長年にわたり、海岸線を流れる潮流の力を利用するために、数多くの潮流発電機が開発されてきました。これらは潮流タービン(TST)、潮力エネルギー変換器(TEC)、または海洋水力運動発電(MHK)とも呼ばれます。これらのタービンは風力タービンと同様の原理で動作しますが、空気の約800倍の密度を持ち、より遅い速度で移動する流体中で動作するように設計されています。なお、潮汐堰やラグーンは、潮の満ち引きをせき止めることで発電するという、異なる原理で動作します。
様々な技術バリエーションが試験されてきたが、主流となるタイプは確立されていない。そのほとんどは風力タービンと同様の水平軸型だが、ブレードは2枚、3枚、あるいはそれ以上あり、海底の固定基礎または浮体式プラットフォームに設置される。加えて、垂直軸型タービンや潮力発電カイトも開発されている。
歴史的に、開発は主にヨーロッパを中心に進められてきましたが、ファンディ海洋エネルギー研究センター(FORCE)を含む北米、日本、その他の地域でも装置が製造・試験されてきました。欧州海洋エネルギーセンター(EMEC)は2003年にオークニー諸島に設立され、イーデイ島の西にあるフォール・オブ・ワーネスに潮汐試験場を開発しました。この試験場は2006年に開設され、EMECは2016年に最大10MWの潮流装置を試験するライセンスを取得し、それ以来、これらの装置の多くを試験してきました。[ 1 ]
長年にわたり、様々な技術開発企業が買収されてきた。これらの企業の多くは既に事業を停止しているか、潮流タービンの開発を中止している。しかしながら、最初の商用化前実証プロジェクトは2016年頃から稼働している。これを基に、EMEC、モルレ、その他各地で、2027年頃までに商用規模の潮流タービンが稼働開始する見込みである。
潮流タービン開発における主要な歴史的節目を以下にまとめる。
多くの企業が潮流エネルギーを利用する技術の開発に注力している。以下に主要企業の一部を挙げる(ただし、すべてを網羅しているわけではない)。
フランスのメーカーであるアルストムは2012年にタイダル・ジェネレーション社を買収したが、この事業部門は2015年にゼネラル・エレクトリックに売却された。 [ 10 ] [ 11 ]
Hammerfest Strøm AS は、ノルウェーのハンメルフェストに拠点を置く潮流タービンの開発会社でした。2010 年に、オーストリアの水力発電会社Andritz AG が株式の 3 分の 1 を取得しました。[ 12 ] 2012 年に Andritz が過半数の株主となり、社名をAndritz Hydro Hammerfestに変更しました。[ 13 ]
2003 年 11 月、Hammerfest Strøm 社はノルウェーのKvalsundetにHS300タービンを設置しました。[ 14 ]この 300 kW のプロトタイプは、直径 20 m の 3 枚羽根の水平軸タービンでした。水深 50 m のモノパイル基礎の上に設置されました。2003 年、このプロジェクトの費用は 1,100 万米ドルと報告されました。[ 15 ] HS300 タービンは 2004 年に送電網に接続され、2011 年に廃止され 2012 年に撤去されるまで 16,000 時間以上稼働しました。[ 3 ] [ 16 ]
その後、2012年からEMECでより強力な1MWの装置が試験された。HS1000は直径21mの3枚羽根の水平軸タービンで 、2011年12月にフォール・オブ・ワーネス試験場に設置された。[ 17 ] [ 18 ]
2016年にMeyGenプロジェクトのフェーズ1の一環として、Andritz Hydro Hammerfest Mk1タービン3基が設置されました。これらのタービンも3枚羽根ですが、ローターの直径は18mで、それぞれ定格出力は1.5MWです。[ 19 ]これらのタービンは現在までに80GWhを超える発電量を記録しており、1基は現在までに6年以上海底に設置され稼働しています。
BigMoon Powerは、浮体式潮流発電機を開発するために2015年に設立されたカナダの会社です。[ 20 ]このコンセプトは、最適化された水車(キネティックキールと呼ばれる)をバージの2つの船体の間に取り付け、古い鉄道車両をコンクリートで満たした基礎で係留するというシンプルな設計になっています。[ 21 ] [ 22 ] BigMoonは、ファンディ湾のFORCEに、それぞれ0.5MWの装置を18台建造して設置する計画です。 [ 23 ] FORCEバースDでの試験契約の一環として、BigMoonは、2018年7月にOpenHydro社が経営破綻した際に放棄されたOpenHydroタービンを2024年末までに撤去することが期待されていました。 [ 24 ] 2024年5月、Big Moon PowerはOccurrent Powerに社名を変更しましたが、タービンを設置できなかったため、2024年9月に破産を申請しました。[ 25 ]
Flumill AS は、従来とは異なる潮流タービンを開発しているノルウェーの企業です。このタービンは、グラスファイバー製の逆回転するらせん状のスクリューが 2 つあり、それぞれがギアレスの永久磁石発電機に接続されています。[ 26 ]このユニットは海底に設置され、浮力のあるフロート/フィンで支えられています。[ 27 ] Flumill は、ノルウェーのアレンダル、トロムイスンドでの曳航試験の後、 2011 年に EMECシャピンセイ海峡の非系統連系試験サイトで試験された最初のタービンとなりました。[ 28 ] [ 29 ]この装置は、シャピンセイ海峡の1.5 m/s の潮流で公称 120 kW の定格でしたが、より速い流れでは 600 kW を発電できる可能性があります。[ 26 ]
フェーズ2のFlumill潮力発電装置が現在開発中で、スクリューと発電機はカタマランバージに取り付けられている。[ 30 ]
2015年、GEはアルストムからエネルギー資産を買収したが、これには元々 Tidal Generation Ltd.が開発した事業も含まれていた。[ 11 ]
2024年、GE VernovaはProteus Marine Renewablesと潮力タービン用の電気システムを供給するための覚書を締結した。[ 31 ]
HydroQuestは、グルノーブルに拠点を置く、河川や潮流から発電する垂直軸タービンのフランスの開発会社です。[ 32 ]フランスとフランス領ギアナに小型の河川タービンをいくつか設置し、カモピ村の200人の住民に電力を供給しています。[ 32 ] [ 33 ] [ 34 ]
1 MWのOceanQuest潮力タービンが、 2019年4月から2021年12月にかけてパンポール・ブレアで試験された。[ 35 ] [ 36 ]
Hydroquestは、 Constructions Mécaniques de Normandieおよび再生可能エネルギー企業Qairと共同でFloWattプロジェクトを開発しています。このプロジェクトは、それぞれ定格出力2.5MWのHydroquest製タービンユニット7基で構成され、 2027年までにブルターニュ地方のラズ・ブランシャール に設置される予定です。 [ 37 ] [ 38 ]
LHD New Energy Corporationは、中国大山県秀山島付近に舟山潮力発電所を建設した。 [ 39 ]この海上のプラットフォームは橋で陸地と繋がっている。2016年に最初の2基のタービンが設置され、送電網に接続された。定格出力はそれぞれ400kW と 600kWである。[ 40 ] 2018年12月には、さらに2基のタービン(水平軸300kW、垂直軸400kW)が追加され 、総設置容量は1.7MWとなった 。[ 41 ]
Magallanes Renovables, SL は、2009 年に設立されたスペインの浮体式潮力発電装置の開発会社です。[ 42 ]同社は、2019 年から 2023 年にかけて EMEC で グリッド接続型の 1.5 MW ATIR装置の試験を行いました。 [ 43 ] [ 44 ]以前には、 EMEC のShapinsay Sound にある育成試験場で小型の装置を試験していましたが、これはグリッド接続されていませんでした。[ 45 ] Magallanes は、モルライスと EMECで、英国ナショナル グリッドに補助金付きの電力を供給するための差額決済契約(CfD)を獲得しました。[ 46 ] [ 47 ]
マリンカレントタービンズ(MCT)は、ブリストルに拠点を置く海底設置型潮流タービンを開発した会社です。2003年6月、MCTはデボン州リンマス に300kWのシーフロータービンを設置しました。[ 48 ]より大型の1.2MWのシージェンタービンは、2008年5月にストラングフォード湾に設置され、7月にアイルランドの電力網に接続されました。2016年5月から2019年7月にかけて段階的に廃止され、11.6GWhの電力を輸出しました。[ 49 ]
Minesto ABは、ヨーテボリに拠点を置くスウェーデンの潮力カイトタービン開発会社です。[ 50 ]同社は2018年と2019年に北ウェールズのアングルシー沖のホーリーヘッド海溝で500kWのDeep Green DG500タービンをテストしました。 [ 51 ] 2022年には、フェロー諸島のヴェストマンナスンドに100kWのDragon 4タービンを2基設置し、[ 52 ] 2024年には1.2MWのDragon 12タービンを設置する予定です。[ 53 ]
Nova Innovation Ltdは、エジンバラに拠点を置く小型海底設置型潮流タービンの開発会社です。同社は、最初の 30 kW タービンをシェトランド諸島のブルーマル海峡 に設置し[ 54 ]、2016 年以降、ブルーマル海峡で最大 6 基の 100 kW タービンを運用しています。[ 55 ] [ 56 ]
オーシャン・リニューアブル・パワー・カンパニー(ORPC, Inc.)は、河川、潮汐、海洋の流れを利用するクロスフロータービンの開発企業で、メイン州ポートランドに拠点を置いています。
OpenHydro Group Ltdは、アイルランドの潮流タービン開発会社で、 2013年にNaval Energies(当時DCNS)に買収されましたが、2018年に事業を停止しました。OpenHydroは、ダクト状のシュラウドで囲まれた、斬新なオープンセンター型の水平軸タービンを開発しました。OpenHydroのタービンは、スコットランド、フランス、カナダで様々な改良型が試験されました。
Orbital Marine Power Ltd は、オークニー諸島を拠点とする、長い管状の船体の両側に 2 つのローターを備えた浮体式潮流タービンの開発会社です。同社の第 3 世代タービンである 2 MW Orbital O2 は、2021 年以来 Fall of Warness に設置されています。[ 57 ]同社は 2002 年に Scotrenewables Tidal Power Ltd として設立されましたが、2019 年に社名を変更しました。[ 58 ]
2022年10月、Proteus Marine Renewables (PMR) は、SIMEC Atlantis Energy の Advanced Tidal Engineering and Services 部門の経営陣による買収により設立され、その後、SAE Renewables、そしてAmpeak Energyへとブランド名を変更しました。SAE は Proteus の少数株主であり続け、Proteus はMeyGen潮力発電所のサポートを継続します。[ 59 ]同社は、イングランドのブリストルにあるBath & Bristol Science Park に拠点を置いています。[ 60 ]
プロテウスはノルマンディー・ハイドロリエンヌの過半数株主であり、同社は2025年にラズ・ブランシャールに12MWのパイロット潮力発電所を建設する計画である。NH1プロジェクトは、それぞれ3MWの定格出力を持つ4基のPMR AR3000タービンで構成される。[ 59 ] [ 61 ]
2024年8月、PMRは日本の五島列島に電力を供給するため、鳴門海峡に設置するAR1100タービンの建造を開始した。これはピッチおよびヨー機構を追加し、出力を1.1MWに増強したAR500タービンのアップグレード版である 。[ 62 ] AR500は、2021年2月から2023年12月まで鳴門海峡で試験運用されていた。[ 63 ] [ 64 ] AR1100は、地元の船舶を使用して2025年2月に設置された。[ 65 ]
2024年11月、プロテウスは潮力タービンの回転機器の供給に関してSKFと、電気システムの供給に関してGE Vernovaと覚書を締結した。[ 31 ]
Pulse Tidal Ltd は、10 年の開発を経て 2007 年に設立されたイギリスの潮流発電開発会社です。同社は、浅瀬で動作するように設計された、完全に水没した振動式水中翼装置を開発しました。水平のブレードは、流れる潮流に合わせて上下に動きます。100 kW の試作機が 2009 年にハンバー河口のイミンガム ドック に設置され、近くの化学工場に最大 150 kW の電力を供給できるようになりました。[ 66 ] [ 67 ]
同社は、1.2 MWの定格出力を持つ最初の商用プロトタイプを開発するために、欧州から 800 万ユーロの資金援助を受け、デボン州リンマスに設置される予定だった。リンマスでは、パルス タイダル社がクラウン エステートから海底のリース権を取得していた。[ 68 ]同社はまた、スコットランド本土とスカイ島の間のカイル レア海峡での計画も進めていた。[ 69 ]
パルス・タイダルは2014年に清算された。[ 70 ]
Sabella SASは、2008年から潮力タービンを開発していたフランスのブルターニュ地方カンペールに拠点を置く中小企業でしたが、2023年10月に破産管財人の管理下に置かれました。 [ 71 ] [ 72 ]同社は、自社の技術の2つの主要なバリエーションを開発していました。
D03は、直径3mの 6枚羽根ローターを備えた30kWの水平軸タービンで、その名前の由来となっている。 [ 73 ] 2008年にオデット河口で試験されたが、系統には接続されなかった。タービンの重量は7トンで、水深約25mの重力式基礎の上に設置された。
その後、より大型の 1 MW D10タービンが開発され、 2015 年 6 月からブルターニュのフロムヴール海峡で試験が行われた。ハッカーがタービンとの通信リンクを遮断した後、2015 年 11 月 5 日にウーシャンの送電網への電力供給が開始された。 [ 74 ] [ 75 ] 2022 年 4 月に 3 回目の試験キャンペーンのために再配置され、[ 76 ] 2024 年 10 月に Inyanga Marine Energy が D10 タービンの運用を引き継ぎ、2028 年 8 月まで運用する許可を得た。[ 77 ]
SIMEC Atlantis Energy Ltd (現 Ampeak Energy) は、スコットランド本土とオークニー諸島の間のペントランド海峡でMeyGen潮力発電アレイを開発している再生可能エネルギー企業です。2017 年以来、4 × 1.5 MW の潮力タービンで稼働しており、世界最大の潮流発電アレイとなっています。次の段階では、2028 年までにさらに 50 MW が設置される可能性があります。[ 78 ]
同社はアトランティス・リソーシズとして設立され、メイゲン に設置されている3枚羽根の水平軸海底盛り上げ型タービンである1.5MWのAR1500タービンを開発した。また、スコットランドでより小型の500kWのAR500タービンを建造し、日本に輸送して五島列島の一部である鳴島沖に設置した。 2021年初頭の稼働開始から最初の10日間で10MWhを発電したと報告されている。[ 63 ]
Sustainable Marine Energy Ltd (SME) は、浮体式潮流タービンの開発会社で、2012 年に設立されましたが、2023 年 8 月に経営破綻しました。[ 79 ]当初はロンドンに拠点を置いていましたが、2013 年にワイト島のイースト カウズに移転しました。 [ 80 ]その後、 2016 年に事業拠点をオークニー諸島のカークウォールに移しました。 [ 81 ] 2017 年までに、本社はエディンバラのリースにあるザ ショアに係留されているバージ船La Belle Esperanceに移転しました。 [ 82 ]
彼らの最初のプラットフォームであるPLAT-O は、3つの浮体船体の間に2基の50kW Schottel SITタービンを搭載した、水中の中層水柱装置でした。これは最初にソレント海峡でテストされ、その後2016年にEMECでテストされました。 [ 83 ]

浮体式発電装置PLAT-I 4.63は、沿岸水域でのコミュニティ規模の展開のために開発されました。直径6.3mのタービン4基が浮体式のボートのような構造物に取り付けられています。 2017年11月にスコットランド西部のローラ滝 で初めて試験が行われ[ 84 ] 、その後カナダに輸送され、 2018年にノバスコシア州グランドパッセージで試験が行われました[ 85 ]。
改良型PLAT-I 6.4は、直径4mのローター6基を備え 、合計420kWの出力を持ち 、2021年にノバスコシア州メテガンのAF Theriault & Son Ltd.によって製造された。[ 85 ]このタービンはグランドパッセージのFORCEで試験され、2022年4月にカナダの送電網に初の浮体式潮力発電を供給した。[ 86 ]
SMEはFORCEでPempa'qプロジェクトを開発し、最大9MWのPLAT-Iタービンアレイを 設置する予定だった。[ 87 ]このプロジェクトはカナダ政府から2850万カナダドルの資金提供を受けたが、[ 85 ]連邦政府の煩雑な手続きを理由に2023年に中止された。[ 88 ] SMEはタービンを保管し、海底からすべての機器を撤去した。[ 89 ]しかし、タービンの1つが係留索を切断し、2023年11月に海岸に漂着した。[ 90 ]
2022年10月、同社は浮体式洋上風力発電を含むさまざまな技術に注力することを目的として、アンカーソリューションをSwift Anchorsとして分離した。[ 91 ]

Tidal Energy Ltd (TEL) は、ウェールズのカーディフに拠点を置く潮流発電開発会社でした。同社は、長さ 16 m の三角形の重力ベースに取り付けられた 3 枚羽根の水平軸タービンを開発しました 。信頼性を高めるために、シンプルな固定ピッチのブレード設計が使用されました。[ 92 ]
400 kW の試作機は、1 年以上ペンブローク ドックの埠頭に置かれた後、2015 年 12 月にウェールズのラムジー サウンドに設置されました。 [ 93 ] [ 94 ] 2016 年 3 月、タービンは「アクティブ ソナーに断続的な故障」が発生し、続いて機械的な欠陥により発電できなくなりました。[ 95 ] 10 月に会社が破産した後、[ 96 ]ウェールズ政府は 2016 年 12 月にタービンの買い手を探しました。[ 95 ]
英仏潮力発電産業エネルギープロジェクト(TIGER)プロジェクトの一環としてタービンを撤去し、故障の原因を調査する計画があった。ラムジーサウンドのサイトは、Cambrian Offshore South Westによって再開発され、最大1MWの新しいタービンが 設置される予定だった。[ 97 ]
三角形のベースフレームは3基のタービンを支えるように設計されていたが、テストされたのは1基のタービンのみであった。[ 94 ] Eco2はTELと共同で、ラムジー湾の北にあるセント・デイビッド岬に9基の装置を設置する計画を立てていた。 [ 93 ]


Tidal Generation Ltd (TGL) は、 2005 年に設立されたブリストルを拠点とする潮流タービンの開発会社でした。 [ 98 ]ロールス・ロイスに買収された後、 2012 年にアルストムに売却されました。[ 98 ] [ 10 ]その後、2015 年にゼネラル・エレクトリックがTGL を含むアルストムのエネルギー部門を買収しました。[ 11 ] 2021 年に、フランスの潮流開発会社 Sabella が、TGL、ロールス・ロイス、アルストムによって開発されたものを含むゼネラル・エレクトリックの潮流エネルギー資産を買収しました。[ 99 ]
TGLは、Deep-Gen IIIプロジェクトの一環として、2010年9月からEMEC で500kWのタービンを試験した。 [ 98 ]これは、再生可能エネルギー義務証明書の対象となるEMECに設置された最初のタービンだった。[ 100 ] 2012年9月までに、250MWhを超える電力を発電し、地域の送電網に供給した。
改良型1MW Deep-Gen IVタービンは、エネルギー技術研究所から一部資金提供を受けた、潮力発電用信頼性データ取得プラットフォーム(ReDAPT)プロジェクトの一環としてロールス・ロイス社で開発されました。[ 100 ]タービンローターの直径は18mで、長さ22mのナセルに取り付けられ、質量は150t未満でした。[ 101 ]カットイン、定格、最大流速はそれぞれ1m /s、2.7m /s、5m /sでした。
2014年には、直径 18mのローターを備えた1.4MWのタービンが提案された 。Oceade™ 18 – 1.4MWとして販売されたが、製造されることはなかった。[ 102 ]
TGLタービンは、ナセルの後部にあるスラスタによって駆動され、流入する潮流に向くようにヨーイングできる3枚羽根の水平軸設計でした。タービンのナセルは浮力があり、小型作業船から操作されるウインチシステムを使用して現場まで曳航し、海底三脚基礎に設置することができました。[ 103 ]
Tocardo BVは、2020年1月現在、QED NavalとHydrowingが共同所有するオランダの潮流タービン開発会社です。[ 104 ]同社は1999年に技術開発を開始しました。Tocardoのタービンは、ダイレクトドライブ発電機を備えた2枚羽根の水平軸タービンです。
2008年にオランダのアフスライトダイク(閉鎖堤防)の水門でT1タービンの試作機が試験された。 直径は2.8m、定格出力は45kWであった 。[ 105 ] 2015年初頭には、さらに3基のトカルドT1タービンが設置され、それぞれ定格出力は100kWであった 。[ 106 ]
2015年には、オランダのオーステルスヘルデケリング(東スヘルデ高潮防護壁)に5基のトカルドT2タービンが設置されました。これらは2016年にオランダの送電網への発電を開始しました。 [ 107 ]これらは道路橋で支えられたフレームに取り付けられており、回転することで全てのタービンを同時に水面から持ち上げることができました。各タービンの 直径は5.26m(掃引面積87m2 )で、定格出力は250kW、合計出力は1.25MWでした。[ 108 ]このプロジェクトは8年間の運用を経て2023年に廃止されました。[ 109 ]
BlueTecプロジェクトでは、オランダのテセル島付近に浮体式プラットフォームが係留され、その下にTocardoタービンが設置された。当初は2015年夏に100kWの T1タービンが設置され、その後2016年初頭にT2タービンに交換され、地元の電力網に電力を供給した。[ 110 ]タービンはデン・ヘルダーから進水し、 プラットフォーム上で50kWのSchottleタービンを試験する計画もあった。[ 111 ]
2021年後半、3基のTocardo T1タービンが240kWのQED Naval Subhubコミュニティ実証プラットフォームに統合され、英国ワイト島のヤーマス近郊のソレント海峡でタービンをテストする計画が立てられた。[ 112 ]
次世代のトカルドT3タービンは、ウェールズのモルライスにあるハイドロウイングとモール・エナジーの潮力発電プロジェクトで使用される予定です。[ 113 ]
Verdant Power, Inc は、米国ニューヨークに拠点を置く潮流タービンの開発会社です。同社は2006 年以来、イースト川でタービンの試験を行ってきました。6 基の 35 kW タービンが 2007 年 5 月から 2008 年 10 月まで地元の 2 つの企業に電力を供給しました。[ 6 ] 3 基のタービンを備えたアップグレードされたプラットフォームが 2020 年 10 月に設置されました。[ 114 ]

Voith Hydro Ocean Current Technologies GmbHは、Voith HydroとRWE Innogyの合弁会社で、潮流タービンを開発していましたが、Innogyは2013年11月に持ち株を売却しました。[ 115 ] [ 116 ]
110 kW HyTide 110–5.3 タービンは、2010 年に韓国南部の珍島付近で1/3 スケールのプロトタイプとして 試験されました。このタービンは、直径 5.33 m、掃引面積 22 m 2 のローターを備えていました。タービンは、ギアボックスなしの直接駆動発電機を備え、ヨーやブレードピッチの調整がないシンプルな設計でした。また、動的シールがないため、発電機は海水で冷却されました。このタービンはGermanischer Lloydによってプロトタイプ認証されました。[ 117 ]
その後、2013年から2015年にかけてEMECで実物大の1MW 水平軸タービンが試験された。[ 118 ] HyTide 1000は 直径13mのローター(掃引面積 133m2 )を持ち、重量は約200トンであった。2013年9月にSLA OffshoreによってDP II船MV Loneから設置された。[ 119 ]
フォイト社は2005年に 250kWのアイラ島LIMPET波力発電所も買収した。 [ 120 ]
浙江大学は舟山諸島の荊若山島(北緯29度57分27.03秒、東経122度4分57.31秒)の北に3基の潮流タービンを設置した。[ 121 ] 2014年に60kWのタービンが設置され、2015年に120kWのタービンが展開され、2018年に600kWのタービンが設置された。 [ 41 ]
長年にわたり、さまざまな潮流タービンが海上に設置され、試験運用され、地域の電力網に電力を供給してきました。以下の表には、その一部とその他の注目すべき装置が示されています。これらのほとんどは開発・試験版であったため、メンテナンスやアップグレードのために一定期間撤去されました。
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