを備えており、国内最大のエネルギー市場の1つに近接しています。

DeepCwindコンソーシアムは2011年2月にメイン州沖合風力発電レポートを発表しました。このレポートは「経済と政策、電力網の統合、風と波、水深、土壌、環境の研究を調査しています。また、組み立てと建設現場の概要、プロジェクト開発と許可に関する重要な問題、ジョーンズ法の影響の分析も含まれています。」^[5]

2013年6月、コンソーシアムは20kW ^[6] VolturnUS 1:8を導入しました。これは高さ65フィートの浮体式風力タービンのプロトタイプで、6メガワット（MW）、450フィートのローター直径の設計の8分の1のスケールです。VolturnUS 1:8は、南北アメリカ大陸で最初のグリッド接続された洋上風力タービンでした。

2016年6月、メイン大学が主導するニューイングランド アクア ベンタス I プロジェクトは、米国エネルギー省 (DOE) の洋上風力先進技術実証プログラムからトップクラスの地位を獲得しました。ニューイングランド アクア ベンタス I は、メイン州沖合 14 マイルの沖合でメイン アクア ベンタス GP LLC が開発した、2 基の 6 MW タービン (12 MW) による浮体式洋上風力発電パイロット プロジェクトです。パイロットの目的は、この技術をフルスケールで実証し、2020 年代に米国および世界中で人目につかない浮体式ファームを建設し、沿岸部の人口密集地に低コストでクリーンな再生可能エネルギーをもたらすことです。^[7]

メイン大学が主導するコンソーシアムには、大学、非営利団体、公共事業体、オフショア設計、オフショア建設、海洋構造物製造の幅広い業界リーダー、風力プロジェクトの立地、環境分析、環境法、耐腐食性材料の設計と選択を支援する複合材料、エネルギー投資の専門知識を持つ企業、教育と技術移転活動を支援する業界団体が含まれます。

マイクロサイト選定、地球物理学的調査、および地質工学の主な目的は、メイン湾のメイン大学深海洋上風力試験場におけるタービンアンカー用の海底環境の特性評価でした。活動では、オフショアタービンの試験、監視、および信頼性タスクで評価された気象海洋力と地質および地質工学情報を調整し、浮体式タービンの設計と実験室試験タスクの下で浮体式洋上風力タービン用の効率的な係留装置とアンカーの設計を支援しました。このタスクのもう 1 つの目的は、タービンと係留装置を設置した後、サイトの位置を文書化し、サイトの安全性と航行に対処することでした。

パートナー: メイン大学土木環境工学部、James W. Sewall 社、メイン海事アカデミー、西オーストラリア大学海洋基礎研究センター

メイン州公法 270 は、メイン大学深海洋上風力試験場の設立を許可し、試験場の 環境監視と計画に関して以下の州および連邦機関に相談することを義務付けました。

• 内陸水産野生生物局
• 海洋資源部
• 環境保全省
• 沿岸警備隊
• 陸軍工兵隊
• NOAA漁業局

これらの機関は、立地、ナビゲーション、プロジェクトの撤去、是正措置、環境/生態系のモニタリングに関する計画を要求しました。また、現場での活動に関する報告書と最新情報も要求しました。

• マイクロサイト調査および地球物理学的調査活動
• 水深測量
• 歴史的に重要な資源の存在を確認するための調査
• サイトプラン作成
• ナビゲーションと安全計画の作成
• 環境・生態系モニタリング活動

以下の野生生物に特化した研究が行われる予定でした:

• 底生無脊椎動物
• 魚
• 海洋哺乳類
• 鳥とコウモリ
• 環境モニタリング活動のために生きた動物を収集することはありません。

試験場許可申請の一部である環境/生態系モニタリング計画の一環として、海洋生物に対する潜在的な脅威の検討が行われ、緩和策が策定されました。この報告書で取り上げられた潜在的な懸念事項には、次のものが含まれます。

• 係留索や構造物への海洋哺乳類の絡まり。
• 渡り鳥や餌場の妨害。
• 鳥とコウモリの衝突。
• プラットフォームへの魚類や海洋哺乳類の誘引。
• 波エネルギーの方向と焦点の中断。
• 人間の影響。
• 視覚的なインパクト。
• 歴史的または文化的に重要な地域を乱す可能性がある。

すべてのマイクロサイトの選定、環境/生態系のモニタリング、および許可活動は、2010 年のプロジェクト開始から 2012 年のプロジェクト終了まで実施されました。

パートナー: メイン大学海洋科学部、メイン大学生物学・生態学部、アイランド研究所、メイン湾研究所、ニュージャージーオーデュボン協会、パシフィックノースウェスト国立研究所

最近制定されたメイン州公法2009第270章（LD 1465）に基づき、メイン大学深海洋上風力試験場は、州が選定した地域であるモンヒガン島の近くに位置している。^[8]この試験場は、州の試験場選定プロセスを通じて詳細に分析された。

メイン州が試験場を指定したことを受けて、許可および政策チームは、該当するすべての地方、州、連邦の許可当局から、提案されたプロジェクトに関する特定の許可を取得しました。申請要件に従い、LD 1465 に基づく一般許可を取得するために、許可および政策チームは、マイクロサイト選定チームおよび生態学的モニタリング チームと連携して、必要な州および連邦機関に次の内容を説明するレポートを提出しました。

• プロジェクトエリアにおける既存の商業漁業およびその他の用途、および海洋資源。
• 底生無脊椎動物、魚類、海洋哺乳類、鳥類野生生物の詳細な監視計画。
• プロジェクトの建設に関連する可能性のある周囲の騒音レベルの監視計画、および必要に応じてその後の作業と回避および軽減対策。
• ナビゲーション公共安全計画。
• プロジェクト削除計画。

チームは、連邦、州、地方の機関、および利害関係者と協議しながら、これらの計画の策定に取り組みました。

パートナー: James W. Sewall Company、Kleinschmidt、HDR/DTA

浮体式タービン設計タスクの主な目的は次のとおりです。

• NREL によって開発された結合空力弾性/流体力学モデルを部分的に検証します。
• より耐久性があり、軽量なハイブリッド複合材料を統合することで、プラットフォーム設計を最適化します。
• メイン大学深海洋上風力試験場への配備に向けて、10 kW ～ 250 kW の範囲の風力タービンをサポートできる 1 つ以上のスケールの浮体式タービン プラットフォームの完全な設計を開発します。

パートナー: Advanced Structures and Composites Center、Maine Maritime Academy、Technip USA、National Renewable Energy Laboratory、Sandia National Labs、Ashland, Inc.、Kenway Corporation、Harbor Technologies、PPG Industries、Owens Corning、Zoltek、Polystrand, Inc.

メイン大学の物理海洋学グループ (PhOG) は、モンヒガン島沖のメイン大学深海洋上風力試験場に、リアルタイムのテレメトリー機能を備えた海洋データブイを配備し、運用しました。海洋データブイはタンク試験の前に配備され、海洋、気象、および一般環境条件を監視するためにプロジェクト期間中ずっと運用されていました。監視の重点は、風速と風向、視程、波の方向、および水柱流に置かれました。

パートナー: メイン大学物理海洋学グループ、メイン大学海洋科学部

メイン大学、メイン海洋アカデミー、およびノー​​ザン メイン コミュニティ カレッジは、メイン州のために訓練された労働力を生み出すために、いくつかの学位プログラムを開発しました。コミュニティ全体に私たちの研究開発を理解してもらうために、DeepCwind コンソーシアムは、目標、活動計画、および研究結果を共有し、話し合う機会を数多く設けました。コンソーシアムは、メイン大学深海洋上風力試験場のサイト選択について話し合う公開会議を開催し、州内および全国各地の会議で発表し、メイン州全体の 500 人以上の K-12 生徒にインタラクティブな風波タンク試験アクティビティを教えました。これらのアクティビティやその他のアクティビティは、プロジェクトの期間中ずっと継続されました。

パートナー: 先進構造複合材料センター、メイン大学工学部、メイン大学産業協力部、メイン海事アカデミー、ノーザンメインコミュニティカレッジ、アメリカ複合材料製造業者協会、メイン複合材料同盟、メイン風力産業イニシアチブ

タスク 8: 製造と展開 UMaine とその下請け業者は、約 1/8 スケールの浮体式風力タービン プラットフォームの製造と展開を主導しました。展開調査では、主要な展開および設置要因を特定することを目指しました。1/8 スケールのプラットフォームから収集されたパフォーマンス データは、NREL などが開発したプラットフォーム数値モデルのさらなる検証に使用されました。

パートナー: Advanced Structures and Composites Center、Cianbro Corporation、General Dynamics Bath Iron Works、Maine Maritime Academy、Emera Maine、Central Maine Power Company、Technip USA、Reed and Reed、SGC

• メイン州の風力発電
• メイン大学深海洋上風力試験場
• ボルターンUS

• 先進構造複合材料センター - DeepCwind コンソーシアム 2017-08-05 にWayback Machineでアーカイブ