風力発電設備の保守、メンテナンスについての現状...風力発電のこれまでの導入量 ›風力発電については、1997年度に開始された設備導入支援や

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風力発電設備の保守、

メンテナンスについての現状平成２９年度風力発電情報連絡会

株式会社北拓取締役副社長吉田悟2017年9月12日(火)16:40～17:25


目次

１．風力発電の歴史と現状・・・・・・・・・・・・３ページ

２．風車メンテナンスの重要性・・・・・・・・・・１３ページ

３．風車メンテナンスの人員不足・・・・・・・・・４２ページ

４．北拓の取り組み（アベイラビリティの向上）・・５０ページ

５．Q & A・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１１８ページ


１．風力発電の歴史と現状

3 ページ

Copyright © Hokutaku Co., LTD. All Rights Reserved4 ページ

この頃は我が国も現在のような FITの制度も無く売電で事業費を

返済する事は難しい状況でしたので、売電事業の性質では無く、

地域や企業のモニュメント的な要素が強かったように思います。

風力発電の歴史について

35年程前：デンマークのエネルギー政策として開発が開始。30kW程の風車

1986年：デンマークで 100kW程の風車から実用化

1993年：初の輸入風車が石川県に建設

Micon 100kW

100kW 建設費を含めた総事業費は、大凡 1億円程 ( 100万円程 / kW )

4 ページ


風力発電の歴史について

このような再生可能エネルギーの背景から地域の活性化は

自治体、民間、国が同じ目標に向かってぶれない事が重要である！

その後、200kW、500kW、750kW、1000kW、1500kWと凄まじい速度で開発

デンマーク政府が補助金で

開発された風車をエネルギー政策として

考えていた為である

ドイツはいち早く脱原発を打ち出していたが、

この時期と風車の開発時期が重なったこともあり

ドイツはエネルギー政策を産業政策にラップさせたと考えられる

➠ ドイツは風車の産業政策を地域自治体、民間企業、国が

一体となり進めて来た結果、現在の状況になっている


風力発電のこれまでの導入量

› 風力発電については、1997年度に開始された設備導入支援や

2003年度のRPS法の施行以後、導入量が増加してきた。

固定価格買取制度が2012年から導入されたが、大規模案件は

買取制度と同時期に導入された環境アセスメントの影響もあり、

現在、日本の風車は運転ベースで約二千基を超え設備容量は

約300万kWであるが、今後アセスメント終了後のサイトから

随時建設され、2020年以後1000万kWが早期に達成見込みである。

出典：NEDO新エネルギー出典：日本風力発電協会」

国の発電導入見通し

2030年に1,000万 kWh

（長期エネルギー需給見通し）

合計陸上着床浮体

2010 248 245 3 0 43

2020 1,090 1,020 60 10 230

2030 3,620 2,660 580 380 840

2040 6,590 3,800 1,500 1,290 1,620

2050 7,500 3,800 1,900 1,800 1,880

風力発電導入実績と導入目標値（万kW）発電電力量

（億kW）年度

6 ページ


環境アセスメント

› 2012年10月より、環境影響評価法の対象事業に風力発電所の設置等の事

業が位置付けられた。その結果、7,500kW以上の風力発電所の設置につ

いては、環境アセスメントの手続き(3~4年程度)を経ることが必要となっ

た。

出典：資源エネルギー庁

7 ページ


過酷な日本の環境

› トラブルのうち、落雷によるものが全体の1/５強を占める

出典：平成26年度北海道における風力発電の現状と課題

落雷

21.4%

摩耗疲労

40 .0%

自然災害（落雷以外）

2.4%

施工不良・初期故障

5 .5%

風車トラブルの発生原因（全 2 9 0 件中）

不明・その他

15 .1%

事故等波及

15 .5%

8 ページ



0 10 20 30 40 50

8週間～

～8週間以内

～7週間以内

～6週間以内

～5週間以内

～4週間以内

～3週間以内

～2週間以内

～1週間以内

～3日以内

～1日以内

3週間以上停止

28.2%


（基）

トラブル発生時の停止日数（全 2 1 3基中）

› 深刻なダメージが発生し、復旧が長期化するケースが多い

9 ページ




（基）

0 20 40 60 80

14日超過

～14日以内

～10日以内

～9日以内

～8日以内

～7日以内

～6日以内

～5日以内

～4日以内

～3日以内

～2日以内

～1日以内

1週間以上に及ぶ点検作業

23.0%

保守点検時の作業日数（全 2 1 3 基中）

› 複雑な保守点検作業が必要となるケースが多い



経済産業省、新エネルギー発電設

備事故対応・構造強度ワーキング

グループ（事故対応WG）に報告

された事故の件数は、 2013年 3月

から2014年7月までの1年5ヵ月で

19件となっている。

ハブ・ナセル落下事故

（2013年3月）

ブレード飛散事故

（2013年12月）

事故内訳（1 9件）

ブレード飛散

11件

ハブ・ナセル落下

3件

火災

2件

支持物不具合

1件

その他

2件

› 2013年以降、風車事故が増加傾向に


定期安全管理審査

› ブレード飛散などの風車事故を防ぐため、国は事故防止対策について検討

を行い、従来の定期点検の内容を第三者機関である「登録安全管理審査機

関」が審査する制度「定期安全管理審査」を2017年4月1日より、風力発

電所に導入する改正を行った。

12 ページ

検査対象の風車の規模単機出力500kW以上の風力発電設備

定期事業者

検査

検査項目 42項目（部位）

検査の周期部位毎に半年・1年・3年程度の周期を推奨

定期安全

管理審査

審査の周期

事業者の保安力に応じ審査の周期を延伸

（インセンティブ）

保安力水準（第１段階）：3年

保安力水準（第２段階）：6年

実施主体国又は登録安全管理審査機関


２．風車メンテナンスの重要性

13 ページ


風車メンテナンスの重要性

風車メーカーが

策定した

定期点検

公衆安全

定期事業者検査

４２項目

定期安全管理審査組織

検査の方法

工程管理

事業性

保安力

電気

アベイラビリティ

の向上


風車メンテナンスの重要性 ①風車メーカーが策定した定期点検

※定期点検：定められたメニュー＋αの定期的なスケジュール・メンテナンス

■点検チェックシートの例（半年、年次）



■点検チェックシートの例（月次）



■定期点検の例

ナセル・ローターの外観

締結ボルトの点検

主軸接地ブラシの点検・交換漏洩物の確認・清掃発錆の確認

翼ボルト用ナット(M30ナット50本x3翼) 主軸ボルトヨーブレーキ取付ボルト




フィルターの点検

グリスの給脂

制御油ラインフィルター潤滑油ラインフィルター増速機用エアブリーザ

翼旋回輪軸受 YAW旋回座軸受歯面発電機軸受




各パーツの点検

電気品の点検

YAWブレーキの間隔計測アキュームレータガス充填圧力の確認

直流電圧の測定絶縁抵抗の確認各種センサーの確認


風車メンテナンスの重要性 ②トラブルシューティング

■ブレードベアリング交換工事

ブレード吊り具組付けターニングギア取付け

新規ブレードベアリング据え付け

ブレード上架ブレードボルト増し締め

ブレード吊り具玉掛け



■発電機交換工事

発電機 G1発電ケーブル取外し

ナセル天板開口部切断

発電機耐圧試験新規発電機上架発電機入れ替え工事完了

発電機下架



■制御油ポンプモーター修繕

ブレーカーのトリップを確認制御油ポンプモーター絶縁抵抗計測＞地絡を確認

制御油ポンプモーター修繕完了後

据え付け完了起動時の電流を測定＞OK

モーターのローター・ステーター損傷確認



■ギアボックス交換工事

トルクアーム切離しシュリンクディスク抜取り旧ギアボックス取外し

オフラインフィルター/フィルターブロック

/カップリング/ヨーギア/

ファンモーター/スリップリングなど

取外し



■ギアボックス交換工事

清掃/メインシャフト磨き新ギアボックス取付けブレーキ機構/カップリング取付け

トルクアーム取付けギアオイル充填各所復旧完了



■発電機のベアリング交換

カップリング抜取り

軸受ブラケットの絶縁測定

負荷側軸受ブラケット取外し負荷側ベアリング抜取り

負荷側シャフト外径計測軸受ブラケット内径計測




負荷側ベアリング取付け

反負荷側軸受ブラケット取外し

軸受ブラケット/カップリング取付け反負荷側スリップリング取外し

反負荷側ベアリング抜取り反負荷側シャフト外径計測




反負荷側ベアリング取付け

スリップリング組付け

軸受ブラケットの絶縁測定軸受ブラケット内径計測

カップリング面間距離測定アライメント調整



■発電機のローターケーブルの補修

K1とK2ケーブルが測定不可 / 各ケーブルのアンバランス

抵抗測定

回転子ケーブルの抵抗測定

ターミナル間抵抗測定

回転子コイルの抵抗測定回転子口出しケーブル単線の抵抗測定

1次側K1相と2次側K2相が抵抗過大で測定不可

→異常なし




分解後、異常発見

K1端子の破綻 K1スタッドの曲がり

カレントクランプの曲がり K1とK2ケーブル: 過熱が顕著

L2ケーブル: 過熱発生




新回転子ケーブル取付け / 再組み立て

新回転子ケーブル挿入新絶縁リング取付け新回転子ケーブルの接続、絶縁処理

再組み立て

まとめスタッド～カレントクランプの接続の緩み

→通常の定格通電時より過熱

→スタッドの強度低下

→回転遠心力による曲がり発生

→異常過熱による回転子ケーブルの焼損

→抵抗過大



■ブレード補修

重機搬入・設置スカイボックス取付・養生

準備

損傷確認

←PS(プレッシャーサイド)

落雷による、積層部の剥離

SS(サクションサイド)→

落雷による、レセプター損

傷、エッジ部の剥離




損傷確認

←LE(リーディングエッジ)

経年劣化による、

ゲルコートの剥離

TE(トレーリングエッジ)→

落雷による、開口

導通確認

←PS レセプター導通確認

1Ω＞異常なし

SS レセプター導通確認→

1Ω＞異常なし




補修：ＰＳ（プレッシャーサイド）

研磨・研削パテによる下地面成型積層

積層部研磨フッ素樹脂塗料塗装




補修：ＳＳ（サクションサイド）

レセプター交換レセプター取付

研磨・研削積層研磨

フッ素樹脂塗料塗装




補修：ＴＥ（トレーリングエッジ）・ＬＥ（リーディングエッジ）

LE フッ素樹脂塗料塗装 TE フッ素樹脂塗料塗装

TE開口部研磨・研削脱脂及び清掃実施最接着



■ロープアクセスによるブレード補修

風力発電機のブレード・コンディション点検や軽微な補修には高所作業専用重機を用い

ない、ロープ・アクセス・チームが、最短・低コストでのサービスを実施



■ロープアクセスによるブレード補修

風力発電機のブレード・コンディション点検や軽微な補修には高所作業専用重機を用い

ない、ロープ・アクセス・チームが、最短、低コストでのサービスを実施

ゲルコートの剥離を確認研磨＞パテにて面成形＞トップコート塗布＞補修完了

導通確認レセプター＞ボトム

水抜き穴清掃


風車メンテナンスの重要性 ③定期安全管理審査

› 風力発電設備のメンテナンスの現状

出典：経済産業省ホームページ http://www.meti .go.jp/committee/sankoushin/hoan/denryoku_anzen/newenergy_hatsuden_wg/005_hai fu.html



› 風力発電設備の保安確保に向けた制度見直し




› 風力発電設備の定期安全管理検査制度について




› 定期事業者検査の方法の解釈の例


産業構造審議会保安分科会電力安全小委員会新エネルギー発電設備事故対応・構造強度ワーキンググループ（第9回）

No 設備検査方法電力安全課　内容備考点検周期（年）

1目視または触手もしくは測定

ブレードの表面に損傷（ゲルコート剥がれや外皮クラック）や被雷痕がないか目視等で確認する。損傷および被雷痕が確認された場合は触手等で確認する。

1

2 目視レセプターに異常な被雷痕（すす）、溶損、減耗、飛散、剥離がないか確認する。

1

目視ハブ内からダウンコンダクターに損傷がないか確認する。 1

試験ダウンコンダクタ-について導通試験等を行い、健全性を確認する。

導通を常時監視している場合を除く

2or3（雷対策重点地域は検査頻度を２年、それ以外は３年とすることが望ましい）

4目視または触手もしくは測定

アクセス可能な範囲は、目視等で損傷がないか確認する。

2or3（雷対策重点地域は検査頻度を２年、それ以外は３年とすることが望ましい）

表面

項目

接地システム

レセプター

内部

3 ダウンコンダクターブレード

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