洋上風力発電の低コスト化

洋上風力発電の低コスト化

プロジェクト概要

2050 年カーボンニュートラル実現に向け、再生可能エネルギーを最大限導入することが求められます。洋上風力発電は、大量導入やコスト低減が可能であるとともに、経済波及効果が期待されることから、再生可能エネルギーの主力電源化に向けた切り札とされています。

これまで欧州を中心に洋上風力発電の導入が拡大していますが、2050年にかけてはアジア市場の急成長が見込まれます。特に、急深な地形が広がる日本・アジアにおいて、低風速・台風・落雷等の気象条件や海象等を踏まえて最適化するニーズが高まっています。

そこで本プロジェクトでは、2030 年までに一定条件下で着床式洋上風力発電の発電コストが8~9円/kWhとなることを見通せる技術及び浮体式洋上風力発電を国際競争力のあるコスト水準で商用化する技術の確立を目指します。これまで取り組んできた実証事業等による知見も踏まえ、浮体式を中心とした洋上風力発電の早期のコスト低減を行い、導入拡大を図ります。

プロジェクトの特徴

〇次世代風車の技術開発事業

陸上風力で培った技術力や国内ものづくり基盤の他、日本の強みである生産技術・品質管理、工場の自動化等のロボティクスを活かし、風車全体のバリューチェーンを効率化・最適化するため、グローバルメーカーとの協働を視野に入れつつ、風車仕様の最適化、風車の高品質大量生産技術等に関する技術開発を推進します。

〇浮体式の基礎製造・設置低コスト化技術開発事業

日本の強みである造船技術の基盤やドック等のインフラを活かし、浮体の大量生産技術を世界に先駆けて確立するため浮体基礎や係留システムの最適化、低コスト施工技術の開発等に関する技術開発を推進します。

〇洋上風力関連の電気システム技術開発事業

グローバルな競争優位を確保している国内ケーブルメーカーの技術力を活かし、日本・アジアの特性である台風等の厳しい気象条件やうねり等の海象に適応するため高電圧ダイナミックケーブル、浮体式洋上変電所に関する技術開発を推進します。

〇洋上風力運転保守の高度化事業

陸上風力で開発されたスマートメンテナンス技術を日本の強みとして、コストの3割超を占めるメンテナンスの高度化に向けて運転保守及び修理技術、監視及び点検技術の高度化等に関する技術開発を推進します。

〇浮体式洋上風力の実証事業

風車、浮体、係留システム、ケーブルの挙動・性能・施工性・コストを考慮した一体設計により、信頼性の向上と低コスト化が必要であるため、ユーザー(発電事業者)を巻き込んでプロジェクト全体の発電コスト低減にコミットする形で、システム全体として関連技術を統合した実証を行います。

プロジェクトサマリー

■予算額

上限1,195億円

■CO2の削減効果(日本市場)

2030年
300〜700万トン/年
2050年
0.9億トン/年

■経済波及効果(世界市場)

2030年
1兆円
2050年
2兆円

■研究開発目標

  1. 2030年までに、一定条件下(風況等)で、着床式洋上風力発電の発電コストが8~9円/kWhを見通せる技術を確立
  2. 2030年までに、一定条件下(風況等)で、浮体式洋上風力を国際競争力のあるコスト水準で商用化する技術を確立

【CO2削減効果及び経済波及効果の前提条件】

  • 洋上風力により発電された電力が、火力により発電された電力を代替すると仮定
  • 2030年の洋上風力の導入量については、再エネ海域利用法に基づく導入量100~300万kW 及び再エネ特措法等に基づく港湾区域や一般海域における68万kWの合計168~368万kW
  • 2050年の洋上風力の導入容量について、総合資源エネルギー調査会基本政策分科会において、参考値(再エネ比率約5~6割)を実現するためのイメージとして示された4500万kWが導入されたと仮定
  • 現在実施中の着床式洋上風力の公募の際の供給価格上限額における想定値である33.2%の設備利用率で稼働したと仮定
  • 洋上風力発電プロジェクト全体の投資額は、2030年に61億ドル(約6.6兆円)/年、2050年に100億ドル(約11兆円)/年(IRENA試算)
  • 世界の洋上風力の導入容量は2030年に228GW、2050年に1000GW、うちアジアについては2030年に126GW、2050年に613GW(IRENA試算)
  • 日本市場全体とアジアの25%(太陽光電池市場や石炭火力用ボイラーと同水準)を目指してシェアを取得すると仮定

出所)研究開発・社会実装計画

プロジェクト実施者

【研究開発項目フェーズ1-(1)】次世代風車技術開発事業

テーマ事業者
風車主軸受の滑り軸受化開発
  • 大同メタル工業株式会社
洋上風力発電機用超大型主軸受の低コスト仕様開発
  • NTN株式会社
洋上風車用タワーの高効率生産技術開発・実証事業
  • 株式会社駒井ハルテック

【研究開発項目フェーズ1-(2)】浮体式基礎製造・設置低コスト化技術開発事業

テーマ事業者
セミサブ型ハイブリッド浮体の量産化・低コスト化
  • 幹事日立造船株式会社
  • 鹿島建設株式会社
低コストと優れた社会受容性を実現するTLP方式による浮体式洋上発電設備の開発
  • 幹事三井海洋開発株式会社
  • 東洋建設株式会社
  • 古河電気工業株式会社
  • 株式会社JERA
セミサブ型浮体・ハイブリッド係留システムに係る技術開発及び施工技術開発
  • 幹事ジャパン マリンユナイテッド株式会社
  • 日本シップヤード株式会社
  • ケイライン・ウインド・サービス株式会社
  • 東亜建設工業株式会社
浮体式大量導入に向けた大型スパー浮体基礎の製造・設置低コスト化技術の開発
  • 幹事東京電力リニューアブルパワー株式会社
  • 東京電力ホールディングス株式会社
15MW 級大型風車に対応した低コスト型ハイブリッドスパー浮体量産システムの開発
  • 戸田建設株式会社
早期社会実装に向けたセミサブ型浮体式基礎製造・設置の量産化・低コスト化
  • 東京瓦斯株式会社

【研究開発項目フェーズ1-(3)】洋上風力関連電気システム技術開発事業

テーマ事業者
浮体式洋上風力発電共通要素技術開発(ダイナミックケーブル・洋上変電所・洋上変換所)
  • 幹事東京電力リニューアブルパワー株式会社
  • 東北電力株式会社
  • 北陸電力株式会社
  • 電源開発株式会社
  • 中部電力株式会社
  • 関西電力株式会社
  • 四国電力株式会社
  • 九電みらいエナジー株式会社
  • 住友電気工業株式会社
  • 古河電気工業株式会社
  • 東芝エネルギーシステムズ株式会社
  • 三菱電機株式会社

【研究開発項目フェーズ1-(4)】洋上風力運転保守高度化事業

テーマ事業者
浮体式風車ブレードの革新的点検技術の開発
  • 幹事関西電力株式会社
  • 関電プラント株式会社
海底ケーブル布設専用船(Cable Laying Vessel:CLV)開発プロジェクト
  • 幹事古河電気工業株式会社
  • 東京汽船株式会社
  • イーストブリッジリニューアブル株式会社
遠隔化・自動化による運転保守高度化とデジタル技術による予防保全
  • 幹事東京電力リニューアブルパワー株式会社
  • 東芝エネルギーシステムズ株式会社
風車建設・メンテナンス専用船(Service OperationVessel:SOV)開発プロジェクト
  • 幹事東京汽船株式会社
  • イーストブリッジリニューアブル株式会社
浮体式風力発電用運用保守デジタルプラットフォームの開発
  • 株式会社北拓
軸受ライフサイクルマネジメント実現のための洋上風力発電機用CMSの高度化開発
  • NTN株式会社
Digital Twin・AI 技術による生産予防保全技術などの開発
  • 戸田建設株式会社

※事業戦略ビジョン:本プロジェクトに参画する企業等の経営者がコミットメントを示すため、事業戦略や事業計画、研究開発計画、イノベーション推進体制などの詳細を明らかにした資料。