世界初，100kW級の海流発電の実証試験を完了　～実海域での発電出力や姿勢安定性など，実用化に向けたデータを取得～

株式会社IHI
国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構

株式会社IHI（本社：東京都江東区／社長：満岡次郎，以下「IHI」）と国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（以下「NEDO」）は，2017年8月に鹿児島県口之島沖で，100kW規模の海流発電としては世界初となる水中浮遊式海流発電システムの実証試験を完了しました。
実証試験は，トカラ列島付近の黒潮流域中に実証機を設置して行い，その結果，最大約30kWの発電出力が得られたほか，水中姿勢を安定させるための自律制御システムの性能確認や設置および撤去工事の方法等，今後の実用化に向けたデータを取得できました。また，実証試験に先立ち実施した曳航試験では，定格出力100kWの出力を達成しました。
NEDOは，エネルギーが強く，変動が少ない海流エネルギーについて，新しい再生可能エネルギー源として期待しています。IHIは，水中浮遊式海流発電システムを2020年以降に実用化することを目指します。


図1，図2　口之島沖での実証試験に向けた準備作業の様子

1．概要
海洋のさまざまなエネルギー（海流，潮流，波力，海洋温度差等）による発電技術は，新たな再生可能エネルギーとして世界的に期待されています。特に，日本の沿岸付近には，世界的にも有数のエネルギーを持つ黒潮などの強い海流が，年間を通じて安定して流れています。
NEDOは，2011年度から海流エネルギー発電の研究開発^※1に取り組んできました。NEDOとIHIは，海流発電の技術的な開発を完了し，100kW級実証機「かいりゅう」^※2をIHI横浜事業所（神奈川県横浜市）で完成させ，2017年8月に鹿児島県十島村口之島沖の黒潮海域で，「かいりゅう」の発電性能や姿勢制御システムの検証などを行う，世界初^※3の実証試験を完了しました。

2．試験内容
7月25日から7日間，野間岬（鹿児島県南さつま市）沖の甑（こしき）海峡にて，船舶で「かいりゅう」を曳航することで黒潮に模した水流を発生させ，海中での挙動の確認を行う曳航試験を実施し，定格流速1.5m／秒で100kWの発電出力を確認しました。
続いて，8月12日から7日間，内閣府総合海洋政策推進事務局の海洋再生可能エネルギー実証フィールドに選定された鹿児島県十島村口之島沖の黒潮海域で，実証試験を実施しました。実証試験では，水深約100mの黒潮海域で「かいりゅう」の設置・撤去工事の施工・検証を行いました。また，発電に関しては，実際の黒潮の流れの中で，水深約30～50mに浮遊させた「かいりゅう」を，自律制御システムによって姿勢や深度を制御しながら，最大30kWの発電出力を確認し，発電性能や浮体の安定性の検証等の試験を完了しました。
今回の実証試験により，「かいりゅう」が想定どおりの性能を発揮することを確認できました。また，発電性能だけでなく，海流特性や設置・撤去工事手法の精査等を含め，今後の実用化に向けて必要な実海域での試験データを取得しました。

図3　実証試験の場所
（出典　左図：NEDO　海洋エネルギーポータルサイト，右図：海上保安庁　海洋台帳）

図4　実証試験の装置構成

3．今後の予定
NEDOは，エネルギーが強く，変動が少ない海流エネルギーについて，新しい再生可能エネルギー源として期待しています。特に離島などでの実用化を目指すと共に，エネルギーセキュリティーへの貢献を目指します。
IHIは，今回の実証試験により得られたデータを今後の研究開発に活用し，海流エネルギーを有効かつ経済的に利用する水中浮遊式海流発電システムを2020年以降に実用化することを目指します。

【用語解説】　
※1　研究開発
海洋エネルギー技術研究開発／次世代海洋エネルギー技術研究開発（2011年度～2014年度）
海洋エネルギー技術研究開発／海洋エネルギー発電システム実証研究（2014年度～2017年度）

※2　100kW級実証機「かいりゅう」

定格出力：約100kW（50kW×2基）
タービン直径：約11m
浮体長さ：約20m　幅：約20m
定格流速：1.5m／秒（3ノット）
浮遊深度：約30m～50m

※3　世界初
2017年8月現在（NEDO・IHI調べ）。実際の海流を利用した100kW規模の海流発電において。

【参考資料】　
2017年7月7日付プレスリリース
IHI：　https://www.ihi.co.jp/all_news/2017/technology/1190412_1639.html

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