風力発電のサイト適合性評価手法 - JEMA 一般社団法人 日本電機工業会

風力発電のサイト適合性評価手法
Site conformity assessment method for wind turbines
2015 年(平成 27 年) 3月
年(平成 年) 月
2015年 3月
制定
日 改正(第X回)
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
目次
本書は,平成24年~平成26年に実施された経済産業省委託事業「新エネ
ルギー等共通基盤整備促進事業(テーマ名:風力発電システムに関するサ
イト適合性評価手法の開発)」において,株式会社三菱総合研究所が,一
般社団法人日本電機工業会,株式会社東洋設計及び株式会社風力エネルギ
ー研究所に再委託し,取りまとめて第1版として2015年3月に発行するもの
である。
日本電機工業会規格は,少なくとも5 年を経過する日までに総合技術政策委員会の審議に付され,速やかに,
確認,改正又は廃止されます。
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
目次
目
次
ページ
序文 ··································································································································· 1
1
適用範囲 ······················································································································· 2
2
引用規格及び文献 ··········································································································· 2
3
用語及び定義 ················································································································· 2
4
サイト適合性評価の概要 ·································································································· 6
4.1
評価の目的 ··················································································································· 6
4.2
評価項目及び手順 ·········································································································· 6
4.3
評価実施者 ··················································································································· 9
5
風車本体の設計評価 ······································································································· 10
5.1
一般··························································································································· 10
5.2
型式認証 ····················································································································· 10
5.3
設計評価 ····················································································································· 10
5.4
風車本体の設計評価報告書 ····························································································· 16
6
サイト条件調査の評価 ···································································································· 16
6.1
一般··························································································································· 16
6.2
サイト条件調査の要求事項 ····························································································· 16
6.3
サイト条件調査の評価報告書 ·························································································· 18
7
終局荷重及び疲労荷重の評価 ··························································································· 19
7.1
一般··························································································································· 19
7.2
荷重の評価に関する要求事項 ·························································································· 19
7.3
終局荷重及び疲労荷重の評価方法 ···················································································· 19
7.4
終局荷重及び疲労荷重の評価報告書 ················································································· 19
8
支持構造物の設計評価 ···································································································· 19
8.1
一般··························································································································· 19
8.2
支持構造物の設計要求事項 ····························································································· 19
8.3
支持構造物の設計評価方法 ····························································································· 20
8.4
支持構造物設計の評価報告書 ·························································································· 20
9
停電対策の評価 ············································································································· 20
9.1
一般··························································································································· 20
9.2
停電時の安全の要求事項 ································································································ 20
9.3
停電対策の評価 ············································································································ 21
9.4
停電対策の評価報告書 ··································································································· 21
10 雷保護対策の評価 ·········································································································· 21
10.1 一般··························································································································· 21
10.2 雷保護対策の要求事項 ··································································································· 21
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
目次
10.3 雷保護対策の評価方法 ··································································································· 21
10.4 雷保護対策の評価報告書 ································································································ 22
11 保守・点検計画の評価 ···································································································· 23
11.1 一般··························································································································· 23
11.2 保守・点検計画の要求事項 ····························································································· 23
11.3 保守・点検計画の評価報告書 ·························································································· 23
11.4 運転及び保守サーベイランス(監督) ·············································································· 23
12 最終評価 ······················································································································ 23
12.1 一般··························································································································· 23
12.2 サイト適合性評価の適合要件 ·························································································· 23
12.3 サイト適合性証明書 ······································································································ 23
12.4 サイト適合性証明書の維持 ····························································································· 24
附属書A (参考) 支持構造物の設計評価方法 ·············································································· 25
附属書B (参考) 風条件の評価方法 ·························································································· 47
附属書C (参考) 落雷区域の判定 ····························································································· 54
附属書D (参考) 風車構成部品等の雷保護 ················································································· 62
附属書E (参考) 保守・点検に関する参考事項 ··········································································· 72
附属書F (参考) 評価報告書及び適合証書の書式 ········································································ 77
風力発電のサイト適合性評価手法
Site conformity assessment method for wind turbines
序文
風力発電は,風の力を利用して発電するものであり,より多くの発電量を得るためには,設置するサイ
トの固有の外部条件(風,雷など)を十分に考慮し,かつ,安定した運転による稼働率の向上が導入を進
める上で重要となってくる。風力発電を導入する場合,設置される風車が,想定する周囲の外部条件のも
とIEC規格又はJISなどの基準及び我が国の規制・許認可(都道府県の規制・許認可を含む)や電力系統へ
の連系規程などの要求事項に適合していることを確認しなければならない。
我が国では,国土の約7割が山岳地帯であり,これに起因した高乱流,季節風あるいは熱帯性低気圧起
因の台風などによる極値風,雷が原因と思われる故障・事故が顕在化したことから,独立行政法人新エネ
ルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)は,我が国における風車の設備利用率向上のための調査として,
風力発電利用率向上調査委員会(平成17年度からは風力発電故障・事故調査委員会と名称変更)[H16H18]を設置して故障・事故等のデータを取り纏めた。さらに風力発電施設の故障・事故情報収集・解析業
務[H19]及び次世代風力発電技術研究開発事業(自然環境対応技術等(故障・事故対策調査)[H20]にて,
風力発電施設の故障・事故データの収集・原因分析を行い,利用率向上に向けた報告書を取り纏めた。ま
た,これと平行して日本の環境に適合した風車規格(指針)又は対策法の策定を目的に,日本型風力発電
ガイドライン(日本型風力発電ガイドライン策定事業[H17-H19])を取り纏めるとともに,次世代風力発
電技術研究開発事業(基礎・応用技術研究開発[H20-H24]及び自然環境対応技術等/落雷保護対策[H20H24])において,我が国の風及び雷条件に合致した風車設計基準案及び対策方法を策定して,一部の成果
については国際標準化を目指している。
風車の支持構造物に関しては,2007年6月20日には建築基準法が改正され,風力発電設備支持構造物の
確認申請の手続きが変更となり,高さが60mを超える風力発電設備は支持構造の安全性を確認するために
指定性能評価機関による評価および大臣認定を受けることが必要となった。公益社団法人土木学会では
「風力発電設備支持物構造設計指針・同解説[2007年版]」及びその後2010年版を発行し,風力発電設備支
持物構造設計における国内唯一の指針として広く利用されている。2010年版は,国内外における風力発電
設備支持物構造設計の最新研究成果ならびに建築基準法改正後における性能評価手法が含まれている。
なお,2014年度4月より,風力発電設備の構造強度に係る審査が電気事業法に一本化されたが,支持構
造物の評価は建築基準法に規定されている内容が踏襲された。また,同年6月には,発電用風力設備の技
術基準の解釈についての一部が改正され,乱流の3成分の評価、故障時や非常時等において制御可能な状
態の確保が追加された。
本書では,風車又は風車群(以下,ウィンドファームとする)を設置するサイト条件の評価及びサイト
条件と選定した風車との適合性を評価する手順について上記の事業成果を活用して取り纏めて記している。
ただし,本書に基づきサイトとの適合性を評価した風車又はウィンドファームであっても,故障・事故を
完全に防止することにはならず,事業開始後の運用・管理並びに潜在的外部条件及び突発的な天災への対
応を怠らないことが重要である。その為,規格内容への説明責任は有するが,本書で評価された風車又は
ウィンドファームに発生した損害に対して一般社団法人日本電機工業会及び本書を審議した委員会が責任
を負うものではない。また,本書の一部が,特許権,出願公開後の特許出願又は実用新案権に抵触する可
能性があることに注意を喚起し,このような特許権,特許出願及び実用新案権に関する確認について責任
2
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
はもたない。これらの責任は,本書の利用者にあるということに留意頂きたい。
本書は,風車又はウィンドファームの設置計画を行う事業者による事業評価,第三者による適合性評価
及び国の審査における評価での活用を目指し,これにより国内に設置する風車の安全性及び設備利用率の
向上,さらに事業計画又は評価審査の作業の簡素化に寄与することで,国内への風力発電の更なる普及を
促進することを期待する。
1
適用範囲
本書は,支持構造物(タワー及び基礎)を含む単機及び複数の大形風車を陸上に設置する場合に対して,
風車とサイトとの適合性を評価する基準及び手順を記している。なお,小形風車及び洋上風車は,適用範
囲外とする。
具体的には,風車の安全性及び信頼性に関連する具体的な基準及びその他の技術的要求事項に対して,
風車及びウィンドファームの適合性評価を実施するための手順に関する次の項目を定めている。
― 風車及びウィンドファームを設置するサイト条件の評価手順
― サイト適合性評価の対象となる風車に対する設計要件及び対策の評価手順
― 風車とサイト条件との適合性を評価する手順
― 評価結果を提供する文書に関する規則
なお,以下の要件は,本書では対象としない。
― 社会受容性(周囲住民との合意形成など)及び経済性の検討
― 風車及びウィンドファームの周囲環境に対する環境影響評価
― 風力発電所の系統連系に必要な変電所,送電線などの電気設備の評価及び電力会社との系統連系
協議に関する評価
― 輸送,建設及び試運転に関する評価
2
引用規格及び文献
本書に引用する規格及び文献は,次による。
JIS C 1400-0
風力発電システム―第0部:風力発電用語
JIS C 1400-1
風車―第1部:設計要件
JIS C 1400-22
風車―第22部:適合性評価試験及び認証
JIS C 1400-24
風車―第24部:雷保護
JIS Q 9001
品質マネジメントシステム−要求事項
JIS Q 17025
試験所及び校正機関の能力に関する一般要求事項
JIS Z 9290-1
雷保護―第1部:一般原則
IEC 60034規格群
回転電気機械
IEC 61000規格群
電磁両立性(EMC)
IEC 61400-4
Wind turbines - Part 4: Design requirements for wind turbine gearboxes
IEC 61400-23
Wind turbines - Part 23: Full-scale structural testing of rotor blades
JEAC 5005
風力発電規程
風力発電設備支持物構造設計指針・同解説[2010年版]
電気事業法及び関連規則
3
用語及び定義
本書で用いる主な用語及び定義は,JIS C 1400-0及びJIS C 1400-1によるほか,次による。
3.1
サイト
3
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
風車又はウィンドファームを建設する場所。
3.2
適合性評価
製品,サービス,プロセスが,標準,規格又は規定などを満たしているかどうかを確認する行為。
3.3
自己適合宣言
組織又は企業が提供する製品,サービス,プロセスが規格又は基準に適合性しているかを自身で評価し,
適切であれば,組織又は企業が自らの責任において標準,規格又は規定への運用及びその適合を宣言する
行為。
3.4
第三者認証
組織又は企業と利害関係のない公正・中立な第三者が,組織又は企業が提供している製品,サービス,
プロセスなどが,標準,規格又は規定を満たしているかを評価し,満たしている場合に証書を発行して証
明する行為。
3.5
サイト適合性評価手法
設置を見込む風車及びウィンドファーム並びにその支持構造物の設計が,サイトの固有条件を満たして
いるかを確認する方法。
3.6
サーベイランス
手順,製品及びサービスの継続的な監視及び確認,並びに参照される文書の規定による要求事項を満た
していることを確認するために記録の分析を行うこと。(JIS C 1400-22の3.23参照)
3.7
評価実施者
サイト適合性評価手法を用い,評価を行う主体者。主に風力発電事業を計画する事業者及び第三者認証
機関を想定する。
3.8
設計図書
サイト適合性評価の評価に必要なサイト条件調査結果の書類及び風車及びウィンドファーム並びにその
支持構造物の設計に関する文書。
3.9
型式認証書
型式認証が完了した後に発行される文書。(JIS C 1400-22の3.24参照)
3.10
型式認証
風車型式が規定の要求事項に適合していることを,認証機関が書面を発行して証明する手続き。(JIS
C 1400-22の3.25参照)
3.11
評価報告書
サイト適合性評価のある評価項目において評価実施者により適合していると評価された場合に発行する
報告書。
3.12
サイト適合証明書
サイト適合性評価の全ての評価項目で合格判定となった場合に発行する合格証明書。
4
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
3.13
設計限界
設計に用いられる最大値又は最小値。(JIS C 1400-1の3.11参照)
3.14
環境条件
風車の挙動に影響を与える可能性がある環境(風,高度,温度,湿度など)の特性。(JIS C 1400-1の
3.16参照)
3.15
(風車の)外部条件
環境条件(温度,雪,氷など)及び電力系統の状態を包含する風車の運転に影響を与える要素。(JIS C
1400-1の3.17参照)
3.16
極値風速
t秒間で平均した最大風速で,年超過確率1/N(均再現期間:N年)をもつ。(JIS C 1400-1の3.18参照)
注記
この規格では,再現期間N=50年及びN=1年,並びに平均時間t=3秒及びt=10分を用いる。平
易な言葉では,耐風速という,あまり正確ではない用語がしばしば用いられる。しかし,この
規格では,風車は,設計荷重ケースとして極値風速を用いて設計される。
3.17
限界状態
構造物及びそれにかかる荷重の状態であって,それを超えると構造物が設計要求事項に合致しなくなる
状態。(JIS C 1400-1の3.26参照)
注記
設計計算(すなわち,限界状態に対する設計要求事項)の目的は,限界状態になる確率を当該構
造物の種類に対して規定されたある値以下に抑えることである。(ISO 2394参照)
3.18
基準風速
風車クラスを定義するために用いられる風速の基本パラメータ。その他の設計に関係する気象パラメー
タは,基準風速,その他の基本風車クラスパラメータから導かれる。(JIS C 1400-1の3.42参照)
注記
基準風速Vrefの風車クラスで設計された風車は,風車のハブ高さにおける再現期間50年の10分
平均極値風速がVref以下の気象に耐えるように設計する。
3.19
サイトのデータ
風車サイト(設置場所)の環境,地震,地質及び電力系統のデータ。風のデータは,別に指定されてい
ない場合,10分サンプルの統計とする。地震のデータは,設置場所の住所又は位置座標情報である。地震
荷重の評価法によっては,周辺の断層分布,震源距離データなどが必要となる。
3.20
乱流強度
平均風速に対する風速の標準偏差の比。この比は,指定時間内に採取した風速測定データサンプルと同
一のデータセットから決定する。(JIS C 1400-1の3.52参照)
3.21
乱流標準偏差
5
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
ハブ高さにおける乱流速度の縦方向成分の標準偏差。(JIS C 1400-1の3.54参照)
3.22
終局限界状態
一般に最大荷重許容能力に相当する限界状態。(JIS C 1400-1の3.55参照)
3.23
ウィンドシア
風向に対して垂直な面上の風速変化。(JIS C 1400-1の3.65参照)
3.24
ロータ ナセル・アセンブリ
風車の一部で,支持構造物によって支えられる部分。(JIS C 1400-22の3.19参照)
3.25
タワー
風車のロータ,動力伝達装置,発電機などを地上から適切な高さに支持するための架台。(JIS C
1400-0の312参照)
3.26
基礎
タワーの荷重を地盤に伝えるための工作物。(JIS C 1400-0の313参照)
3.27
支持構造物
風車のタワー,補助構造物及び基礎からなる風車の一部分。
3.28
地震荷重
地震時に風車に作用する荷重。風車静止時の地震荷重に風荷重の年平均値を加算して求める。
3.29
地震地域係数
地震地域係数は地震度の地域による変化を表す係数。建築基準法より定められている。
3.30
予備電源装置
風車が連系する系統電力が喪失した場合に,風車及び/又は風車内の一部の制御及び保護装置が正常に
運転することに必要な電力を供給する機器。
3.31
受雷部システム
外部LPSの一部で,落雷を捕捉するための,突針,メッシュ導体又は水平導体のような金属部材で構成
するシステム。(JIS Z 9290-1の3.45参照)
3.32
引下げ導線
外部雷保護システムのうち,雷電流を受雷部システムから接地システムへ導くことを意図した外部LPS
の一部渡すための部分。(JIS C 1400-24の3.8参照)
3.33
接地極
大地と直接電気的に接触し,雷電流を大地へ放流させるための接地システムの部分又はその集合。
(JIS C 1400-24の3.10参照)
3.34
接地システム
雷電流を大地に伝導し,放流するための外部LPSの部分。(JIS C 1400-24の3.11参照)
6
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
3.35
等電位ボンディング
雷電流によって発生する電位差を低減するために,分離した金属部品を,直接的に導電接続したLPSへ
のボンディング,又はサージ保護デバイスを介して接続したLPSへのボンディング。(JIS C 1400-24の
3.23参照)
3.36
落雷
雲と大地との間に発生する1回以上の雷撃からなる大気中の電気的な放電現象。(JIS Z 9290-1の3.1参
照)雲と大地間の大気に発生する放電で,1回以上の雷撃を含む。
3.37
落雷発生マップ
ある地域の落雷の観測データに基づき,統計的に落雷のリスクが大きい地域とリスクが比較的小さいと
考えられる地域を分布で示したもの。
3.38
雷撃
落雷の構成要素となるにおける1回の電気的な放電現象。(JIS Z 9290-1の3.4参照)
3.39
レセプタ
翼表面を通って引下げ導線システムに接続した個別の金属製スタッドなど,風車翼上の受雷部品類。
(JIS C 1400-24の3.38参照)
3.40
リスク
雷による想定年間損失(人及び物)の平均値。被保護対象物(人及び物)の全体の価値に関係する。(JIS C
1400-24の3.39参照)
3.41
雷サージ
LEMPに起因する過渡的な過電圧及び/又は過電流。(JIS C 1400-24の3.46参照)
3.42
SPD
サージ保護装置。過渡的過電圧を制限してサージ電圧を迂回させるための装置。(JIS C 1400-24の
3.47参照)
4
サイト適合性評価の概要
4.1
評価の目的
サイト適合性評価の目的は,評価実施者が,設置するサイト条件調査の結果を正しく評価し,4.2に示
す評価項目において,設置を見込む風車及びウィンドファーム並びにその支持構造物の設計が,サイト条
件を満たしているかを評価することにある。
4.2
評価項目及び手順
サイト適合性評価の評価手順及び範囲を,図4-1に示す。
本手法では,設置する風車は風車本体の設計評価及びサイト条件調査が終了していることが前提となる。
ただし,型式認証書を取得していない風車又は型式認証の前提条件がサイト条件を満たしていない風車を
対象とする場合に限り,5.3に示す設計評価により風車本体を評価しなければならない。
本手法の評価項目を,次に示す。
a)
風車本体の設計評価
7
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
b)
サイト条件調査の評価(風条件の評価を含む)
c)
終局荷重及び疲労荷重の評価
d)
支持構造物設計評価
e)
停電対策の評価
f)
雷保護対策の評価
g)
保守・点検計画の評価
h)
最終評価
a)~g)の項目において本手法で示す基準及び評価方法を用いて評価を行い,評価報告書を作成する。合
否判定が必要な全ての評価項目で合格判定となった場合,これら評価報告書及び関連文書を取りまとめ,
h)の最終評価を行い、その合格証明としてサイト適合証明書を発行する。
これら評価項目の詳細な評価方法は,5以降に示す。
8
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
無
サイト調査
型式認証の有無(5.2)
設計評価(5.3)
有
サイト条件調査の評価(6)
設計の想定外の荷重
設計条件と風条件
との比較
事前評価無し又は
設計条件の想定外
No
設計条件の想定内
対策
対策
停電対策の評価(9)
終局荷重・疲労荷重
の評価(7)
Yes
雷保護対策の評価(10)
No
Yes
No
Yes
設計の想定内の荷重
対策
支持構造物設計評価(8)
No
Yes
対策
保守・点検計画
の評価(11)
No
Yes
最終評価(12)
図4-1-サイト適合性評価の評価手順及び範囲
※ハッチングは,サイト適合性評価手法の範囲を示す。
※( )の数値は章節番号を示す。
9
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
4.3
評価実施者
評価実施者は,評価する主体により自己適合宣言及び第三者認証の二通りの方法でサイト適合性証明書
を発行できる。なお,一般的な適合性評価の制度においては,評価実施者が一定の評価能力を有するかを
判断する評価実施者の「認定」を行うことがあるが,本手法では,「認定」という考えは取り入れない。
この二通りの方法による評価報告書及びサイト適合性証明書の発行までの手順を図4-2に示す。発行後の
活用先については,例として点線で記載する。
4.3.1
自己適合宣言の場合(図4-2 ①)
評価実施者は,風力発電事業者となる。風力発電事業者は,風力発電事業者自身で本手法に従い,サイ
ト条件と風車が適合しているかを評価し,a)~g)の項目の評価報告書を作成する。全ての評価項目で合格
判定となった場合,風力発電事業者が,h)の最終評価を行いサイト適合証明書(自己適合)を発行する 。
4.3.2
第三者認証の場合(図4-2 ②)
評価実施者は,第三者認証機関となる。第三者認証機関は,風力発電事業者が作成したa)~g)の項目の
評価報告書が本手法に従い適切に評価され,サイト条件と風車が適合しているかを審査する。全ての評価
項目で合格判定となった場合,h)の最終評価を行い,第三者認証機関が,サイト適合証明書を発行する 。
《評価実施者》
風力発電事業者
(第一者)
工事計画届出
提出時に添付
風力発電事業者
不適合箇所の指摘
(第一者)
■設計図書[a)~g)]
■評価報告書[a)~g)]
■サイト適合証明書
(自己適合)[h)]
申請
■設計図書[a)~g)]
《評価実施者》
認証機関
(第三者)
不適合
全て適合
証書発行
■評価報告書[a)~g)]
■サイト適合証明書
(第三者認証)[h)]
風力発電事業者
(第一者)
工事計画届出
提出時に添付
■設計図書[a)~g)]
■評価報告書[a)~g)]
■サイト適合証明書
(第三者認証)[h)]
国/金融機関,
国/金融機関,
保険会社(第二者)
保険会社(第二者)
① 自己適合宣言の場合
② 第三者認証の場合
※破線は,活用先の例を示す。
図 4-2 サイト適合性証明書の発行スキーム
10
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
5
風車本体の設計評価
5.1
一般
サイト適合性評価手法では,評価対象となる風車及びウィンドファームの風車本体が,JIS C 1400-22
による型式認証若しくは同等の国際的な基準に基づく型式認証又は5.3で定めた設計評価若しくは同等の
国際的な基準に基づく設計評価を受けた製品でなければならない。
評価実施者は,評価する風車が5.2に示す型式認証と適合しているか評価する。型式認証を持たず、5.3
で定める設計評価と同等の評価を取得していない風車を評価する場合又はサイト条件が型式認証の前提条
件を超えた場合は,5.3に示す設計評価に適合しているか評価しなければならない。
5.2
型式認証
サイト適合性評価手法で要求する型式認証は,JIS C 1400-22若しくは同等の第三者認証機関の基準に
準拠した認証でなければならない。
5.3
5.3.1
設計評価
一般
設計評価の目的は,風車型式が設計での想定内容,特定の規格及びその他の技術要求事項に従って設計
され,文書化されているかを評価することにある。通常,設計評価は,図5-1に示す項目の全てで構成す
る。ただし、4.3.2に示す第三者認証の場合,5.3.10~5.3.14の事項について風力発電事業者と認証機関と
の間で合意した項目を選択して評価してもよい。
評価実施者は,設計評価に必要な設計文書を全て提供するように風車製造メーカに要求しなければなら
ない。設計文書のリストはJIS C 1400-22の附属書Aに参考として示されている。このリストの項目は,風
車の設計概念及び設計の複雑さによって追加又は削除してもよい。
制御及び保護
装置の評価
設計管理の
評価
荷重及び荷重
ケースの評価
製造工程の
評価
翼の評価
輸送工程の
評価
機械及び構造
部品の評価
設置工程の
評価
電気部品の
評価
保守工程の
評価
ハウジングの
評価
人の安全性の
評価
基礎設計要求
事項の評価
部品試験の
評価
図5-5-1-設計評価の項目
設計評価
適合証明書
11
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
5.3.2
設計管理
評価実施者は,設計工程を管理するために用いる品質管理手順を評価しなければならない。設計管理手
順は,次の理由で必要である。
―
JIS Q 9001の7.3(設計・開発)に適合させるため。
―
あらゆる文書の改訂状況が全ての当事者に対して明確になるように文書管理を取り入れるため申
請者の品質マネジメントシステムがJIS Q 9001に従って認証を受けている場合,この評価の要求
事項に適合しているとするため。
5.3.3
制御及び保護装置
評価実施者は,次で構成される制御及び保護装置の文書を評価しなければならない。
― 風車の運転モードの説明
― 全ての項目の設計及び機能
― 保護装置のフェールセーフ設計
― システムの論理回路及びハードウェアの実装
― 安全性にとって重要な全てのセンサの信頼性の確認
― ブレーキシステムの多重化を含む分析
― 装備している場合には,コンディション・モニタリング・システム(状態監視システム)
― 制御及び保護システムの機能を検証するための試験計画
5.3.4
荷重及び荷重ケース
評価実施者は,荷重及び荷重ケースがJIS C 1400-1に適合しているか,独自に分析を行って評価しなけ
ればならない。
提出する荷重の値には,荷重ケースの説明,計算モデルの説明及び次の入力データを添付しなければな
らない。
― 空力特性に関連するパラメータ値
― 構造特性
― 制御装置に関連するパラメータ値
5.3.5
翼
評価実施者は,翼(ブレード)の設計を評価しなければならない。
翼は,JIS C 1400-1,JIS C 1400-22又はIEC 61400-23,並びに設計基準で定義した合意済みの追加の
基準及び規格の要求事項に適合しているかを,評価する。
翼に関連する設計文書は,通常は仕様書,解説書,図面及び設計計算書で構成するが,測定・試験報告
書,図表及び部品リストと一体になっている場合がある。評価実施者は,設計文書が設計基準を参照して
いることが明らかであり,設計基準を確認していることを,要求しなければならない。さらに,文書には
設計を評価するための,次に示すような十分な情報が入っていなければならない。
― 基準,規格及び参考文献
― 設計荷重及び関連する外部条件
― 静荷重条件及び境界条件
― 隣接する構造物及び部品の影響
― 材料及び許容応力
― 材料及び構成部品の試験プログラム
12
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
― 実翼試験プログラム
― 製造工程
― 設計に影響する許容公差
― 品質管理の手順及び水準
5.3.6
機械及び構造部品
評価実施者は,次に示すような風車の荷重を伝達する全ての機械構造物及び部品の設計を評価しなけれ
ばならない。
― 鋳造,鍛造又は溶接構造物
― ナセル・フレーム
― タワー
― ピッチ及びヨーシステム
― 軸受及び弾性支持体(エラストマ・ブッシング)
― 増速機(※増速機を有する機種のみ)
― ブレーキ,カップリング及びロック機構
― これらの構造物及び部品を接続するボルト
― 冷却及び加熱システム
― 油圧システム
機械構造物及び部品が,JIS C 1400-1,JIS C 1400-22並びに設計基準で定義した合意済みの追加の基
準及び規格の要求事項に適合しているかを,評価する。
増速機については,IEC 61400-4の要求事項に適合しているかを評価する。増速機試作機(プロトタイ
プ)の工場試験結果を設計評価に含めなければならない。
さらに,製造及び組立中の部品の試験に対する要求事項を規定して,評価しなければならない。
機械構造物及び部品に関する設計文書は,通常は仕様書,解説書,図面及び設計計算書で構成するが,
測定・試験報告書,略図,データシート,図表及び部品表が一体になっている場合がある。評価実施者は,
文書が設計基準を明確に参照し,設計のための基本条件を明示するように,要求しなければならない。さ
らに,文書には次に示すような十分な情報が入っていなければならない。
― 基準,規格及び参考文献
― 設計荷重及び関連する外部条件
― 静荷重条件及び境界条件
― 隣接する構造物及び部品の影響
― 動力伝達機構の動特性の影響
― 材料及び許容応力
― 型式及びデータシート(量産部品の場合)
― 作業指示書(ボルト結合の場合)
5.3.7
電気部品
評価実施者は,次に示すような風車の全ての電気部品の設計を評価しなければならない。
― 発電機
― 変圧器
― コンバータ
― 中電圧及び高電圧部品1)
13
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
― 電気駆動装置
― 充電器及び蓄電池
― 開閉装置及び保護装置
― ケーブル及び電気部品取付設備
― 雷保護装置
注1)
IEC 61000規格群では,中圧を1 kVを超え35 kV以下の範囲,また,高圧を35 kVを超え230 kV
以下の範囲と規定している。
電気部品は,JIS C 1400-1,JIS C 1400-22及びその他のIEC規格,並びに設計基準で定義した合意済み
の追加の基準及び規格の要求事項に適合しているかを,評価する。
雷保護装置の評価はJIS C 1400-24によって行う。
発電機の工場試験をIEC 60034規格群に従って実施し,記録を文書化しなければならない。工場試験の
結果は,設計評価のときに考慮する。
電気部品に関連する設計文書は,通常は仕様書,解説書,図面,略図,データシート,型式試験報告書
及び設計計算書で構成するが,図表及び部品表と一体になっている場合がある。評価実施者は,設計文書
が設計基準を参照していることが明らかであり,設計基準を確認していることを,要求しなければならな
い。さらに,文書には次のような十分な情報が入っていなければならない。
― 基準,規格及び参考文献
― 設計要求事項及び関連する外部条件
― 境界条件
― 隣接する構造物及び部品の影響
― 材料
5.3.8
ハウジング
評価実施者は,次に示すような全てのハウジングの設計を評価しなければならない。
― スピナ
― ナセルカバー
ハウジングは,JIS C 1400-1,JIS C 1400-22並びに設計基準で定義した合意済みの追加の基準及び規
格の要求事項に適合しているかを,評価する。
ハウジングに関する設計文書は,通常は仕様書,解説書,図面及び設計計算書で構成し,測定・試験報
告書,図表及び部品表と一体になっている場合がある。評価実施者は,設計文書が設計基準を参照してい
ることが明らかであり,設計基準を確認していることを,要求しなければならない。さらに,文書には次
のような十分な情報が入っていなければならない。
― 基準,規格及び参考文献
― 設計荷重及び関連する外部条件
― 静荷重条件及び境界条件
― 隣接する構造物及び部品の影響
― 材料及び許容応力
5.3.9
部品試験の評価
一部の構造部品,機械部品又は電気部品については,その強度及びその他の機能に関する要求事項は,
測定又は試験結果を記録するだけとしてもよい。
部品に対する関連の分析が不適切であることが判明した場合,評価実施者は,それ以降の分析の代わり
14
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
として追加の部品試験及び測定,又はそのいずれかを実施するように求めることができる。評価実施者は,
測定及び試験報告書に基づいて,部品の設計を評価する。そのうえで,評価実施者は,試験結果が設計に
適切に反映されていることを確認しなければならない。
評価実施者は,測定及び試験報告書に部品,及び試験規格又は手順,並びに試験を実施したときの条件
を明示するように要求しなければならない。
5.3.10 基礎設計要求
一つ以上の基礎設計を,JIS C 1400-1及び合意済みの構造基準に適合させることについて,評価実施者
は,風車の設計文書に詳細を記載している基礎設計要求事項を,評価しなければならない。さらに,基礎
設計が接合部形状の要求事項(平たん度,高さ及びボルト配列の許容範囲)及び風車の設計文書で定義さ
れている強度の要求事項に適合していることを,評価実施者は評価しなければならない。
設計文書に記載されているタワー,補助構造物及び基礎の接続部での特性及び設計荷重を,評価に用い
なければならない。これらの荷重には,水平及び垂直の力のほかに,接続部での水平軸及び垂直軸周りの
あらゆるモーメント荷重を含める。動的な極値荷重だけではなく,疲労荷重についても,関係するあらゆ
る荷重ケースの組合せを設計評価で考慮しなければならない。風車及び支持構造物全体の固有振動数及び
振動モードは,基礎の柔軟性からの影響を受けるため,基礎と,補助構造物又はタワーとの間の接続部に
おける,水平方向,垂直方向及び回転方向の基礎の剛性の許容範囲について記載しなければならない。
基礎の設置に適するサイト間での代表的な土質条件の観点から,基礎の抵抗及び柔軟性を評価しなけれ
ばならない。これらの土質条件を,基礎の設計文書に記載しなければならない。
5.3.11 製造工程
評価実施者は,設計文書で特定されたあらゆる品質要求事項に従ってその設計の風車を製造できること
を確認しなければならない。申請者は,品質に関連する製造工程を設計文書に記載しなければならない。
製造工程は,仮文書として,次のような事項から文書化してもよい。
― 製造仕様書
― 作業指示書,購買仕様書
― 品質管理手順
さらに,工場試験に対する要求事項を規定しなければならない。
これらの文書の最終版は,JIS C 1400-22の8.9に規定する最終評価の一部として,評価を受けなければ
ならない。
5.3.12 輸送工程
評価実施者は,設計文書で特定しているあらゆる要求事項に従って風車を輸送できることを,確認しな
ければならない。
輸送工程の説明には,該当する場合,次の内容を含める。
― 輸送に適用可能な技術仕様
― 制限を受ける環境条件
― 必要な固定具,工具及び装置を含む輸送装置
― 輸送時の荷重及び荷重条件
輸送工程は,初期の輸送・設置マニュアルで仮文書化してもよい。輸送工程文書の最終版は,JIS C
1400-22の8.9に示す最終評価で,評価を受けなければならない。
5.3.13 設置工程
設置工程は,試運転を含む所定の設置工程を考慮し,評価実施者が風車設計の妥当性を確認できるよう
15
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
に十分な説明を含まなければならない。設置工程の説明には,該当する場合,次の内容を含める。
― 作業員に関する要求事項及び必要な技能の記述
― 接続端,並びに土木工事及び接地回路を含む電気工事に対して必要なあらゆる技術仕様の記述
― 専用工具及び必要なつり(吊)上げ器具又は装置の記述
― 設計で要求している品質管理チェックポイント,測定及び検査
― 人員の安全性及び計画している環境保護対策の説明
― 予定している設置マニュアルの説明
― 試運転手順及びチェックリスト
― 品質管理記録及び記録保全手順
設置工程は,初期の設置・試運転マニュアルで文書化してもよい。設置工程文書の最終版は,JIS C
1400-22の8.9に示す最終評価で,評価を受けなければならない。
5.3.14 保守工程
保守工程は,所定保守工程を考慮し,評価実施者が風車設計の妥当性を確認できるように,十分な説明
を含まなければならない。保守工程の記述には,該当する場合,次の内容を含む。
― 検査間隔及び日常的な保守点検を含む定期保守活動
― 安全に関連する運転手順又は保守活動全ての記述
― 計画している環境保護対策の説明
― 必要とする専用工具及び保守装置の記述
― 作業員に関する要求事項及び技能の記述
― 計画している運転指示書及び保守マニュアルの概要
― 品質管理記録及び記録保全手順
保守工程は,初期の保守点検マニュアルで仮文書化してもよい。保守工程文書の最終版は,JIS C
1400-22の8.9に示す最終評価で,評価を受けなければならない。
5.3.15 人員の安全性
評価実施者は,設計文書(図面,仕様書及び指示書)の中の人員の安全性に関する部分が,JIS C
1400-1,並びに合意済みの追加の基準及び規格に適合しているかを,評価しなければならない(JIS C
1400-22の6.2を参照)。
考慮すべき人員の安全面には,次の内容を含む。
― 安全のための指示書
― 昇降設備
― アクセス方法及び通路
― 立ち位置,プラットフォーム及び床
― 手すり及び落下防止装置の固定点
― 照明
― 電気及び接地回路
― 防火
― 緊急停止ボタン
― 代替避難経路の準備
評価実施者は,人員の安全性に関わる設計文書上の項目を申請者に要求しなければならない。
16
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
5.4
風車本体の設計評価報告書
評価実施者は,風車本体の設計評価が適切に評価されていると判断した場合,評価報告書を発行する。
評価報告書には,次の内容を記載する。
― 設計評価報告書(設計評価書又は型式認証書)
― 風車製造メーカ
― 適用したJIS C 1400規格群の規格のリスト。設計に用いた規格が,JIS C 1400規格群として制定
されていない場合はIEC 61400規格群の規格のリスト。
― 風車クラス,その他の主要データに関連する外部条件の仕様
― 評価報告書への具体的な参照
評価報告書の書式例を,附属書FのF2.1に示す。
6 サイト条件調査の評価
6.1 一般
風車は,環境及び電気的条件にさらされ,これには風車の荷重,耐久性及び運転に影響を及ぼす隣接風
車の影響を含む。これらの条件に加えて,風車の設置サイトの地震,地形及び土壌条件について考慮しな
ければならない。
サイト条件調査評価の目的は,風車の設計文書で指定するパラメータであるサイトの環境,電気及び土
質特性の値が適切に取得できているかどうかを評価することにある。一般的なサイト調査では,立地調査,
風況観測及び設置するサイトの関連法規及び許認可に関する調査が含まれるが,ここでは一般的なサイト
調査は対象としていない。
6.2
サイト条件調査の要求事項
評価実施者は,JIS C 1400-1の11(サイトの固有条件に対する風車の評価)で規定するサイト固有条件
の調査が適切に実施され,かつ,記録されているかどうかを,評価しなければならない。サイト条件調査
の要求事項は,次による。
― 風条件(評価方法を6.2.1に示す。)
― 雷条件(評価方法を6.2.2に示す。)
― 地質条件(評価方法を6.2.3に示す。)
― 地震条件(評価方法を6.2.4に示す。)
― その他の環境条件(評価方法は,6.2.5に示す。)
― 電力系統の条件(評価方法は,6.2.6に示す。)
サイト条件調査の評価は,設置サイトに対して追算(hindcast:過去の現象を再現すること),及び/
又は適用規格若しくは手法によって裏付けられるサイト固有の測定値に基づいてもよい。一般に,サイト
固有の測定値は,近隣地点における長期観測データ,及び相関関係を評価しなければならない。サイト固
有の測定値の取得期間は,信頼できるデータを得るために十分な期間にわたったものでなければならない。
評価実施者は,入手した環境及び地質データに基づいて,選択したパラメータを独自に算出してもよい。
サイトの外部条件の調査は,以下の事項に十分配慮しつつ,品質及び信頼性が十分であることを確認し
たものでなければならない。
― 試験及び校正の方法
― 試験装置
― 測定値のトレーサビリティ
17
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
― 試験及び校正結果の品質の保証
― 結果の分析及び報告
評価実施者は,適切な知識をもった人員がサイトで外部条件のデータ収集,分析及び報告をするように
要求しなければならない。
6.2.1
6.2.1.1
風条件
一般
風車は,環境及び電気的条件にさらされ,これには風車の荷重,耐久性及び運転に影響を及ぼす隣接風
車の影響が含まれるが,これらの条件は風車を建設しようとするサイトによって異なる。しかし,風車の
設計のためのパラメータは個々のサイトの固有条件(サイト固有条件)を正確に表しているものではない。
このため,サイト適合性の評価では,サイト固有条件に対して,風車の構造的健全性を損なわないことを
示さなければならない。それを証明するには,サイトの風条件の評価が必要である(附属書B参照)。こ
こでは,サイトの風条件の要求事項を記載する。
6.2.1.2
風条件の評価の要求事項
サイトの風条件の評価には少なくとも次の項目を含まなければならない。
―
―
ハブ高さにおける10分及び3秒平均風速の再現期間50年の極値
Vin ~ V out の間の風速確率密度関数 p Vhub
―
周囲乱流強度標準偏差 ˆ [主流方向成分の標準偏差の風速ビン平均値]と Vin ~ V out の間の Vhub 及び
Vref と等しい Vhub における ˆ の標準偏差 ˆ 。
―
流れの傾き
―
ウィンドシア
―
大気密度
6.2.2
6.2.2.1
雷条件
一般
雷条件の評価は,設置する風車に対する雷保護対策を設計する為に必要な条件であり,我が国において
は統計データによって地域毎の雷条件が明らかにされつつあり,このような情報は有用である。ここでは
設置地点で想定される雷条件をこれまで取得された統計データを基に落雷区域として区分けする為の判定
方法を記載している。
6.2.2.2
雷条件の要求事項
評価実施者は,風車及びウィンドファームの設置地点の住所又は座標を特定し,落雷リスクにあった落
雷区域を判定しなければならない。
6.2.2.3
落雷区域の判定方法
風車及びウィンドファームの計画設置地点における雷条件は,落雷頻度,落雷日数分布等により地域特
性を評価することが望ましい。本書では,地域毎の被雷頻度は,「落雷発生マップ」を,落雷日数分布は
「年間落雷日数分布図」を用いて3つの落雷区域(A,B,C)に区別する。落雷区域の判定方法は,参考と
して附属書Cに示す。
6.2.3
6.2.3.1
地質条件
一般
地質条件は,風車本体及び支持構造物の設計評価に必要な条件であり,評価しなければならない。
6.2.3.2
地質条件の評価の要求事項
18
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
評価実施者は,地質条件の評価に必要な要求事項として次に記載する事項が附属書AのA.8 e)に示す地
盤調査法によって適切に調査されているかを確認する。
―
地質調査書[地盤概要,実地調査の概要,土質柱状図及び調査位置図,地層断面想定図,各種実
施調査関係資料(地下水位,地盤の工学的特性)]
6.2.4
地震条件
6.2.4.1
一般
地震条件は,風車本体及び支持構造物の設計評価に必要な条件であり,評価しなければならない。
6.2.4.2
地震条件の評価の要求事項
評価実施者は,風車及びウィンドファームの設置地点の住所又は座標を特定し,地震条件を決めなけれ
ばならない。
建築基準法において,時刻歴応答解析に用いる地震荷重として,観測波・告示波を用いる場合には,地
震地域係数を特定することが必要である。一方,サイト波を定義して用いる場合には,設置位置周辺の断
層分布,震源距離などの調査が必要となる。附属書Aの A.5.4に地震荷重の算定手順を示す。
6.2.5
その他の環境条件
6.2.5.1
一般
6.2.1から6.2.4までの条件を除く風車設計に必要な環境条件に対して,設置する風車の設計が考慮され
ており,かつ許容しているかを評価しなければならない。
6.2.5.2
その他の環境条件の評価の要求事項
評価実施者は,下記の評価項目の中から設置地点で風車を安全に運転する為に考慮が必要な項目を選定
して評価することが望ましい。
― 温度
― 湿度
― 太陽光へのばく(曝)露
― 雨,ひょう,あられ,雪及び氷
― 化学的活性物質
― 機械的活性粒子[粉じん(塵)など]
― 塩分
― 電気的条件[接地など]
6.2.6
電力系統の条件
6.2.6.1
一般
電力系統の条件は,風車及びウィンドファームの系統連系設備の設計評価に必要な条件であり,評価し
なければならない。
6.2.6.2
電力系統の条件の評価の要求事項
電力系統の条件評価として次の事項を調査することが望ましい。
6.3
―
系統電圧,系統周波数(50 Hz / 60 Hz)
―
電圧不平衡,高調波
―
想定される系統の継続停電時間
サイト条件調査の評価報告書
評価実施者は,6.2に従いサイト条件が適切に評価されていると判断した場合,評価報告書を発行する。
19
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
評価報告書の書式例を,附属書FのF.2.2に示す。
なお,評価報告書の発行に合わせて,評価に用いた関連資料を揃えて提出することが望ましい。
7
終局荷重及び疲労荷重の評価
7.1
一般
サイト条件調査の評価において,サイト条件が設計条件より厳しい評価となった場合,風車全体荷重解
析を実施する。全体荷重解析の目的は,ロータ ナセル・アセンブリに加えて,支持構造物及び支持地盤
を含める,統合された風車構造全体へのサイト固有の条件に起因する荷重及び荷重の影響が,設計基準に
適合するように導かれているかどうかを,評価することにある。
7.2
荷重の評価に関する要求事項
評価実施者は,次の内容を評価する。
― 外部条件及び設計状況(通常時,故障時,輸送時,設置作業時など)の組合せ
― それぞれの荷重に対する部分安全係数
― シミュレーション手順,シミュレーションの回数,及び風向の組合せなどの計算方法
― サイト固有の条件並びに風車運転及び安全システムの動作によって定まる,支配的条件となる設
計荷重ケース
― サイト固有の条件による荷重と,型式認証で想定した荷重との差異
7.3
終局荷重及び疲労荷重の評価方法
評価実施者は,外部条件並びに風車の荷重及び荷重の影響に関する設計基準の要求事項が,評価する風
車の型式又は設計認証及び支持構造物に対する型式認証などで想定する設計条件内であるかどうかを評価
する。
このとき,サイト固有の条件が設計条件の範囲内である場合,それ以降の荷重分析は不要である。しか
し,サイト固有の条件が設計条件の範囲外である場合,さらに進んだ荷重分析による終局荷重及び疲労荷
重の評価が必要となる。評価実施者は,構造体全体の動特性を十分に考慮しなければならない。そのため
には,荷重計算と型式認証又は設計認証などで想定した荷重との比較をした文書一式を準備しなければな
らない。
7.4
終局荷重及び疲労荷重の評価報告書
評価実施者は,7.2に従い終局荷重及び疲労荷重を適切に評価していると判断した場合(対象設計荷重
条件の(計算応力)/(部材の許容応力)が全て1以下であることの確認),評価報告書を発行する。評価
報告書の書式例を,附属書FのF.2.3に示す。
なお,評価報告書の発行に合わせて,評価に用いた関連資料を揃えて提出することが望ましい。
8
支持構造物の設計評価
8.1
一般
支持構造物(タワー,補助構造物及び基礎)設計では,設計風速及び風荷重,地震荷重などの荷重評価
並びに構造設計が適切に行われているか評価しなければならない。また,支持構造物に関し法令等に基づ
く他の要件が存在する場合には,それらも併せて満たしていなければならない。
8.2
支持構造物の設計要求事項
支持構造物の設計供用期間は20年間とし,設計要件は以下とする。
a)
構造上主要な部分は,支持構造物に作用する水平力に耐えるように,釣合い良く配置すること。
20
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
b)
構造上主要な部分は,支持構造物に作用する外力に対して座屈を生じないこと。
c)
構造上主要な部分には,使用上の支障となる変形又は振動が生じないような剛性及び瞬間的破壊が生
じないような靱性をもたせること。
d)
基礎が,タワーに作用する荷重及び外力を安全に地盤に伝え,かつ,地盤の沈下又は変形に対して構
造上安全なものであること。
e)
打撃,圧力又は振動により設けられる基礎ぐいは,それを設ける際に作用する打撃力その他の外力に
対して構造上安全なものであること。
f)
タワー頂部のフランジ,タワーに設ける開口部及び構造上主要な部分の高力ボルトについて,支持構
造物に作用する外力により生じる応力が当該部材の許容応力度を超えないこと。
g)
タワーの溶接部及びボルト接合部が,疲労損傷に対して構造上安全なものであること。
h)
構造上主要な部分で特に腐食又は摩損のおそれのあるものには,腐食若しくは摩損しにくい材料又は
有効なさび止め若しくは摩損防止のための措置をした材料を使用すること。
i)
支持構造物の基礎は,転倒及び滑動を起こさず,かつ剛体であること.
j)
支持構造物の支持地盤は,支持構造物の安定に必要な強度を有すること。
k)
鉄筋コンクリート造に使用するコンクリートの材料は,適切な品質の骨材・水・混和剤を用いたもの
であること。
これらの要件を満たすため、附属書Aに、材料の規格、荷重評価方法(固定荷重・積載荷重・雪荷重・
風荷重・地震荷重),荷重組合せ,許容応力度・材料強度,応力計算法を示した。
8.3
支持構造物の設計評価方法
評価実施者は,附属書Aに規定する支持構造物の設計評価方法により支持構造物の設計が実施されてい
るかを評価する。
8.4
支持構造物設計の評価報告書
評価実施者は,支持構造物の設計が8.3に示す支持構造物の設計評価方法に従い評価され,要求事項を
満たしていると判断した場合,評価報告書を発行する。支持構造物設計の評価報告書の書式例を,附属書
FのF.2.4に示す。
なお,評価報告書の発行に合わせて,評価に用いた関連資料を揃えて提出することが望ましい。
9
停電対策の評価
9.1
一般
風車は,連系する系統電力が喪失した場合においても,風車の安全性を確保しなければならない。
9.2
停電時の安全の要求事項
評価実施者は,風車が連系する系統電力の喪失時おいても,風車が安全に停止してその状態を維持する
と共に系統側の安全性が確保されるまで系統に影響を与えない措置が施されていることを評価しなければ
ならない。停電時の安全要求事項を次に示す。
―
系統電力の喪失時における安全な自動停止
―
系統が復帰するまで安全を確保した状態の維持
―
系統電力の喪失時に安全に解列し,逆潮流を防止
―
台風などの強風時においても5.3.4に示す荷重を超えない。
21
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
9.3
停電対策の評価
評価実施者は,連系する系統電力が喪失した場合においても,5.3.3に示す制御及び保護装置の機能が
制御可能な状態となるような対策が取られているか評価しなければならない。停電対策の評価事項を次に
示す。
a)
系統電力の喪失時における安全な自動停止機能を有する機器が具備されている。
b)
系統が復帰するまで安全を確保した状態を維持する機能を有する機器が具備されている。
c)
系統電力の喪失時に安全に解列し,逆潮流を防止する機能を有する機器が具備されている。
d)
台風などの強風時においても5.3.4に示す荷重を超えない。
e)
a)~c)に示す電源を有する制御及び保護装置については,予備電源装置の信頼性
f)
a)~c)に示す電源を有する制御及び保護装置への予備電源装置からの電力が喪失した場合のフェ
ールセーフ機能の妥当性
注記
台風などの天災などにより長期停電への対策を考慮する地域で,9.2に示す安全への要求事項
を満足する為に必要と思われる時間分(台風襲来が多い地域では24時間など)の予備電源装置
を設ける。または,予備電源装置がなくても対策が図られる機能を有するなどの対策をするこ
とが必要である。
9.4
停電対策の評価報告書
評価実施者は,9.3に従い停電対策が適切に評価されていると判断した場合,評価報告書を発行する。
評価報告書の書式例を,附属書FのF.2.5に示す。
なお,評価報告書の発行に合わせて,評価に用いた関連資料を揃えて提出することが望ましい。
10 雷保護対策の評価
10.1 一般
風車は,設置するサイトの落雷に関する地域特性が考慮され,サイトの気象条件及び地象条件に応じた
雷保護対策が適切に施されていなければならない。
10.2 雷保護対策の要求事項
評価実施者は,風車を設置するサイトの落雷に関する地域特性を考慮し,サイトの気象条件,地象条件
及び風車の機種に応じた雷保護対策が必要な箇所に適切に講じられているかを評価しなければならない。
評価項目及び評価手順を次に示す。
10.3 雷保護対策の評価方法
評価実施者は,6.2.2に示す方法で風車及びウィンドファームの計画設置地点の落雷区域を判定し,風
車構成部品等に対して10.3.1に従った対策が適切に講じられているかを評価する。雷保護対策の評価項目
及び手順を図10-1に示す。
10.3.1 風車構成部品等の雷保護対策
風車構成部品等への雷保護対策の評価項目として,次に示す項目を含むことが望ましい。
a)
翼
b)
ナセル及び他の構造用部品
c)
機械的動力伝達装置及びヨーシステム
d)
低圧電気システム及び電子システム,等
e)
高圧電力設備
f)
風車及びウィンドファームの接地
22
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
g)
独立避雷鉄塔
風車構成部品等への雷保護は,風車を設置するサイトの落雷区域に応じた対策を講じなければならない。
また,風車を構成する部品の個々の対策,部品を組み合わせたシステムでの対策,更には周辺に設置す
る独立避雷鉄塔,接地などを含めて総合的に評価する必要があるが,機種や配置に応じてその対策は異な
る為,製造メーカ又は風力発電事業者が推奨する対策を講じても良い。参考として,風車及びウィンドフ
ァームの構成部品等に対する個別の雷保護対策を附属書Dに示す。
落雷区域の判定(6.2.2)
翼の雷保護対策の評価
ナセル及び他の構造用部品の雷保護
対策の評価
機械的動力伝達装置及びヨーシステ
ムの雷保護対策の評価
低圧電気システム及び電子システム
等の雷保護対策の評価
風車構成部品等の雷保護対策評価(10.3.1)
高圧電力設備の雷保護対策の評価
風車及びウィンドファームの接地に
よる雷保護対策の評価
独立避雷鉄塔による雷保護対策の評
価
雷保護対策評価
図 10-1 雷保護対策の評価項目及び手順
10.4 雷保護対策の評価報告書
評価実施者は, 10.3に従った対策が適切に講じられていると判断した場合,評価報告書を発行する。
評価報告書の書式例を,附属書FのF.2.6に示す。
なお,評価報告書の発行に合わせて,雷保護対策が適切に行われているかが分るチェックシート及び確
認資料を揃えて提出することが望ましい。
23
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
11 保守・点検計画の評価
11.1 一般
風車は,変動する自然風を翼のピッチ制御,ロータ及びヨー駆動システムなどによる制御を加えた上で
発電機の回転力に変えて発電する設備であるため,長期の性能及び安全性の維持並びに重大な故障及び事
故の発生を未然に防ぐ為に日常及び定期的な保守・点検を実施しなければならない。また,定期的な点検
では把握できない突発的な自然現象(落雷,台風,地震など)並びに故障・事故が確認された場合は,定
期点検には依らず保守・点検をしなければならない。
11.2 保守・点検計画の要求事項
評価実施者は,保守・点検計画書(保守・点検マニュアル)により風車の維持及び運用が適切に計画さ
れているかを評価しなければならない。
保守・点検計画書に記載することが望ましい内容を,参考として附属書Eに示す。
11.3 保守・点検計画の評価報告書
評価実施者は,保守・点検計画書において11.2に示す要求事項を満たしていると評価できた場合,評価
報告書を発行する。
保守・点検計画の評価報告書の書式例を附属書FのF2.7に参考として示す。
11.4 運転及び保守サーベイランス(監督)
保守・点検を継続的,かつ適切に実施することは,長期の性能及び安全性の維持並びに重大な故障及び
事故の発生を未然に防ぐ意味で非常に重要である。
本サイト適合性評価では,運転開始後の維持管理は必須要件とはしないが,任意として,第三者機関と
なる認証機関が客観的な立場で保守・点検の評価行うことを想定した運転及び保守サーベイランスの要件
を,参考として附属書EのE.3に記載する。
12 最終評価
12.1 一般
最終評価の目的は,本手法に基づき評価した風車又はウィンドファームに対する評価報告書及び適合証
明書が有効であることを確認し,これに基づきサイト適合性評価書を発行することにある。
12.2 サイト適合性評価の適合要件
評価実施者は,本手法の適合要件である次に示す評価項目の評価報告書及び関連書類が適切な方法で作
成された文書であるか確認しなければならない。
a)
風車本体の設計評価
b)
サイト条件調査の評価
c)
終局荷重及び疲労荷重の評価
d)
支持構造物の設計評価
e)
停電対策の評価
f)
雷保護対策の評価
g)
保守・点検の評価
12.3 サイト適合性証明書
サイト適合性証明書には,12.2で確認した評価報告書名,発行日及び評価実施者を記載する。但し,サ
イト適合性証明書と評価報告書の発行者が同機関の場合,省略してもよい。なお,この証明書は発行日か
ら有効とする。
24
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
サイト適合性証明書の書式例を,附属書FのF.2.8に示す。
12.4 サイト適合性証明書の維持
評価実施者及び申請者は,サイト適合性評価書の有効性を確認するため,運転及び保守の監督を定期的
に実施することを,合意の上で評価書に含めてもよい。このとき,サイト又は風車に関する大きな変更が
ある場合,直ちに評価実施者に報告しなければならない。サーベイランスは,E.3に従って実施しなけれ
ばならない。
25
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
附属書A
(参考)
支持構造物の設計評価方法
A.1
はじめに
風力発電設備の支持構造物(タワー,補助構造物及び基礎)の設計評価方法は,土木学会が発行する風
力発電設備支持物構造設計指針・同解説[2010年版](以下,「土木学会指針」と記す。)及び発電用
風力設備に関する技術基準を定める省令及びその解釈(経済産業省大臣官房商務流通保安審議官通達。以
下「技術基準解釈」と記す。)を基本としており,以下に示す。
A.2
用語
A.2.1 風圧
風圧とは,発電用風力設備を設置する場所の風車ハブ高さにおける現地風条件(極値風及び乱流を含
む。)による風圧が考慮されたものであって,次に掲げるものを含むものをいう。
1)
風車の受風面の垂直投影面積が最大の状態における最大風圧
2)
風速及び風向の時間的変化による風圧
A.2.2 自重,積載荷重,積雪及び風圧並びに地震その他の振動及び衝撃
自重,積載荷重,積雪及び風圧並びに地震その他の振動及び衝撃とは,風車を支持する工作物に作用す
る自重,積載荷重,積雪荷重,風圧,土圧及び水圧並びに風車の運転による振動並びに当該設置場所にお
いて通常想定される地震その他自然の要因により風車を支持する工作物に作用する振動及び衝撃(以下に
おいて「外力」と記す。)をいう。
A.2.3 構造上安全
構造上安全とは,風車を支持する工作物のタワー,基礎及びタワーと基礎との定着部が,工作物に作用
する外力に対して安全であることをいう。
A.2.4 特定支持物
風力発電設備を支持する構造物で,発電設備も含めた高さが15 mを超えるもの(浮体式風力発電設備は
除く)をいう。タワー及び基礎,タワーの基礎への定着部,基礎スラブ,地盤・杭構造を含む。本附属書
では,なかでも高さ60メートルを超えるものを対象とする。
A.3
特定支持物に係る要件
A.3.1
特定支持物の構造等に係る要件
特定支持物の構造等に係る要件は,次に掲げるものとする。
a)
構造上主要な部分は,特定支持物に作用する水平力に耐えるように,釣合い良く配置すること。
b)
構造上主要な部分は,特定支持物に作用する外力に対して座屈を生じないこと。
c)
構造上主要な部分には,使用上の支障となる変形又は振動が生じないような剛性及び瞬間的破壊が生
じないような靱性をもたせること。
d)
基礎が,タワーに作用する荷重及び外力を安全に地盤に伝え,かつ,地盤の沈下又は変形に対して構
造上安全なものであること。
26
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
e)
打撃,圧力又は振動により設けられる基礎ぐいは,それを設ける際に作用する打撃力その他の外力に
対して構造上安全なものであること。
f)
タワー頂部のフランジ,タワーに設ける開口部及び構造上主要な部分の高力ボルトについて,特定支
持物に作用する外力により生じる応力が当該部材の許容応力度を超えないこと。
g)
タワーの溶接部及びボルト接合部が,疲労損傷に対して構造上安全なものであること。
h)
構造上主要な部分で特に腐食又は摩損のおそれのあるものには,腐食若しくは摩損しにくい材料又は
有効なさび止め若しくは摩損防止のための措置をした材料を使用すること。
i)
使用材料は,関連するJISに適合する材料又はその他これと同等であるとして評価実施者が認めた材
料とする。関連するJISに適合する材料とは,構造上主要な部分に使用する鋼材(炭素鋼に限る。),
コンクリートその他の材料の品質が表A.1に適合するもの。
表A.1
(い)
平成12年建設省告示第1445号別表第一(抜粋)
(ろ)
構造用鋼材
JIC A 5525 : 1994(鋼管ぐい)
及び鋳鋼
JIS A 5526 : 1994(H形鋼ぐい)
JIS A 5526 : 1994(H形鋼ぐい)
JIS E 1101 : 2001(普通レール及び分岐器類用特殊レール)
JIS E 1103 : 1994(軽レール)
JIS G 3101 : 1995(一般構造用圧延鋼材)
JIS G 3106 : 1999(溶接構造用圧延鋼材)
JIS G 3114 : 1998(溶接構造用耐候性熱間圧延鋼材)
JIS G 3136 : 1994(建築構造用圧延鋼材)
JIS G 3138 : 1996(建築構造用圧延棒鋼)
JIS G 3302 : 1998(溶融亜鉛めっき鋼板及び鋼帯)
JIS G 3312 : 1994(塗装溶融亜鉛めっき鋼板及び鋼帯)
JIS G 3321 : 1998(溶融55%アルミニウム―亜鉛合金めっき鋼板及び鋼帯)
JIS G 3322 : 1998(塗装溶融55%アルミニウム―亜鉛合金めっき鋼板及び鋼帯)
JIS G 3350 : 1987(一般構造用軽量形鋼)
JIS G 3352 : 1979,2003(デッキプレート)
JIS G 3353 : 1990(一般構造用溶接軽量H形鋼)
JIS G 3444 : 1994(一般構造用炭素鋼管)
JIS G 3466 : 1988(一般構造用角形鋼管)
JIS G 3475 : 1996(建築構造用炭素鋼管)
JIS G 4321 : 2000(建築構造用ステンレス鋼材)
JIS G 5101 : 1991(炭素鋼鋳鋼品)
JIS G 5102 : 1991(溶接構造用鋳鋼品)又はJIS G 5201 : 1991(溶接構造用遠心力鋳
鋼管)―1991
27
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
高力ボルト
JIS B 1051 : 2000(炭素鋼及び合金鋼製締結用部品の機械的性質―第一部:ボルト,
及びボルト
ねじ及び植込みボルト)
JIS B 1054-1 : 1995,2001(耐食ステンレス鋼製耐食ねじ締結用部品の機械的性質―第
一部:ボルト,ねじ及び植込みボルト)―19952001,
JIS B 1054-2 : 2001(耐食ステンレス鋼製締結用部品の機械的性質―第二部:ナッ
ト)
JIS B 1180 : 1994(六角ボルト)
JIS B 1181 : 1993(六角ナット)
JIS B 1186 : 1995(摩擦接合用高力六角ボルト・六角ナット・平座金のセット)
JIS B 1256 : 1998(平座金)又はJIS B 1057 : 2001(非鉄金属製ねじ部品の機械的性質)
JIS G 3112 : 1987(鉄筋コンクリート用棒鋼)又は
鉄筋
JIS G 3117 : 1987(鉄筋コンクリート用再生棒鋼)
JIS Z 3183 : 1993(炭素鋼及び低合金鋼用サブマージアーク溶着金属の品質区分及び
溶接材料
(炭素鋼,
試験方法)
ステンレス鋼
JIS Z 3211 : 1991(軟鋼用被覆アーク溶接棒)
及び
JIS Z 3212 : 1990(高張力鋼用被覆アーク溶接棒)
アルミニウム
JIS Z 3214 : 1999(耐候性鋼用被覆アーク溶接棒)
合金材
JIS Z 3221 : 1989,2003(ステンレス鋼被覆アーク溶接棒)
の溶接)
JIS Z 3312 : 1999(軟鋼及び高張力鋼用マグ溶接ソリッドワイヤ)
JIS Z 3313 : 1999(軟鋼,高張力鋼及び低温用鋼用アーク溶接フラックス入りワイ
ヤ)
JIS Z 3315 : 1999(耐候性鋼用炭酸ガスアーク溶接ソリッドワイヤ)
JIS Z 3320 : 1999(耐候性鋼用炭酸ガスアーク溶接フラックス入りワイヤ)
JIS Z 3323 : 1999,2003(ステンレス鋼アーク溶接フラックス入りワイヤ)
JIS Z 3324: 1999(ステンレス鋼サブマージアーク溶接ソリッドワイヤ及びフラック
ス)又はJIS Z 3353 : 1999(軟鋼及び高張力鋼用エレクトロスラグ溶接ソリッドワイ
ヤ並びにフラックス)
JIS A 5308 : 2003(レディーミクストコンクリート)
コンクリート
(JIS R 5214 : 2002(エコセメント)に規定する普通エコセメントを使用するものを
除く。)
A.3.2 基礎に係る要件
特定支持物の基礎(鉄筋コンクリート造のものに限る。)に係る要件は,次に掲げるものとする。
a)
特定支持物の基礎は,転倒及び滑動を起こさず,かつ剛体であること。
b)
特定支持物の支持地盤は,特定支持物の安定に必要な強度を有すること。
c)
鉄筋コンクリート造に使用するコンクリートの材料は,適切な品質の骨材・水・混和剤を用いたもの
であること。以下の1)及び2)に適合するものであること。
鉄筋コンクリート造に使用するコンクリートの強度は,四週圧縮強度は,12 N/mm2(軽量骨材を使
d)
用する場合においては,9 N/mm2)以上であること。設計基準強度(設計に際し採用する圧縮強度を
いう。)との関係において,
1)
コンクリートの圧縮強度試験に用いる供試体で現場水中養生又はこれに類する養生を行つたものに
ついて強度試験を行つた場合に,材齢が28日の供試体の圧縮強度の平均値が設計基準強度の数値以
上であること。
コンクリートから切り取つたコア供試体又はこれに類する強度に関する特性を有する供試体につ
いて強度試験を行つた場合に,材齢が28日の供試体の圧縮強度の平均値が設計基準強度の数値に十
28
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
分の七を乗じた数値以上であり,かつ,材齢が91日の供試体の圧縮強度の平均値が設計基準強度の
数値以上であること。
また,コンクリートの強度を求める場合においては,次に規定するコアの強度試験によること。
e)
―
JIS A 1108 : 1999(コンクリートの圧縮強度試験方法)
―
JIS A 1107 : 1999(コンクリートからのコア及びはりの切取り方法及び強度試験方法)
コンクリートは,打上りが均質で密実になり,かつ,必要な強度が得られるようにその調合を定める
こと。
鉄筋に対するコンクリートのかぶり厚さは,捨てコンクリートの部分を除いて6 cm以上とすること。
f)
A.4
設計方法
設計方法は,性能設計法とする。長期及び希に発生する荷重時(短期荷重時)には許容応力度設計法1)
を用いることを基本とし,タワーの開口,定着部等においては,損傷を受けないことを確認する。ただし,
極希に発生する荷重時には終局状態設計法2)を用いても良い。
注1)
許容応力度設計法とは,弾性設計として応力が材料安全率に基づく許容応力度以内に収まるよ
うに設計する方法。
2)
終局状態設計法とは,構造材料の塑性変形を許容しつつ,タワーの安全が確保される(倒壊を
防ぐ)状態に収まるように設計する方法。
A.5
荷重評価
建設地点の自然環境条件を考慮し,土木学会指針に示す評価手法により,建設地点の設計風速,設計地
震動及び設計垂直積雪量を求める。
A.5.1
固定荷重及び積載荷重
タワーの設計においては,固定荷重はタワー自身の重量と電気ケーブルや階段などの付帯設備の重量を
合算したもので精査する必要がある。基礎設計時の固定荷重としては,コンクリート躯体重量に上載土な
どの重量を加える場合がある。積載荷重は,維持管理時に追加・使用される設備や人員などの重量が考え
られるが支配的でない。
A.5.2
積雪荷重
次に掲げる方法により計算した特定支持物に作用する積雪荷重によって,特定支持物の構造上主要な部
分に損傷を生じないことを確かめる。
a)
積雪荷重は,積雪の単位荷重に風車の水平投影面積及びその地方における垂直積雪量を乗じて計算す
ること。
b)
a)に規定する積雪の単位荷重は,積雪量1 cmごとに1 m2につき20 N以上とすること。ただし,建築基
準法施行令(昭和25年政令第338号)第86条第2項ただし書の規定に基づき,特定行政庁(建築基準法
(昭和25年法律第201号)第2条第35号に規定する特定行政庁をいう。以下同じ。)が多雪区域を指定
し,その区域につきこれと異なる定めをした場合,その定めるところによる。
c)
a)に規定する垂直積雪量は,平成12年建設省告示第1455号(多雪区域を指定する基準及び垂直積雪量
を定める基準を定める件)第2の規定に基づいて特定行政庁が規則で定める数値とすること。
d)
a)からc)の規定にかかわらず,特別な調査又は研究により当該特定支持物の存する区域における50
年再現期待値(年超過確率が2 %に相当する値をいう。)を求めた場合においては,積雪荷重を当該
値とすることができる。
29
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
e)
a)からd)までに規定する構造計算は,融雪装置その他積雪荷重を軽減するための措置を講じた場合に
は,その効果を考慮して積雪荷重を低減して行うことができる。この場合において,その出入口又は
その他の見やすい場所に,その軽減の実況その他必要な事項を表示する。
A.5.3
風荷重
地上10 メートルにおける平均風速が次の式に従って地表面粗度区分を考慮して求めた数値以上である
暴風によって,特定支持物の構造上主要な部分に損傷を生じないことを確かめること。この場合において,
水平面内での風向と直交する方向及びねじれ方向の特定支持物の振動並びにタワー頂部においては鉛直方
向の振動を適切に考慮する。速度圧qは,式(A.1)によって算出する。
q 0.6Er2G f V 2 ·················································································· (A.1)
q:
ここに,
速度圧(N/m)
Er:
表A.1により算出する平均風速の高さ方向の分布を表す係数。
Gf:
表A.3の地表面粗度区分及びハブ高さHhに応じて求めたガスト
影響係数。ただし,当該特定支持物の規模又は構造特性及び風
圧荷重の変動特性について,風洞試験又は実測の結果に基づき
算出する場合にあっては,当該算出によることができる。
V:
平成12年建設省告示第1454号(Eを算出する方法並びにV0及び
風力係数の数値を定める件)第二の表に示す風速V0(地上高さ
10 m再現期間50年の10分間平均風速)に基づき算出した風速
(m/s)。
Erは,表A.1に示す式によって算出する。ただし,局地的な地形や地物の影響により平均風速が割り増
されるおそれのある場合においては,その影響を考慮しなければならない。
表A.1 -平均風速の高さ方向の分布を表す係数
HがZb以下の場合
Er=1.7(Zb/ZG)α
HがZbを超える場合
Er=1.7(H/ZG)α
注記1 地表面粗度区分に応じたZb,ZG及びαを表A.2に表す。
注記2 風速を算出しようとする高さH(m)
表A.2 -Zb,ZG及びα
地表面粗度区分
Ⅰ
都市計画区域外にあって,極めて平坦で障害物がないものと
して特定行政庁が規則で定める区域
Zb
ZG
(m)
(m)
5
250
0.10
5
350
0.15
α
都市計画区域外にあって地表面相度区分Ⅰの区域以外の区域
(建築物の高さが13 m以下の場合を除く。)又は都市計画区
域内にあって地表面粗度区分Ⅳの区域以外の区域のうち,海
Ⅱ 岸線又は湖岸線(対岸までの距離が1500 m以上のものに限
る。以下同じ。)までの距離が500 m以内の地域(ただし,
建築物の高さが13 m以下である場合又は当該海岸線若しくは
湖岸線からの距離が200 mを超え,かつ,建築物の高さが31
30
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
m以下である場合を除く。)
Ⅲ 地表面粗度区分Ⅰ,Ⅱ又はⅣ以外の区域
都市計画区域内にあって,都市化が極めて著しいものとして
Ⅳ
特定行政庁が規則で定める区域
5
450
0.20
10
550
0.27
表A.3 - ガスト影響係数
Hh
(1)
地表面
20 m以下の場合
(2)
20 mを超え80 m未満の場合
(3)
80 m以上の場合
粗度区分
Ⅰ
2.5 - η (2.6 - η)
(1)と(3)とに掲げる数値を直
1.8 (2.0)
Ⅱ
2.8 - η (2.9 - η)
線的に補間した数値
2.0 (2.1)
Ⅲ
3.2 - η (3.4 - η)
2.1 (2.2)
Ⅳ
3.8 - η (4.0 - η)
2.3 (2.5)
注記1 地表面粗度区分は,平成12年建設省告示第1454号第一第2項の表に定める地表面粗度区分を表す。
注記2 表の中,括弧内の数値はピッチ制御風車のガスト影響係数を表し,また,ηは構造減衰比ζs(%)
の関数であり,次式により表す。
s
ここで,
0.5
3
増速機がある風車 ζs=0.8 %
増速機がない風車 ζs=0.5 %
A.5.4
地震荷重
次に定める方法による構造計算を行い,表A.4に規定する稀に発生する地震動によって特定支持物の構
造上主要な部分が損傷しないことを,運動方程式に基づき確かめる。
a)
特定支持物に水平方向に作用する地震動は,次に掲げる要件の全てを満たす。ただし,敷地の周辺に
おける断層,震源からの距離その他地震動に対する影響及び特定支持物への効果を適切に考慮して定
める場合においては,この限りでない。
1)
解放工学的基盤[表層地盤による影響を受けないものとした工学的基盤(地下深所にあって十分な
層厚と剛性を有し,せん断波速度が約400メートル毎秒以上の地盤をいう。)]における加速度応
答スペクトル(地震時に特定支持物に生ずる加速度の周期ごとの特性を表す曲線をいい,減衰定数
5 %に対するものとする。)を表A.4に規定する数値に適合するものとし,表層地盤による増幅を適
切に考慮する。
2)
開始から終了までの継続時間を60秒以上とする。
3)
適切な時間の間隔で地震動の数値(加速度,速度若しくは変位又はこれらの組み合わせ)が明らか
にされている。
4)
b)
特定支持物が地震動に対して構造上安全であることを検証するために必要な個数以上である。
特定支持物の規模及び形態に応じた上下方向の地震動,当該地震動に直交する方向の水平動,地震動
の位相差及び鉛直方向の荷重に対する水平方向の変形の影響等を適切に考慮する。
表A.4に規定する極めて稀に発生する地震動によって特定支持物が倒壊,崩壊等しないことを,運動方
31
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
程式に基づき確かめる。
表A.4 - 工学的基盤における加速度応答スペクトル
周期(s)
T < 0.16
加速度応答スペクトル(m/s)
稀に発生する地震動
( 0.64 + 6 T ) Z
注記1
稀に発生する地震動に対する加速度
応答スペクトルの5倍の数値とする。
0.16 ≦ T < 0.64
0.64 ≦ T
極めて稀に発生する地震動
( 1.024 / T ) Z
この表において,T は,特定支持物の周期(s)。Zは,その地方における過去の地震の記録に基づ
く震害の程度及び地震活動の状況その他地震の性状に応じて1.0 から0.7 までの範囲内において,
昭和55年建設省告示第1793号で規定する地震地域係数を示す。(図A.2参照)
注記2 出典:平成12建設省告示1461号
解放工学的基盤における加速度応答スペクトルを図A.1に示す。図A.1でSAd (m/s2) は,稀に発生する地
震動の加速度応答スペクトル単位を示し,SAs (m/s2) は,極めて稀に発生する地震動の加速度応答スペク
トル単位を示す。
図A.1 - 解放工学的基盤における加速度応答スペクトル
32
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
図A.2 - 日本の地震地域係数
A.6
荷重組合せ
支持構造物における構造計算は,表A.5に示す荷重の組み合わせにより生じる応力に対して,使用性及
び安全性の評価を行う。表中に示す記号G,P,S,R,T,T’,W,K及びK’は,軸方向力,せん断力,曲
げモーメント等を表す。また,多雪区域とは,建築基準法に基づき特定行政庁が多雪区域として定めた区
域とする。なお,JIS C1400-1に示される風車故障時,緊急停止時,突風時等における風荷重は,暴風時
及び発電時の最大風荷重を上回る場合にこれらの荷重を短期荷重として評価する必要がある。
33
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
表A.5 - 荷重及びその組合せ
荷重状態
一般の場合
多雪区域の場合
長期荷重時
G+P+T
G+P+S+T
積雪
G+P+R+S
G+P+R+S
暴風
G + P +γsγgW
発電
G + P + T’
地震時
G+P+R+K
G + P + R + 0.35S + K
G + P + R + K’
G + P + R + 0.35S + K’
G + P +γsγgW
G + P + 0.35S +γsγgW
短期荷重時
極稀地震時
G + P + T’
G + P + 0.35S + T’
ここで,
G
:固定荷重によって生じる力
P
:積載荷重によって生じる力
S
:稀に発生する積雪荷重によって生じる力
R
:発電時の年平均風荷重によって生じる力
T
:発電時の平均風荷重の最大値によって生じる力
T’
:発電時のピーク風荷重の最大値によって生じる力
W
:稀に発生する暴風時の風荷重によって生じる力
K
:稀に発生する地震荷重によって生じる力
K’
:極めて稀に発生する地震荷重によって生じる力
γs
:荷重係数(暴風時にヨー制御を行わない場合には1.1,暴風時にヨー制御を行う
場合には1.35)
γg
:荷重低減係数(指針の荷重評価式を用いる場合のみ0.9を適用する)
注記1 出典:土木学会指針及び技術基準解釈
A.7
a)
材料の基準強度
鋼材等の許容応力度の基準強度
平成12年建設省告示第2464号第1に規定する基準強度の抜粋を表A.6に示す。
表A.6 - 鋼材等の基準強度
炭素鋼
構造用鋼材
材料名称
板厚
基準強度
(mm)
(N/mm2)
SKK400
SHK400 SHK400K
鋼材の厚さが40以下のもの
235
SS400
SM400A SM400B
鋼材の厚さが40を超え100以下のもの
215
SM400C
SMA400AW
SMA400AP
SMA400BW
SMA400BP
SMA400BP
SMA400CW
SN400A
SMA400CP
SN400B SN400C
SNR400A SNR400B
SSC400
STK400
STKN400B
SWH400 SWH400L
STKR400
STKN400W
34
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
炭素鋼
材料名称
SGH400
SGC400
CGC400
SGLH400
SGLC400
CGLC400
板厚
基準強度
(mm)
(N/mm2)
280
SHK490M
鋼材の厚さが40以下のもの
315
SS490
鋼材の厚さが40以下のもの
275
鋼材の厚さが40を超え100以下のもの
255
鋼材の厚さが40以下のもの
325
鋼材の厚さが40を超え100以下のもの
295
SKK490
SM490A
SM490C
SM490YA SM490YB
SM490B
SMA490AW
SMA490AP
SMA490BW
SMA490BP
SMA490CW
SMA490CP
SN490B SN490C SNR490B STK490
STKR490 STKN490B
SGH490
ボルト
SGLC490
SM520B
SM520C
345
CGLC490
鋼材の厚さが40以下のもの
355
鋼材の厚さが40を超え75以下のもの
335
鋼材の厚さが75を超え100以下のもの
325
SS540
鋼材の厚さが40以下のもの
375
SDP-T
鋼材の厚さが40以下のもの
205
SDP2 SDP2G SDP3
鋼材の厚さが40以下のもの
235
黒皮
185
強度区分
4.6
強度区分
4.8
強度区分
5.6
強度区分
5.8
仕上げ
強度区分
6.8
SC480
SCW410
仕上げ
丸鋼
CGC490
SGLH490
仕上げ
鋳鋼
SGC490
SCW410CF
A.8
420
235
275
SCW490CF
315
SR235
235
SRR235
SD295A
295
SD295B
295
SD345
345
SD390
390
許容応力度及び材料強度
次に掲げる許容応力度,許容せん断応力度及び材料強度を用いる。
a)
300
SCW480 SCW48CF
SR295
異形鉄筋
240
鋼材等の許容応力度は,表A.7又は表A.8に示す値とする。
35
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
表A.7 - 鋼材等の許容応力度
種類
長期に生ずる力に対する許容応力度(N/mm2)
許容応力度
炭素鋼
構造用鋼材
ボルト
圧縮
引張り
曲げ
せん断
F÷1.5
F÷1.5
F÷1.5
F÷(1.5√3)
黒皮
―
F÷1.5
―
―
仕上げ
―
F÷1.5
―
F÷2(Fが240を超
えるボルトについ
て,国土交通大臣
がこれと異なる数
値を定めた場合
は,その定めた数
値)
鋳鋼
F÷1.5
F÷1.5
F÷1.5
F÷(1.5√3)
鋳鋼
F÷1.5
F÷1.5
F÷1.5
F÷(1.5√3)
鋳鉄
F÷1.5
―
―
―
Fは,鋼材等の種類及び品質に応じて国土交通大臣が定める基準強度(N/mm2)を表す。
注記1
注記2 出典:建築基準法施行令第90条の表1
短期に生ずる力に対する許容応力度(N/mm2)は,長期に生ずる力に対する圧縮,引張り,曲げ又はせ
ん断の許容応力度のそれぞれの数値の1.5倍とする。
表A.8 - 鉄筋の許容応力度
種類
長期に生ずる力に対する許容応力度
短期に生じる力に対する許容応力度
2
(N/mm2)
(N/mm )
圧縮
注記1
引張り
せん断補強
せん断補強
以外に用い
に用いる場
以外に用い
に用いる場
る場合
合
る場合
合
F÷1.5 ( 当
F÷1.5 ( 当
F÷1.5 ( 当
F
F(当該数
該数値が
該数値が
該数値が
値 が 295を
155 を 超 え
155を 超 え
195 を 超 え
超える場
る場合に
る場合に
る場合に
合には,
は,155)
は,155)
は,195)
295)
径 28mm
F÷1.5 ( 当
F÷1.5 ( 当
F÷1.5 ( 当
以下
該数値が
該数値が
該数値が
値 が 390を
215 を 超 え
215を 超 え
195 を 超 え
超える場
る場合に
る場合に
る場合に
合には,
F
F
F(当該数
F
390)
は,215)
は,215)
は,195)
径 28mm
F÷1.5 ( 当
F÷1.5 ( 当
F÷1.5 ( 当
を超える
該数値が
該数値が
該数値が
値 が 390を
195 を 超 え
195を 超 え
195 を 超 え
超える場
る場合に
る場合に
る場合に
合には,
は,195)
は,195)
は,195)
F
F(当該数
F
390)
2
Fは,鋼材等の種類及び品質に応じて国土交通大臣が定める基準強度(N/mm )を表す。
注記2 出典:建築基準法施行令第90条表2
b)
圧縮
せん断補強
丸鋼
異形鉄筋
引張り
せん断補強
コンクリートの許容応力度は,表A.9に掲げる値とする。
36
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
表A.9 - コンクリートの許容応力度
長期に生ずる力に対する許容応力度
短期に生ずる力に対する許容応力度
(N/mm2)
(N/mm2)
圧縮
引張り
F÷3
せん断
F÷30
( Fが21を超え るコン
付着
圧縮
0.7(軽量
長期に生ずる力に対する圧縮,引張り,せん断
引張り
せん断
付着
骨材を使
又は付着の許容応力度のそれぞれの数値の2倍
用 す る も (Fが21を超えるコンクリートの引張り及びせん
クリートについて,
のにあつ
断について,国土交通大臣がこれと異なる数値
0.49+(F/100))
て は ,
を定めた場合は,その定めた数値)とする。
0.6)
注記1
2
Fは,設計基準強度(N/mm )を表すものとする。
注記2 出典:建築基準法施行令第91条
異形棒鋼又は再生棒鋼を用いる場合のコンクリートの付着に対する長期に生ずる力に対する許容応力度
及び短期に生ずる力に対する許容応力度を表A.10に示す。
表A.10 - 異形棒鋼又は再生棒鋼を用いる場合のコンクリートの付着許容応力度
長期に生ずる力に対する許容応力度
短期に生ずる力に対する許容応力度
2
(N/mm2)
(N/mm )
鉄筋の使用
位置
設計基準強度≦22.5
設計基準強度>22.5
はりの上端
(1/15)F
0.9+(2/75)F
以外の位置
(1/10)F
1.35+(1/25)F
注記1
設計基準強度≦22.5
設計基準強度>22.5
長期に生ずる力に対する許容応力度の2倍
Fは,設計基準強度を表す。
注記2 出典:平成12年建設省告示第1450号
コンクリートの支圧の許容応力度は,表A.11に示す。
表A.11 - コンクリートの許容支圧応力度
支圧(σba)
長期
短期
極めて稀に発生する地震時の短期
σba = ( 0.25 + 0.05 Ac / Ab ) F
ただし,σba ≦ 0.5 F
長期の1.5倍
長期の2倍
注記1 この表において,σba,Ac,Ab 及びF は,それぞれ次の数値を表す。
σba:コンクリートの許容支圧応力度(N/mm2)
Ac :局部載荷の場合のコンクリート面の全面積(mm2)
Ab :局部載荷の場合の支圧を受けるコンクリート面の面積(mm2)
F
:コンクリートの設計基準強度(N/mm2)
注記2 出典:土木学会指針及び技術基準解釈
表A.9~表A.11に規定するコンクリートの許容支圧応力度を計算するに当たり,特定行政庁がその地方
の気候,骨材の性状等に応じて規則で設計基準強度の上限の数値を定めた場合において,設計基準強度が
その数値を超えるときは,その数値を設計基準強度とする。
37
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
c)
溶接継目ののど断面に対する許容応力度は,表A.12に示す。
表A.12 - 溶接継目ののど断面に対する許容応力度
長期に生ずる力に対する許容応力度
短期に生ずる力に対する許容応力度
(N/mm2)
(N/mm2)
継目の形式
圧縮
引張り
曲げ
せん断
圧縮
引張り
曲げ
せん断
突合せ
F/1.5
F/(1.5√3)
長期に生ずる力に対する圧縮,引張り,曲
突合せ以外
F/(1.5√3)
F/(1.5√3)
げ又はせん断の許容応力度のそれぞれの数
値の1.5倍とする。
注記1
この表において,Fは,溶接される鋼材の種類及び品質に応じて国土交通大臣が定める溶接部
の基準強度(N/mm2)を表すものとする。
注記2 建築基準法施行令第92条
d)
高力ボルト摩擦接合部の高力ボルトの軸断面に対する許容せん断応力度は,表A.13に示す。
表A.13 - 高力ボルト摩擦接合部の許容せん断応力度
長期に生ずる力に対する許容せん断応力度
種類
短期に生ずる力に対する許容せん断応力度
2
(N/mm )
(N/mm2)
一面せん断
0.3 T0
長期に生ずる力に対する許容せん断応力度
二面せん断
0.6 T0
の数値の1.5倍とする。
注記1 この表において,T0は,高力ボルトの品質に応じて国土交通大臣が定める基準張力(N/mm2)を表
すものとする。
注記2 出典:建築基準法施行令第92条の2
高力ボルトが引張力とせん断力とを同時に受けるときの高力ボルト摩擦接合部の高力ボルトの軸断面に
対する許容せん断応力度は,表A.12の規定にかかわらず,式(A.2)により計算したものとしなければなら
ない。
f st
f s0 1
ここで,
e)
t
T0
··········································································· (A.2)
fst:
この項の規定による許容せん断応力度(N/mm2)
fs0:
:
t
表A.11に規定する許容支圧応力度(N/mm2)
高力ボルトに加わる外力により生ずる引張応力度(N/mm2)
T0:
表A.13に規定する基準張力
地盤の許容応力度及び基礎ぐいの許容支持力は,平成13年国土交通省告示第1113号(地盤の許容応
力度及び基礎ぐいの許容支持力を求めるための地盤調査の方法並びにその結果に基づき地盤の許容応
力度及び基礎ぐいの許容支持力を定める方法等を定める件)に定める方法によって,地盤調査を行い,
その結果に基づいて定めた値とする。
1)
地盤の許容応力度及び基礎ぐいの許容支持力を求めるための地盤調査の方法を,次に示す。
① ボーリング調査
② 標準貫入試験
③ 静的貫入試験
④ ベーン試験
38
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
⑤ 土質試験
⑥ 物理探査
⑦ 平板載荷試験
⑧ 載荷試験
⑨ くい打ち試験
⑩ 引抜き試験
2)
地盤の許容応力度を定める方法は,表A.14の(一)項,(二)項又は(三)項に示す式による。ただし,地
震時に液状化するおそれのある地盤の場合又は(三)項に掲げる式を用いる場合において,基礎の底
部から下方2 m以内の距離にある地盤にスウェーデン式サウンディングの荷重が1 kN以下で自沈す
る層が存在する場合若しくは基礎の底部から下方2 mを超え5 m以内の距離にある地盤にスウェーデ
ン式サウンディングの荷重が500 N以下で自沈する層が存在する場合にあっては,建築物の自重に
よる沈下その他の地盤の変形等を考慮して建築物又は建築物の部分に有害な損傷,変形及び沈下が
生じないことを確かめなければならない。
表A.14 - 地盤の許容応力度
長期に生ずる力に対する地盤の許容応力度を
短期に生ずる力に対する地盤の許容応力度を
定める場合
定める場合
(一)
qa=(1/3)( icαC Nc+iγβγ1B Nγ+iqγ2Df Nq)
qa=(2/3)( icαC Nc+iγβγ1B Nγ+iqγ2 Df Nq)
(二)
qa=qt+(1/3) N′γ2 Df
qa=2 qt+(1/3) N′γ2 Df
(三)
qa=30+0.6 Nsw
qa=60+1.2 Nsw
注記1
この表において,qa,ic,iγ,iq,α,β,C,B,Nc,Nγ,Nq,γ1,γ2,Df,qt,N′及びNswは,そ
れぞれ次の数値を表すものとする。
qa :地盤の許容応力度(kN/m2)
ic,iγ及びiq:基礎に作用する荷重の鉛直方向に対する傾斜角に応じて次式によって算出する。
ic
iq
i
1
1
90
2
2
ここに,
θ:
基礎に作用する荷重の鉛直方向に対する傾斜角(度)(ただし,θが
φを超える場合は,φとする。)
φ:
地盤の特性によって求めた内部摩擦角(度)
α及びβ:基礎荷重面の形状に応じて次の表に掲げる係数(表A14.1)
C :基礎荷重面下にある地盤の粘着力(kN/m2)
B
:基礎荷重面の短辺又は短径(m)
Nc,Nγ及びNq :地盤内部の摩擦角に応じて次の表に掲げる支持力係数(表A14.2)
γ1 :基礎荷重面下にある地盤の単位体積重量又は水中単位体積重量(kN/m2)
γ2 :基礎荷重面より上方にある地盤の平均単位体積重量又は水中単位体積重量(kN/m2)
Df :基礎に近接した最低地盤面から基礎荷重面までの深さ(m)
qt :平板載荷試験による降伏荷重度の1/2の数値又は極限応力度の1/3(kN/m2)
N′:基礎荷重面下の地盤の種類に応じて次の表に掲げる係数(表A14.3)
Nsw:基礎底面より下2 mまでの地盤のスウェーデン式サウンディングにおける1mあたりの半回
転数の平均値(回)(ただし,個々の値が150を超える場合は150とする。)
注記2 出典:平成13年国土交通省告示第1113号
表A.14.1 - 基礎荷重面の形状に応じて次の表に掲げる係数α及びβ
39
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
基礎荷重面の形状
円形
円形以外の形状
係数
α
1.2
1.0+0.2B/L
係数
β
0.3
0.5-0.2B/L
注記1
この表において,B及びLは,それぞれの基礎荷重面の短辺又は短径及び長辺又
は長径の長さ (m)を表す。
表A.14.2 - 地盤内部の摩擦角に応じて次の表に掲げる支持力係数Nc,Nγ及びNq
40°
内部摩擦角
0°
5°
10°
15°
20°
25°
28°
32°
36°
Nc
5.1
6.5
8.3
11.0
14.8
20.7
25.8
35.5
35.5
35.5
Nγ
0
0.1
0.4
1.1
2.9
6.8
11.2
22.0
44.4
93.7
1.0
1.6
2.5
3.9
6.4
10.7
14.7
23.2
37.8
64.2
Nq
注記1
以上
この表に示す内部摩擦角以外の内部摩擦角に応じたNc,Nγ及びNqは,表に示す数値をそれ
ぞれ直線的に補間した数値とする。
表A.14.3 - 基礎荷重面下の地盤の種類に応じて次の表に掲げる係数N′
地盤の種類
密実な砂質地盤
係数
12
砂質地盤
(密実なものを除く)
粘土質地盤
6
3
3)
セメント系固化材を用いて改良された地盤の改良体の許容応力度を定める方法
4)
その他の改良された地盤の許容応力度を定める方法
5)
基礎ぐいの許容支持力を定める方法(平成13年国土交通省告示第1113号第5項)
基礎ぐいの許容支持力を定める方法は,基礎ぐいの種類に応じて, 次の各号に定めるところに
よるものとする。
5.1) 支持ぐいの許容支持力
表A.15 - 支持ぐいの許容支持力
長期に生ずる力に対する地盤の許容支持力
短期に生ずる力に対する地盤の許容支持力
Ra=(1/3)Ru
Ra=(2/3) Ru
Ra=qp AP+(1/3)RF
Ra=2 qp AP+(2/3) RF
注記1 この表において,Ra,Ru,qp,AP及びRFは,それぞれ次の数値を表す。
Ra :地盤の許容支持力(kN)
Ru
:載荷試験による極限支持力(kN)
qp
:基礎ぐいの先端の地盤の許容応力度(kN/m2) (表A.16の上欄に掲げる基礎ぐ
いにあっては下欄の当該各項に掲げる式により計算した数値とする。)
(基礎ぐいの先端の地盤の許容応力度など,以下略)
注記2 出典:平成13年国土交通省告示第1113号
40
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
5.2) 摩擦ぐいの許容支持力
表A.16 - 摩擦ぐいの許容支持力
長期に生ずる力に対する基礎ぐいとその周
短期に生ずる力に対する基礎ぐいとその周
囲の地盤との摩擦力
囲の地盤との摩擦力
tRa=(1/3) tRu+Wp
tRa=(2/3) tRu+Wp
tRa=(4/15) RF+Wp
tRa=(8/15)
RF+Wp
注記1 この表において,Ra,Ru,qp,Ap及びRFは,それぞれ次の数値を表す。
tR a
:地盤の引抜き方向の許容支持力(kN)
tRu :引抜き試験により求めた極限引抜き抵抗力(kN)
RF :第一号に掲げるRF(kN)
Wp
:基礎ぐいの有効自重(kN)(基礎ぐいの自重より実況によって求めた浮力を
減じた数値をいう。)
注記2 出典:平成13年国土交通省告示第1113号
5.3) 基礎ぐいの引抜き方向の許容支持力
表A.17に示す式により計算した地盤の許容引抜き抵抗力又は, くい体の許容耐力のうちいずれ
か小さなものとする。
表A.17 - 基礎ぐいの引抜き方向の許容支持力
長期に生ずる力に対する地盤の許容引抜き抵抗力
短期に生ずる力に対する地盤の許容引抜き抵抗力
tR a
tR a
=1/3 tRu + Wp
=2/3 tRu + Wp
注記1 この表において,tRa,tRu,RF及びWpは,それぞれ次の数値を表す。
tR a
:地盤の引抜き方向の許容支持力(kN)
tR u
:引抜き試験により求めた極限引抜き抵抗力(kN)
RF :国土交通省告示第1113号第一号に掲げるRF(kN)
Wp
:基礎ぐいの有効自重(kN) (基礎ぐいの自重より実況によって求めた浮力を減じた数
値をいう。)
注記2 出典:平成13年国土交通省告示第1113号
ただし,表A.18に掲げる地盤の許容応力度については,地盤の種類に応じてそれぞれ表内の数
値を適用できる。
表A.18 - 地盤の許容応力度
地盤
長期に生ずる力に対する
短期に生ずる力に対する
許容応力度
許容応力度
2
(kN/m )
(kN/m2)
1,000
長期に生ずる力に対する許
固結した砂
500
容応力度のそれぞれの数値
土丹盤
300
の2倍とする。
密実な礫層
300
密実な砂質地盤
200
岩盤
砂質地盤(地震時に液状化のおそ
れのないものに限る。)
50
堅い粘土質地盤
100
粘土質地盤
20
41
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
長期に生ずる力に対する
短期に生ずる力に対する
許容応力度
許容応力度
(kN/m2)
(kN/m2)
地盤
堅いローム層
100
ローム層
50
注記
f)
出典:建築基準法施行令第93条
構造上主要な部分の材料の長期に生ずる力に対する許容応力度及び短期に生ずる力に対する許容応力
度は,材料の種類及び品質に応じ,平成12年建設省告示第2466号(高力ボルトの基準張力,引張接
合部の引張りの許容応力度及び材料強度の基準強度を定める件)第2第1号の表に掲げる値及び平成
13年国土交通省告示第1024号(特殊な許容応力度及び特殊な材料強度を定める件)第1第3号の各表
に示す値とする。
1)
高力ボルト引張接合部の引張りの許容応力度
高力ボルト引張接合部の高力ボルトの軸断面に対する引張りの許容応力度は,表A.19の数値とす
る。ただし,国土交通大臣の認定を受けた高力ボルト引張接合部の許容応力度は,国土交通大臣が
指定した値とする。
表A.19 - 高力ボルト引張接合部の引張りの許容応力度
長期に生ずる力に対する引張りの
短期に生ずる力に対する引張りの
許容応力度(N/mm2)
許容応力度(N/mm2)
一種
250
長期に生ずる力に対する引張りの
二種
310
許容応力度の数値の1.5倍とする
三種
330
高力ボルトの種類
注記1 一種,二種及び三種は,JIS B 1186 : 1995(摩擦接合用高力六角ボルト・六角ナット・平
座金のセット)に定める一種,二種及び三種の摩擦接合用高力ボルト,ナット及び座金
の組合せを表す。
注記2 出典:平成12年建設省告示第2466号第2第1号
2)
鋼材等の支圧,鋼材等の圧縮材の座屈及び鋼材等の曲げ材の座屈の許容応力度を次に示す。
2.1) 鋼材等の支圧の許容応力度
表A.20 -鋼材等の支圧の許容応力度
支圧の形式
長期に生ずる力に対する支圧
2
の許容応力度(N/mm )
短期に生ずる力に対する支圧
の許容応力度(N/mm2)
(一) すべり支承又はローラー支承の
支承部に支圧が生ずる場合その他こ
1.9F
れに類する場合
(二) ボルト又はリベットによって接
合される鋼材等のボルト又はリベッ
トの軸部分に接触する面に支圧が生
長期に生ずる力に対する支圧
1.25F
の許容応力度の数値の1.5倍と
する。
ずる場合その他これに類する場合
(三)
(一)及び(二)に掲げる場合以外
の場合
注記1
F/1.1
Fは,平成12年建設省告示第2464号第一に規定する基準強度の数値(N/mm2)を表す。
注記2 出典:平成13年国土交通省告示第1024号
42
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
2.2) 圧縮材の座屈の許容応力度
圧縮材の座屈の許容応力度は,炭素鋼及び鋳鉄にあっては表A.21,ステンレス鋼にあっては表
A.22によらなければならない。
表A.21 - 圧縮材の座屈の許容応力度
圧縮材の有効細長比と限界
長期に生ずる力に対する圧縮材の
短期に生ずる力に対する圧縮材の
2
細長比との関係
λ≦Λの場合
座屈の許容応力度(N/mm )
座屈の許容応力度(N/mm2)
F{(1−(2/5)((λ/Λ))2)/(3/2+
長期に生ずる力に対する圧縮材の
(2/3)((λ/Λ))2)}
座屈の許容応力度の数値の1.5倍と
する。
λ>Λの場合
注記1
((18/65)F)/(((λ/Λ))2)
F,λ及びΛは,それぞれ次の数値を表す。
F
:平成12年建設省告示第2464号第1に規定する基準強度(N/mm2)
λ :有効細長比
Λ :次の式によって計算した限界細長比
1500
F 1.5
注記2 出典:平成13年国土交通省告示第1024号
表A.22 - ステンレス鋼の圧縮材の座屈の許容応力度
長期に生ずる力に対する圧縮材の
圧縮材の一般化有効細長比
cλ≦0.2の場合
短期に生ずる力に対する圧縮材の
2
座屈の許容応力度(N/mm )
座屈の許容応力度(N/mm2)
F{(1−(2/5)((λ/Λ))2)/(3/2+
長期に生ずる力に対する圧縮材の
(2/3)((λ/Λ))2)}
座屈の許容応力度の数値の1.5倍と
する。
1.5<cλの場合
((18/65)F)/(((λ/Λ))2)
注記1 この表において,cλ及びFは,それぞれ次の数値を表す。
cλ 次の式によって計算した軸方向力に係る一般化有効細長比
c
lk
i
ここに,
F
2E
lk :有効座屈長さ(mm)
i
:最小断面二次半径(mm)
E
:ヤング係数(N/mm2)
F
:平成12年建設省告示第2464号第一に規定する基準強度(N/mm2)
注記2 平成13年国土交通省告示第1024号
2.3) 曲げ材の座屈の許容応力度
風力発電設備の支持構造物では,適用対象がないので省略する。
g)
鋼材等の材料強度は,表A.23及び表A.24によらなければならない。
43
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
表A.23 - 鋼材等の材料強度
材料強度(N/mm2)
種類
炭素鋼
圧縮
構造用鋼材
高力ボルト
ボルト
引張り
曲げ
せん断
F
F
F
F÷√3
―
F
―
F÷√3
黒皮
―
F
―
―
仕上げ
―
F
―
3F÷4( Fが 240 を 超 え る
ボルトについて,国土交
通大臣がこれと異なる数
値を定めた場合は,その
定めた数値)
鋳鋼
鋳鉄
注記1
F
F
F
F÷√3
F
―
―
―
Fは,鋼材等の種類及び品質に応じて国土交通大臣が定める基準強度(N/mm2)を表す。
注記2 出典:建築基準法施行令第96条の表1
表A.24 - 鉄筋等の材料強度
材料強度(N/mm2)
種類
圧縮
丸鋼
F
引張り
せん断補強以外に用いる場合
せん断補強に用いる場合
F(当該数値が295を超える場
F
合には,295)
異形鉄筋
F
F(当該数値が390を超える場
F
合には,390)
注記
h)
出典:建築基準法施行令第96条の表2
コンクリートの材料強度は,表A.25によらなければならない。
表A.25 - コンクリートの材料強度
材料強度(N/mm2)
圧縮
F
引張り
せん断
付着
F÷10(Fが21を超えるコンクリートについ
2.1(軽量骨材を使
て,国土交通大臣がこれと異なる数値を
用する場合にあつ
定めた場合は,その定めた数値)
ては,1.8)
2
注記1 この表において,Fは,設計基準強度(N/mm )を表す。
注記2 出典:建築基準法施行令第97条
i)
溶接継目ののど断面に対する材料強度は,表A.26によらなければならない。
44
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
表A.26 - 溶接継目ののど断面に対する材料強度
材料強度(N/mm2)
継目の形式
圧縮
引張り
突合せ
突合せ以外のもの
注記1
曲げ
せん断
F
F÷√3
F÷√3
F÷√3
Fは,溶接される鋼材の種類及び品質に応じて国土交通大臣が定める溶接部の基準強度
(N/mm2)を表す。
注記2 出典:建築基準法施行令第92条
j)
鋼材等の支圧及び鋼材等の圧縮材の座屈の材料強度は,表A.27及び表A.28によらなければならない。
表A.27 - 鋼材等の支圧の材料強度
支圧の材料強度(N/mm2)
支圧の形式
(一) すべり支承又はローラー支承の支承部に支圧が生ず
2.9F
る場合その他これに類する場合
(二) ボルト又はリベットによって接合される鋼材等のボ
ルト又はリベットの軸部分に接触する面に支圧が生ずる
1.9F
場合その他これに類する場合
(三)
注記
(一)及び(二)に掲げる場合以外の場合
1.4F
出典:平成13年国土交通省告示第1024号第2第3号
表A.28 - 圧縮材の座屈の材料強度
圧縮材の有効細長比と限界細長比との関係
圧縮材の座屈の材料強度(N/mm2)
λ≦Λの場合
F{1−(2/5)((λ/Λ))2}
λ>Λの場合
((3/5)F)/((λ/Λ))2
注記1
F,λ及びΛは,それぞれ次の数値を表す。
F
:平成12年建設省告示第2464号第1に規定する基準強度(N/mm2)
λ :有効細長比
Λ :次の式によって計算した限界細長比
1500
F 1.5
注記2 出典:平成13年国土交通省告示第1024号第2第3号
A.9
構造計算
タワー,定着部(台座部)及び基礎については,土木学会指針に基づいて算定した荷重を用いて,構造
計算を行い,その応力と安定性を照査する。
応力照査は,荷重レベルに応じて行い,長期荷重及び短期荷重に対しては許容応力度設計法を基本とす
るが,タワーの継手部,開口部,定着部においては複雑な応力状態となっており,許容応力度設計法のみ
では必ずしも合理的な設計にならない場合がある。このため,そのような場合には,支持構造物全体の安
全性を確認することで,許容応力度設計法によらないことも可能とする。また,継手部の構造計算式,ア
ンカーボルト及びアンカーリングの抜け出しに対する構造計算式は土木学会指針に示されているが,より
詳細な有限要素法(FEM)解析により確認しても良いものとする。
一方,極稀地震荷重については,終局状態設計法に基づいて評価してもよい。ただし,構造部材によっ
45
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
ては許容応力度設計法を用いることもある。例えば,杭に作用する曲げモーメントは杭の終局曲げモーメ
ント以下とするが,杭のせん断応力度は,杭の支持力を確実に確保するため,短期許容応力度以下として
いる。
A.10 評価資料
支持構造物の設計評価には,以下の評価資料を用いる。
a)
設計概要書
・一般事項(工作物名称,建築場所,地域・地区,用途,建築主,設計者名,監理者名,施工者名等)
・工作物概要(敷地面積,建築面積,築造面積,高さ関係諸元,構造種別,主要設備
・工作物計画概要(敷地周辺環境,全体計画
等)
等)
・主要図面(配置図,平面図,立面図 等)
b)
地盤調査書
・地盤概要,実地調査の概要,土質柱状図及び調査位置図,地層断面想定図,各種実施調査関係資料(地
下水位,地盤の工学的性質)
c)
構造計画及び構造設計概要書
・構造計画概要(主体構造及び架構形式,目標とする構造性能,耐震・耐風設計方針,上部構造の部材設
計方針,基礎の設計方針,工作物の支持条件,施工計画
等)
・構造設計概要(使用材料及び許容応力度,設計用荷重,応力解析概要及び使用プログラム,応力図,部
材の断面設計,風圧
等)
・基礎構造設計(設計方式と地業形式・工法,許容支持力,液状化の検討,即時・圧密・不同沈下の検討,
杭の検討,土圧の検討,その他)
・時刻歴応答解析概要(使用プログラム,固有値解析,設計用地震動の設定方法,応答解析結果とその検
討)
・構造計算書(耐震設計及び耐風設計に関する検討)
・構造設計図(配置図,平面図,主要立面図,主要断面図,主要矩計図,継手等の詳細図,断面リスト及
びその他特殊構造部分の構造図)
・実験及び調査報告書(実験又は特別な調査に基づいて構造計算及び検討を行った場合に,提出が必要)
d)
その他
・施工計画概要
・施工の基本方針
・施工管理計画(品質規準類及び管理体制),工法概要 等
・風車タワーのボルト維持管理に関する資料:定期点検計画書など
A.11 参考文献
・土木学会,風力発電設備支持物構造設計指針・同解説(2010年版)
・発電用風力設備に関する技術基準を定める省令
・発電用風力設備に関する技術基準の解釈について(経済産業省大臣官房商務流通保安審議官通達)
・平成12年建設省告示第1445号別表第一
・平成13年国土交通省告示第1372号(建築基準法施行令第79条第1項の規定を適用しない鉄筋コンクリー
ト造の部材及び同令第79条の3第1項の規定を適用しない鉄骨鉄筋コンクリート造の部材の構造方法を定
46
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
める件)
・平成12年建設省告示第1455号(多雪区域を指定する基準及び垂直積雪量を定める基準を定める件)
・平成12年建設省告示第1454号(Eの数値を算出する方法並びにV0及び風力係数の数値を定める件)
・平成12建設省告示1461号(超高層建築物の構造耐力上の安全性を確かめるための構造計算の基準)
・昭和55年建設省告示第1793号に規定するZ の数値
・平成12年建設省告示第2464号第1に規定する基準強度
・平成13年国土交通省告示第1113号(地盤の許容応力度及び基礎ぐいの許容支持力を求めるための地盤調
査の方法並びにその結果に基づき地盤の許容応力度及び基礎ぐいの許容支持力を定める方法等を定める
件)
・平成12年建設省告示第2466号(高力ボルトの基準張力,引張接合部の引張りの許容応力度及び材料強度
の基準強度を定める件)
・平成13年国土交通省告示第1024号(特殊な許容応力度及び特殊な材料強度を定める件)
47
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
附属書B
(参考)
風条件の評価方法
B.1
一般
地形等が風況に与える影響及び風況が風力発電設備に与える影響を明確化し,風車設置場所に適した安
全な運転が可能な風車を選定することを目的として,風条件を評価する方法を記す。
風車設置場所の風条件に適合する風車を選定するためには,風車の設計要件を定めた国際規格である
IEC61400-1(JIS C 1400-1)あるいはGermanischer Lloyd Guideline(ドイツロイドガイドライン,以下
GLガイドライン)等で設定される風条件と比較する必要がある。本規定は,JIS C 1400-1に定められて
いる風条件に対する評価方法を記載するが,GLガイドライン等の風条件の評価も本手法に準拠して同様
に扱えるものとする。なお,これらの規格及びガイドラインの内容は,必要に応じて随時改訂されるため,
評価を実施する際には,その時点での最新版の規定の内容を確認する必要がある。
また,風条件の具体的な評価方法については,我が国では,NEDOによる日本型風力発電ガイドライン
(2008)及び土木学会の風力発電設備支持物構造設計指針・同解説(2010年版)(以下,「指針」という)
による方法があり,本附属書では,土木学会指針の方法を基本的に採用する。なお,風条件の具体的評価
方法に関して本附属書以外の方法については,その妥当性が説明できる場合は用いてもよい。
サイト固有の条件に対しては,風車の構造的健全性を損なわないことを示さなければならない。それを
証明するには,サイトの複雑性の評価及びサイトの風条件の評価が必要である。風車の構造的な健全性の
評価に対して,次の二つのアプローチがある。
a)
これらの条件の全ては,風車の設計で仮定された条件より過酷でないことの証明
b)
サイト固有の条件に等しいかそれを超える厳しい条件に対する構造的な健全性の証明
サイト固有の条件が設計で仮定された条件よりも厳しい場合,構造的及び電気的適合性はb)のアプ
ローチを用いて証明する。なお,JIS C 1400-1の7.6.2.1で定められている荷重の部分安全率は,通常
及び極値風条件のサイトの評価がJIS C 1400-1の11に定められている細分箇条の最低の要求事項に従
って行われたことを仮定している。
B.2
評価に必要な風条件
風車選定のために必要な風条件のうち,主要なものは,以下の通りである。
a)
ハブ高さにおける10分平均風速の再現期間50年の極値
b)
カットイン風速Vin~カットアウト風速Voutの間の風速確率密度関数p(Vhab)。ただし,p(Vhab)は式(B.1)で
表されるワイブル分布で近似するものとする。
p Vhub
m Vhub
m 1
exp
Vhab
m
·························································· (B.1)
ここで,ηとmはそれぞれワイブル分布の尺度係数と形状係数であり,観測から求めた年平均風速
Vaveと平均風速の標準偏差σUから式(B.2)および式(B.3)により求める。
48
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
m Vhub
m 1
0
m Vhub
0
exp
Vhub
exp
Vhub
m 1
m
VhubdVhub Vave ················································· (B.2)
m
Vhub Vave dVhub
2
U
········································· (B.3)
周囲乱流強度標準偏差 ˆ [主風向成分の標準偏差の風速ビン平均値(乱流の主方向成分は,水平成分
c)
によって近似してもよい)]とVin~Voutの間のVhub及び基準風速Vrefと等しいVhubにおける ˆ の標準偏差
ˆ 。また,複雑地形と判定された場合,乱流強度標準偏差の横方向 ˆ 2 および上方向成分 ˆ 3 。
d)
流れの傾き
e)
ウィンドシア(長期間の高いシア値は,強い密度成層流れ又は激しい粗度変化に関係して,ある地域
で報告されているが,この条件は考慮しない。)
f)
大気密度
大気密度についてサイトのデータがない場合,大気密度は年平均温度で適切に補正したJIS W
0201に一致する国際標準大気,と仮定する。
上記に用いられる風速ビンの間隔は2 m/s以下とする。また,風向方位区分は30°以下とする。大
気密度以外のパラメータは全て10分平均として与えられ,風向ごとに取り扱う。
サイトの風のパラメータは,次のいずれかとする。
・Vave及び2Vaveの範囲で測定し,かつ,外挿する。
・サイトで行った測定,現地の気象官署の長期記録。
ただし,風車からの距離が,構造物の特性長さ(風車の場合,風車直径。その他の構造物の場合,
構造物の高さ)の20倍以内にある構造物については,その後流に注意することが望ましい。
測定値を用いる場合,他の方法で適切であることが示されない限り,サイト固有の条件は,手に入
る現地の気象観測所の長期データと関連付けられる。モニタリング期間は,最短でも6ヶ月の信頼で
きるデータを得るのに十分な期間とする。機器の故障等で,実測データが欠けている期間がある場合,
適切な方法によりデータを補間する。季節的な変化が風の条件に大きく影響する場合,モニタリング
期間はこれらの影響が入るように十分長くする。実測期間のデータが,他の期間に比べて特異なデー
タであるかどうかを近隣気象官署の長期風速観測データを用いて確認し,特異なデータである場合,
平年値補正を実施する。
また,風車建設地点における風速の予測に気流解析による方法を用いても良い。その際には,地形
情報,境界条件などを適切に設定し,現地測定や風洞実験によるデータを用いて比較・検証すること
により計算結果の妥当性を確認する。
主風向成分の風速の標準偏差の値は,測定され,また適切にトレンドを除去したデータを統計的に
処理して決定する。地形,その他の現地の影響が乱流強度に影響すると思われる場合,これらの影響
はデータで示す。乱流強度を評価する場合には,測定データを得るのに用いられる風速計,サンプリ
ング速度及び平均時間の特性を考慮する。
B.3
B.3.1
風のデータを参照した構造的な健全性の評価
一般
風車の構造的な健全性を,サイトの実測風況パラメータを設計に用いた値と比較することによって評価
することが可能である。この項は,この方法によって健全性評価を行う場合について規定する。次に示す
49
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
条件が全て満たされるとき,風車はサイトに適するとみなされる。なお,複雑な地形および/または台風
による強風を考慮すべきサイトでは,B3.2による方法を用いて基準風速及び乱流強度を算定し評価する。
a)
再現期間50年のハブ高さにおける極値10分平均風速のサイト推定値は,Vrefを基準として判定する。
代わりに,再現期間50年のハブ高さにおける極値3秒平均風速の風車設置点の主要推定値は,Vθ50と
してもよい。なお,Vθ50は式(B.9)を使って算定する。
b)
Vhub の確率密度関数のあるサイトの値は,風速Vave 及び2Vave との間の全てのVhubの設計確率密度関数
c)
p(Vref)を基準として判定する。
乱流の標準偏差の代表値 1 は,風速Vave及び2Vaveとの間の全ての値における乱流標準偏差の予想され
る90 %分位値以上とし,その推定値は式(B.16)で定められる設計時の値で判定する。
1
B.3.2
ˆ 1.28 ˆ ·················································································· (B.4)
複雑な地形における任意の地点における基準風速及び乱流強度の評価方法
風車建設地点の地形が複雑及び/または台風による影響を考慮すべきサイトで,風況観測期間に計測さ
れた風データと近隣の気象官署との相関が低い場合,以下に定める評価方法を用いて,基準風速および乱
流強度を算定する。サイトの気流の傾きは全方向の最大値を取り, 8°未満とする。気流の傾きに関する
サイトのデータ又は計算値がなく,地形が複雑な場合,気流は地形に合わせた平面に,風車から5zhubの距
離内において常に平行であると仮定する。
サイトの平均鉛直ウィンドシアの指数αは0.2未満で,0より大きくする。ウィンドシアに対するサイト
のデータがない場合は,地形及び粗度を考慮して計算する。
なお,地形の複雑さは,表B.1に示す判定指標により判定する。
表 B.1 -地形の複雑さの判定指標
風車からの距離範囲
方位区分幅
< 5 zhub
360˚
< 10 zhub
30˚
< 20 zhub
30˚
近似平面の
最大傾斜
最大地形変化注1
< 0.3 zhub
< 10˚
< 0.6 zhub
< 1.2 zhub
zhubは風車ハブ高さ
注1
B.3.2.1
基準を満たさない部分の合計面積が5 zhub2未満の場合,基準は満たされたものとみなす。
基準風速の評価
ハブ高さにおける評価風速Uhは,基準風速V0に地形による平均風速の割増係数と高度補正係数を乗じた
ものとし,式(B.5)により定める。
Uh
EtV EpVV0 ··················································································· (B.5)
ただし,基準風速V0は,平坦で地表面粗度区分IIの地上高さ10 mにおける再現期間50年の10分平均風速
とし,平成12年建設省告示第1454号第2に示す市町村別の基準風速を用いる。
風車建設地点における地表面粗度区分は,建築基準法または風力発電設備支持物の周辺の地表面の状況
に応じて表B.2により定める。表B.2を用いる場合には風車建設点を中心とし,半径がハブ高さHhの40倍と
3 kmのうちの小さい方の円形の領域内において,最も滑らかな地表面粗度区分を風車建設点の地表面粗度
50
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
区分として用いてもよい。
表B.2 - 地表面粗度区分の分類
地表面粗度区分
建設地周辺の地表面の状況
海面または湖面のような,ほとんど障害物のない
I
地域
田園地帯や草原のような農作物程度の障害がある
II
地域,樹木・低層建築物等が散在している地域
樹木・低層建築物が多数存在する地域,あるいは
III
中層建築物(4~9階)が散在している地域
中層建築物が主となる市街地
IV
平坦地形上のハブ高さでの平均風速の高度補正係数EpVは地表面粗度区分に応じ,式(B.6)により算定す
る。
Hh
ZG
Zb
Z
1.7 b
ZG
Hh
1.7
E pV
Hh
ZG
···························································· (B.6)
Zb
ただし,Hhはハブ高さ(m)であり,Zb,ZG及びαは風速の鉛直分布を示すパラメータであり,地表面粗度
区分に応じ,表B.3により定める。なお,高さZでの平均風速の高度補正係数はHhの代わりにZを式(B.6)に
代入して求める。
表B.3 - 平均風速の高度補正係数を定めるためのパラメータ
地表粗度区分
I
II
III
IV
Zb
5
5
10
20
ZG
250
350
450
550
α
0.1
0.15
0.2
0.27
地形による平均風速の割増係数EtVと照査対象風向θdは以下のいずれかの方法により求める。
a)
風向特性を考慮しない手法
地形による平均風速の割増係数EtVは,実地形上と平坦地形上の風向別の気流解析の結果に基づき,式
(B.7)により定める。
EtV
max EtV , 1 , EtV
max
U x, y , H h ,
U P x, y , H h
············································ (B.7)
ここで,U(x,y, Hh,θ)は気流解析により求めた実地形上の風車建設地点のハブ高さHhにおけるθ風向の平
均風速,UP(x,y, Hh)は地表面粗度区分Pの平坦地形上の気流解析により求めた風車建設地点のハブ高さHh
における平均風速である。また,照査対象風向θdは,風向別平均風速の割増係数が最大となる風向とする。
b)
風向特性を考慮する手法
地形による平均風速の割増係数EtVは,風車建設地点を対象とした台風シミュレーションの結果に基づ
き,式(B.8)により定める。
51
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
EtV
max EtV , 1 , EtV
U 50 x, y, H h
······················································ (B.8)
U 50P x, y, H h
ここで,U50(x,y, Hh)は,台風シミュレーションの結果から統計解析により求めた風車建設地点のハブ高
さHhでの年最大風速の50年再現期待値であり,U50P(x,y, Hh)は地表面粗度区分 Pの平坦地形上のハブ高さに
おける年最大風速の50年再現期待値である。また,照査対象風向θdはU50(x,y, Hh)に対応する風向とする。
また,再現期間50年のハブ高さにおける極値3秒平均風速Ve50は式(B.5)で算定したUh を用いて,式
(B.9)により算定する。なお,式(B.9)のIh1はB.3.2.2の式(B.10)を用いて算定する。
Ve50
1 3.5I h1 U h ············································································· (B.9)
IECでは,式(B.9)に I h1
B.3.2.2
0.11 を代入して, Ve50
1.4U h の関係を用いている。
乱流強度の評価
乱流強度は,最低でも6ヶ月以上実施された風況観測により取得したデータを用いて評価する。通常,
風況観測塔の高さは風車ハブ高さよりも低いことから,ハブ高さへの補正は,適切に評価された鉛直方向
の速度分布を用いて補正を行う。
風況観測塔位置以外の乱流強度は,以下の方法を用いて評価する。乱流強度の評価において,風況観測
塔位置における乱流強度がそのサイトを代表する乱流強度である事が望ましい。
ハブ高さにおける評価風速における乱流強度の主風向成分Ih1は,平坦地形上の乱流強度IPに地形による
乱流強度の補正係数を乗じたものとし,式(B.10)により求める。
I h1
EtI I P ······················································································ (B.10)
ハブ高さでの平坦地形における乱流強度IPは地表面粗度区分に応じ,式(B.11)により算定する。
0.1
IP
Hh
ZG
Z
0.1 b
ZG
0.05
Zb
Hh
ZG
························································ (B.11)
0.05
Hh
Zb
ただし,Hhはハブ高さ(m)であり,Zb,ZG及びαは風速の鉛直分布を示すパラメータであり,地表面粗度
区分に応じ,表B.3により定める。なお,高さZでの乱流強度はHhの代わりにZを式(B.11)に代入して求め
る。
地形による乱流強度の補正係数EtIは,式(B.12)により定める。
EtI
max EtS EtV , 1 ········································································· (B.12)
ここで,EtV´は,式(B.7)または式(B.8)により求める。また,地形による変動風速の補正係数EtSは,式
(B.13)により定める。
EtS
u
x, y, H h , d
········································································ (B.13)
x, y, H h
P
u
ここで,σu(x,y, Hh,θd)は実地形上の照査対象風向θdにおけるハブ高さHhでの主風向変動風速の標準偏差,
P
σu (x,y, Hh)は地表面粗度区分Pを持つ平坦地形上のハブ高さHhにおける主風向変動風速の標準偏差であり,
気流解析により求める。気流解析により主風向変動風速の標準偏差σuを求めるには,k-εモデル等の乱流エ
52
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
ネルギーkより,地形や地表面粗度に起因する主風向変動風速の標準偏差σusurf を式(B.14)で計算し,式
(B.15)を用いて算定することもできる。
surf
u
u
1.2k ··················································································· (B.14)
surf
u
U
U
2
I a2 ······································································ (B.15)
ただし,バックグランドの乱流強度Iαは0.1とする。
主風向の乱流標準偏差σ1は非超過確率90 %に相当するものを用い,式(B.16)により定める。
1
I ref 0.75Vhub b ········································································ (B.16)
ここで,bは5.6m/sであり,Irefは風速15m/s 時の乱流強度の期待値である。Irefは観測値から直接求める
か,式(B.5)で定める評価風速Uhに対応する式(B.10)の乱流強度Ih1から式(B.17)により算定する。
I ref
I h1
Uh
··········································································· (B.17)
0.75U h b
ここで,bは3.75m/sである。
また,ハブ高さにおける乱流標準偏差σ1を算定する別の手法として,観測で得られた風速・風向の時系
列データを,気流解析等によりハブ高さに変換したデータを用いてσ1を算定してよい。ハブ高さの風速は,
気流解析等により得られた観測高さ及びハブ高さの風速比を用いて算定してよい。なお,観測で得られた
データを用いてハブ高さにおける乱流標準偏差σ1を算定する方法は,その妥当性を評価する必要がある。
表B.1の指標を用いて,複雑地形と判断される場合,乱流強度の横方向及び上方向の成分について次式
を用いて算定する。
乱流の評価は3方向の成分(主方向成分σ1,横方向成分σ2,上方向成分σ3)について考慮又は言及された
ものであることを確認する。乱流の3成分に関しては超音波風速計で計測されている場合,そのデータを
用いても良い。なお,気流解析で乱流標準偏差σ2,calとσ3,calが評価されている場合,σ2及びσ3は,式(B.18)及
び式(B.19)により算定する。
2
max
2,cal
, 1.15 0.8
1
(B.18)
3
max
3,cal
, 1.15 0.5
1
(B.19)
ここで,σ1は主方向成分の観測値,σ2,cal及びσ3,calは気流解析により求めた値である。なお,乱流の3成分
に関して観測または気流解析により評価したデータがなく,地形が複雑な場合,横方向及び鉛直方向の乱
流標準偏差の主流方向成分に対する比率は,それぞれ1.0及び0.7を仮定する。
B.3.3
近隣風車の後流の影響評価
発電中の近隣風車の後流の影響を考慮する。ウィンドファームにおける風車の適切さの評価は,風上に
位置する風車からの単一又は複数の後流を考慮した決定論的乱流の風特性を,風車間の間隔の影響を含め
て,発電に関係したすべての周囲風速及び風向に対して考慮する。
後流の影響と一般に想定されている荷重の増加は,有効乱流強度Ieffの使用によって説明できる場合があ
るが,周囲乱流及び離散し乱れた後流が及ぼす荷重への影響によって適切に表現するものとする。
53
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
疲労計算に対して,有効乱流強度IeffはJIS C 1400-1の附属書Dに基づいて導かれる。一般的に,疲労に
対する疲労等価荷重有効乱流強度と各種終局荷重とを,同一であると見なすことはできない。
風車後流の影響は,通常乱流モデルにおける乱流標準偏差σ1が,風速Vave~2Vave(又は風車の特性が明
らかとなっている場合は0.6Vr ~Vout )において,サイトにおいて推定される乱流標準偏差の90%分位値
(周囲乱流と後流乱流の両方を含む)以上であることを検証することによって,式(B.20)により適切に評価
できる。
1
I eff Vhub ················································································ (B.20)
Ieffの計算に関する指針はJIS C 1400-1の附属書Dに記されている。
B.4
参考文献
・土木学会,風力発電設備支持物構造設計指針・同解説[2010年版],2010.
・Germanischer Lloyd, Guidelines for Design of Wind Turbines, 2011.
・日本規格協会,JIS W 0201(標準大気)
・IEC, IEC 61400-1 Ed.3, Wind Turbines – Part 1: Design requirements, 2005.
・IEC, IEC 61400-1 Ed.3 Amendment, Wind Turbines – Part 1: Design requirements, 2010.
・Ishihara, T. and Yamaguchi, A., Prediction of the extreme wind speed in mixed climate region by using Monte
Carlo simulation and Measure-Correlate-Predict method, Wind Energy, 2014.
・日本規格協会,JIS C 1400-1:2010(風車-第1部:設計要件)
・新エネルギー産業技術総合開発機構, 日本型風力発電ガイドライン(台風・乱流対策編),2008.
54
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
附属書C
(参考)
落雷区域の判定
C.1 一般
本附属書では,我が国における地域別の落雷リスクを適切に評価し,そのサイトに適した雷保護を施す
為の落雷区域の判定方法を参考として示す。
C.2 落雷区域の判定方法
落雷区域の判定方法として,図C.1に示すように落雷発生マップ及び年間雷雨日数分布により評価する。
落雷発生の評価(C.3)
年間雷雨日数の評価(C.4)
落雷区域の判定(C.5)
図C.1 - 落雷区域評価項目
落雷発生マップの評価方法の詳細はC.3に,年間雷雨日数分布の評価方法の詳細をC.4にそれぞれ示し,
最終的な落雷区域の判定基準をC.5に示す。なお,評価を行うにあたり,以下のような資料を準備するこ
とが望ましい。
a) 風車設置周辺の落雷リスクマップ
b) 風車設置周辺の年間落雷日数分布図
c) 計画風車位置資料(緯度経度,地図上図示)
d) 落雷区域判断根拠資料
なお,陸域部を主とした落雷発生マップを補完する情報としてC.6に示す全国落雷日数マップを落雷区
域判断根拠資料として参考に用いてもよい。
C.3 落雷発生の評価
我が国においては,落雷に対するリスクが大きい地域があり,特に落雷頻度が多く,特に翼への甚大な
被害の要因となる冬季雷に対する対策が重要となる。従って,冬季雷を考慮すべき地域かどうかを評価す
ることが望ましい。
風車の設置するサイトが,落雷リスクが大きいかどうかは,図C.2に示す落雷発生マップにより「雷対策
重点地域」とこの地域以外の「雷対策地域」とに区別して評価することが望ましい。なお,本マップでの判
断が困難な場合や境界付近については「雷対策重点地域」として評価する。
注記
図C.2に示す落雷発生マップは,日本型風力発電ガイドライン事業において策定した「日本型
55
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
風力発電ガイドライン」で取りまとめた「落雷リスクマップ」を用いている。
図C.2 - 落雷発生マップ
56
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
C.4 年間雷雨日数の評価
風車を設置するサイトの年間雷雨日数は,図C.3に示す年間雷雨日数分布図により,年間雷雨日数が25
日未満もしくは25日以上かどうかを評価する。なお,本分布図での判断が困難な場合は,現地の落雷の長
期観測データ等を参考に評価しても良い。
注記
図C.3は,1954年から1963年の10ケ年のデータに基づき, 気象庁が1968年に作成したものであ
る。本図には沖縄南西諸島と伊豆諸島は含まれていない。
図C.3 - 年間雷雨日数分布図(気象庁)
C.5 落雷区域の判定
落雷区域は,C.3の落雷発生評価及びC.4の年間雷雨日数評価の結果に基づき,落雷区域A,B,Cに分
けることが出来る。これらの落雷区域に対する評価要件を表C.1に示す。
表C.1 - 落雷地域の判定リスト(案)
雷対策地域
落雷発生マップによる評価
年間雷雨日数分布図
備考
落雷区域A
雷対策重点地域
25日以上
最も厳しい雷保護対策を施す地域
落雷区域B
雷対策地域
25日以上
Aよりリスク評価を低く見た地域
落雷区域C
雷対策地域
25日以下
リスク評価を最も低く評価した地域
57
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
落雷区域をマップで表したものを図C.4~図C.9に示す。これら図で示していない沖縄南西諸島は落雷区
域B,伊豆諸島は落雷区域Cと評価する。なお本マップでの判断が困難な場合や境界付近については上位
区域として評価する。
落雷区域A
落雷区域B
落雷区域C
図C.4 - 落雷区域判定マップ(案)
58
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
図C.5 - 落雷区域判定マップ:北海道エリア
図C.6 - 落雷区域判定マップ:東北エリア
59
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
図C.7 - 落雷区域判定マップ:関東・中部・近畿エリア
図C.8 - 落雷区域判定マップ:中国・四国・九州エリア
60
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
図C.9 - 落雷区域判定マップ:沖縄エリア
61
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
C.6 全国落雷日数マップ
図C.10に示す全国落雷日数マップは,民間機関の落雷標定システムにより,2008年から2012年の観測デ
ータに基づき,日本周辺の海域を含む地域の落雷日数の累積日数分布を積算値として示したものであり,
図C.4に示した落雷地域判定マップを補完するもので,参考として示すものである。
図C.10 - 全国落雷日数マップ(2008~2012年積算値)
C.7 参考文献
・新エネルギー産業技術総合開発機構, 日本型風力発電ガイドライン(落雷対策編), 2008
・気象庁,
落雷10年報, (1968)
62
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
附属書D
(参考)
風車構成部品等の雷保護
D.1 一般
本附属書では,風車及びウィンドファームを構成する部品の雷保護を参考として記載する。
D.2 雷保護が必要な風車構成部品等
風車本体及び雷保護対策を講じる構成部品例を図D.1に示す。
63
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
大分類
附属書 D 及び
JIS との対比
対策
小分類
適切なレセプタの設置
D.3.1.1
JIS C 1400-24 8.2.4.1
脱落防止構造
D.3.1.1
JIS C 1400-24 8.2.4.1
電流耐量の確保
D.3.1.2
JIS C 1400-24 附属書 C.6
翼変形に対する強度確保
D.3.1.2
-
接続部の強度確保
D.3.1.2
-
雷撃検出装置の設置
D.3.1.3
JIS C 1400-24 12.3
受雷部システムの設置
D.3.2
JIS C 1400-24 8.3.4
等電位ボンディングシステム
D.3.2
JIS C 1400-24 8.3.4
サージ保護
D.3.2.1
-
避雷針の併設
D.3.2.1
-
受雷部システム
D.3.1
翼
引下げ導線システム
ナセル
風向風速計
D.3.2
ナセル及び
他の構成部品
ハブ
金属材料厚の確保
-
JIS C 1400-24 8.3.2
開口部の電磁遮蔽
-
JIS C 1400-24 8.3.2
等電位ボンディング及びサージ保護
-
JIS C 1400-24 8.3.2
受雷部システムの設置
-
JIS C 1400-24 8.3.3
金属製支持構造物の採用
-
JIS C 1400-24 8.3.3
-
JIS C 1400-24 8.3.5,9.3
スピナ
タワー
D.3.3
代替電流経路構築
D.3.3.1
絶縁カップリング・絶縁ベアリング等
D.3.3.1
滑り接触・ボンディング用ストラップ等
D.3.3
JIS C 1400-24 8.4.3
放電ギャップ・滑り接触等
D.3.3
JIS C 1400-24 8.4.4
電気機械器具
耐振動・耐汚損設計
D.3.4.1
コンピュータ,プリン
SPD 設置,サージ電圧抑制対策
D.3.4.2
JIS C 1400-24 8.5.6
通信機器
SPD 設置,サージ電圧抑制対策
D.3.4.3
JIS C 1400-24 8.5.6
通信回線
光ケーブル化
D.3.4.4
電気機械器具
耐振動・耐汚損設計
D.3.4.1 と同様
高圧避雷器設置
D.3.5
JIS C 1400-24 8.6
A形接地極
D.3.6.1
JIS C 1400-24 9.1.2
B形接地極
D.3.6.1
JIS C 1400-24 9.1.2
雷保護等電位ボンディング
D.3.6.2
JIS C 1400-24 9.2
ウインドファーム全体の接地
D.3.6.3
D.3.6.4
JIS C 1400-24 9.5
JIS C 1400-24 9.6
立地環境の検討
D.3.7
機械的動力伝達装置
及びヨーシステム
D.3.4
電気システム及び電子
システム等
D.3.5
電力設備
JIS C 1400-24 8.4.2
軸受
ト基板,制御用電源
高圧変圧器
-
-
-
高圧ケーブル
D.3.6
風車及びウインドファ
ームの接地
接地極
D.3.7
独立避雷鉄塔による雷
保護対策
避雷鉄塔
図D.1-雷保護対策を講じる風車構成部品
-
64
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
D.3 風車構成部品等の雷保護対策
風車及びウィンドファームの雷保護は,6.2.2.3に示すように風車を設置するサイトの落雷区域に応じた
対策を講じなければならない。その為,表D.1に示す落雷区域に応じた風車構成部品への雷保護対策及び
雷保護レベルを考慮した上で次項以降の各風車構成部品の雷保護対策を講じることが望ましい。
D.3.1
翼の雷保護対策
翼の雷保護対策として,翼の受雷部システム,引下げ導線システム,その他接続部品及び追加の導電性
部品については,JIS C 1400-24の8.2(翼)に準拠するのが望ましい。また雷保護対策にはJIS Z 9290-1
等に準じた部品を使用してもよく,以下に示す要件を満たすことが望ましい。また,表D.1に示す落雷区
域に応じた風車構成部品への雷保護対策及び雷保護レベルを考慮した上で雷保護対策を講じることが望ま
しい。
表D.1-翼の雷保護対策
落雷区域
A
対策方法
対策箇所
保護レベルW 注 1 以上の雷保護対
レセプタの配置,レセプタの材質・サイズ,引下げ導
策(電荷量600クーロンに対応)
線,レセプタ補強,等
を構築する
B
C
レセプタの配置,レセプタの材質・サイズ,引下げ導
を構築する
線,レセプタ補強,等
保護レベルⅢ相当の雷保護対策
レセプタの配置,レセプタの材質・サイズ,引下げ導
を構築する
線,レセプタ補強,等
JIS C 1400-24の附属書JAに規定している保護レベル
注1
D 3.1.1
a)
保護レベルⅠ相当の雷保護対策
受雷部システム(レセプタ)
レセプタの設置
大型風車の翼には,雷保護装置としてレセプタを設置する。但し,レセプタ方式は翼メーカー及び
機種によって異なる為,方式は問わない。
b)
レセプタの配置
レセプタは,全方向からの雷を効率良く捕捉するように考慮して配置する。
c)
レセプタの材質(物性・サイズ)
レセプタは,雷を受けると熱により溶融する場合があるため,レセプタに用いる材料は,その物性
やサイズを考慮し, 十分な耐雷性(想定する落雷レベル,落雷頻度,交換頻度等を十分検討・検証し
た上で定義する)を持つものとする。また,受雷部の大型化(キャップレセプタ)は,エネルギー処
理量の増大,翼先端部の保護,捕捉効率の拡大に効果が見られるが,脱落防止の対策を確認すること
が望まれる。
d)
レセプタの補強及び翼の強化
既存のレセプタに改造を加え, 先端部までのレセプタを追加して受雷効果を上げる補強を行った場
合には効果が見られる。レセプタを設置しても完全に雷撃から翼を保護することは難しく,レセプタ
65
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
以外への雷撃により翼表面の損傷や貫通破壊などが発生する場合がある。したがって,翼においても
接着部を補強して一体化を図ること又は機械的強度を高めて,レセプタが翼から脱落する恐れのない
構造を選択することにより,雷被害の減少効果を図ることが可能である。
D.3.1.2
a)
引下げ導線システム
適正な引下げ導線(引き下げ導体)
引下げ導線は,雷電流を安全に大地に放電できる構造とする。風車を建設する地域の雷性状を考慮
し,十分な電流容量と耐久性をもつ導体で施設するとともに,設計供用期間中の翼の変形に対して十
分な強度を有すること。接続部も雷電流を安全に流せるとともに十分な強度を持つ構造とする。また,
断線に対して定期的な検査(導通の確認,アーク痕跡確認等)を行うことが望ましい。
D.3.1.3
雷撃検出装置
落雷発生状況や地域特性を考慮して,落雷区域Aの風車には雷撃検出装置を設置する。直撃雷を被雷し
た場合は直ちに運転を停止するとともに,被害や異常の確認を行うものとする。
落雷検出後の点検項目は主として目視点検となるが,以下の点検,確認を行う事が望ましい。
・被雷痕跡の有無
・レセプタの状況確認
・翼表面のはく離,クラックの有無
・エッジ部亀裂の確認
・ボルト等の固定具合
・引下げ導線接続状況(導通検査)
但し,他の設備により落雷対策を施した場合又は被雷した翼に損傷が発生していないことが分かった場
合は,この限りでないこととする。また,ボルト等の固定具合及び引下げ導線接続状況の2項目について
は,確認することが望ましい。
D.3.2
ナセル及び他の構造用部品の雷保護対策
ナセル及び他の構造用部品の雷保護として,ハブ,スピナ,ナセル及びタワーについては,JIS C
1400-24の8.3(ナセル及び他の構造用部品)に準拠するのが望ましい。また,雷保護にはJIS Z 9290-1等
に準じた部品を使用してもよく,以下に示す要件を満たすことが望ましい。
また,表D.2に示す落雷区域に応じた風車構成部品への雷保護対策及び雷保護レベルを考慮した上で雷
保護対策を講じることが望ましい。
表D.2-ナセル及び他の構造用部品の雷保護対策
落雷区域
A
対策方法
対策箇所
保護レベルW 注 1 以上の雷保護対策を構築す
ハブ,スピナ,ナセル及びタワー
る。JIS Z9290-3による雷保護ゾーンで定義さ
れた部位に対してのゾーン保護を構築する。
注1
B
保護レベルⅠ相当の雷保護対策を構築する。
ハブ,スピナ,ナセル及びタワー
C
保護レベルⅢ相当の雷保護対策を構築する。
ハブ,スピナ,ナセル及びタワー
JIS C 1400-24の附属書JAに規定している保護レベル
66
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
D.3.2.1
ナセル上の風向風速計
風速風向計は,通常,ナセル上に露出して設置され, 近接に避雷針を併設するのが一般的であるが,
それでも被雷して破損することがある。風向風速計は風車の運転・制御に使用されており,回路への雷サ
ージ侵入対策(電磁誘導,静電誘導対策),サージ電圧の抑制対策(適切な雷電流処理能力を持ったSPD
の適切な配置)を取り,機器損傷時には異常表示するとともに風車を必要に応じて停止させることが望ま
しい。
D.3.3
機械的動力伝達装置及びヨーシステムの雷保護対策
風車には,一般に翼のピッチシステム,主軸,増速機,発電機及びヨーシステム用の多数の軸受を搭載
しており,制御及び操作には油圧又はアクチュエータシステムを用いている。これら機械的動力伝達装置
及びヨーシステムの雷保護として,軸受,油圧システム並びに放電ギャップ及び滑り接触については,
JIS C 1400-24の8.4(機械的動力伝達装置及びヨーシステム)に準拠するのが望ましい。また,落雷地域
で使用実績のある部品を使用してもよく,以下に示す要件を満たすことが望ましい。
また,表D.3に示す落雷区域に応じた風車構成部品への雷保護対策及び雷保護レベルを考慮した上で雷
保護対策を講じることが望ましい。
表D.3-機械的動力伝達装置及びヨーシステムの雷保護対策
落雷区域
A
対策方法
対策箇所
保護レベルⅠ相当の雷保護対策を構築する。
各部品の軸受,油圧システム並びに放電
各装置,システムにおいて通電する電流レベ
ギャップ及び滑り接触等
ルを許容レベルとする保護対策を構築する。
B
保護レベルⅠ相当の雷保護対策を構築する。
各部品の軸受,油圧システム並びに放電
各装置,システムにおいて通電する電流レベ
ギャップ及び滑り接触等
ルを許容レベルとする保護対策を構築する。
C
保護レベルⅢ相当の雷保護対策を構築する。
各部品の軸受,油圧システム並びに放電
各装置,システムにおいて通電する電流レベ
ギャップ及び滑り接触等
ルを許容レベルとする保護対策を構築する事
が望ましい。
D.3.3.1
軸受
雷電流が軸受に被害を及ぼす事は知られており,雷電流への対策として,対象となる軸受を横切る形で
フレキシブル導体,摺動接触など類似の手段を講じることが推奨される。軸受を通る電流を減らすには,
その電流を迂回させて代替電流経路を構築する方法,及び軸受を含む雷電流回路のインピーダンスを増加
させる方法(絶縁カップリング,絶縁ベアリング等)が有効である。
D.3.4
電気システム及び電子システム等の雷保護対策
風車の電気及び制御システムに関しては,風車への雷放電,風車から発生するリーダ電流,雷放電の間
接的影響に対する保護を対象としている。雷保護は以下の項目がJIS C 1400-24の8.5(低圧電気システム
並びに電子システム及び装置)に準拠するほか,以下の要件を満たすことが望ましい。
また,表D.4に示す落雷区域に応じた風車構成部品への雷保護対策及び雷保護レベルを考慮した上で雷
67
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
保護対策を講じることが望ましい。
表D.4-電気システム及び電子システム等の雷保護対策
落雷区域
A
対策方法
対策箇所
保護レベルⅠ相当の雷保護対策を構築する。SPD(落
電気システム,制御システム全
雷区域に応じた能力をもって対応)を使用した保護協
般。
調をとり,主回路・制御回路・通信用のSPDを設置す
る。JIS Z 9290-4に従った等電位ボンディングを風車
内に適用する。
B
保護レベルⅠ相当の雷保護対策を構築する。SPD(落
電気システム,制御システム全
雷区域に応じた能力をもって対応)を使用した保護協
般。
調をとり,主回路・制御回路・通信用のSPDを設置す
る。JIS Z 9290-4に従った等電位ボンディングを風車
内に適用する。
C
保護レベルⅢ相当の雷保護対策を構築する。SPD(落
電気システム,制御システム全
雷区域に応じた能力をもって対応)を使用した保護協
般。
調をとり,主回路・制御回路・通信用のSPDを設置す
る。JIS Z 9290-4に従った等電位ボンディングを風車
内に適用する事が望ましい。
個々の構成部品に対しては,次に示す要件を満たすことが望ましい。
D.3.4.1
電気機械器具
発電機,電力変換器,変圧器,開閉器等を指す。
ナセル内に設置した変圧器は,振動や塩分により絶縁が劣化し,雷撃時に絶縁破壊する恐れがあるため,
使用上想定しうる振動及び汚損に耐え得る設計となっていることが望ましい。
D.3.4.2
コンピュータ,プリント基板及び制御用電源
回路への雷サージ侵入軽減対策(直接,間接(電磁誘導対策,静電誘導対策)),サージ電圧の抑制対
策(適切な雷電流処理能力を持ったSPDの適切な設置)をとり,機器損傷時には異常表示を行い,必要に
応じて風車を停止させることが望ましい。コンピュータ,プリント基板,制御用電源等が落雷で被害を受
ける頻度は,比較的多い。これらの機器の部品の費用は高いが,交換は容易であるため予備品をある程度
準備しておくことが望ましい。
D.3.4.3
通信機器
回路への雷サージ侵入軽減対策(直接,間接(電磁誘導対策,静電誘導対策)),サージ電圧の抑制対
策(適切な雷電流処理能力を持ったSPDの適切な設置)をとり,機器損傷時には異常表示を行い,必要に
応じて風車を停止させることが望ましい。落雷で被害を受ける通信機器には,通信回路用SPD,保安器,
TA(ターミナル・アダプター)がある。これらの機器が被害を受けるケースは多く,事故が起きたらす
ぐに部品交換できるように必要に応じて予備品を準備しておくことが望ましい。
SPDの設置には,主回路の電力変換器に取り付ける方法と,制御用機器に取り付ける方法がある。主回
68
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
路の電力変換器にはIGBT素子などのパワー半導体が使用されているが,パワー半導体は電圧に対する耐
量が小さく,サージ電圧に対してはすぐに破壊してしまう。サージ電圧は発電機側と系統側から侵入する
ことが考えられるので,SPDを電力変換器の入出力の近傍の2か所に取り付けるのが望ましい。
制御基板などの制御機器は低い電圧で動作しているため,サージ電圧に対しては非常に弱い。制御機器
へのサージ電圧は,ほとんどの場合外部へ接続されるライン等を介して侵入してくるので,SPDは制御用
電源の入口に取り付け,電力変換器と同様ライン間と接地線間に取り付けることが望ましい。SPDの設置
と設置場所を十分検討することで被害を抑えることが可能となる。
D.3.4.4
通信回線
通信回線は,一般的にキュービクルまで通信会社の回線を引き込み,そこから分岐して各風車に構内回
線を配線しているケースが多い。
構内回線にメタルケーブルを使用していると,キュービクルの通信回線機器の被害が,風車の通信回線
機器まで拡大したり,逆に風車での通信回線の被害がキュービクルの通信機器まで拡大することがある。
構内回線に光ケーブルを使用すれば,キュービクル内での被害が風車の通信機器まで拡大することがな
くなり,また風車の落雷による通信機器の被害が,他の風車やキュービクルまで拡大することが抑えられ
る。
D.3.5
高圧電力設備の雷保護対策
高圧電力設備の雷保護は,JIS C 1400-24の8.6(高圧電力系統)に準拠するほか,以下の事項を満たす
ことが望ましい。また,表D.5に示す落雷区域に応じた風車構成部品への雷保護対策及び雷保護レベルを
考慮した上で雷保護対策を講じることが望ましい。
表D.5-高圧電力設備の雷保護対策
落雷区域
A
対策方法
対策箇所
保護レベルW注1以上の雷保護対策(電荷量600クーロン
高圧変圧器,高圧ケーブル等。
に対応)を構築する。
高圧避雷器を設置する。
B
保護レベルⅠ相当の雷保護対策を構築する。
高圧変圧器,高圧ケーブル等。
高圧避雷器を設置する。
C
保護レベルⅢ相当の雷保護対策を構築する。
高圧変圧器,高圧ケーブル等。
高圧避雷器を設置することが望ましい。
注1
JIS C 1400-24の附属書JAに規定している保護レベル
風車外部の高圧ケーブルへの侵入サージの評価には,過渡回路網解析等の特殊な手法が必要となるが,
一般的な予防措置としては高圧避雷器の設置が望ましい。
高圧避雷器は一般的に引き込み口に設置されるが,避雷器から保護対象までの距離が遠く,引き込み口に
設置される避雷器では十分保護できない場合は,保護対象の近傍に避雷器を設置することが望ましい。
落雷区域Aでは冬季雷による避雷器の焼損が多くみられることから,容量の大きな避雷器を用いること
も有効である。
69
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
D.3.6
風車及びウィンドファームの接地による雷保護対策
風車の接地極,等電位ボンディング,構造用部品,電極の形状寸法,ウィンドファーム,接地システム
の設計・施工及び保守についてはJIS C 1400-24の9(風車及びウィンドファームの接地)に準拠するほか,
以下に示す要件を満たすことが望ましい。
また,表D.6に示す落雷区域に応じた風車構成部品への雷保護対策及び雷保護レベルを考慮した上で雷
保護対策を講じることが望ましい。
表D.6-風車及びウィンドファームの接地による雷保護対策
落雷区域
A
B
C
対策方法
対策箇所
接地の連接,等電位化を図り,抵抗値低減
接地極,構造用部品,電気機械器具,風車接地
対策を構築する。
システム,ウィンドファーム接地システム等
接地の連接,等電位化を図り,抵抗値低減
接地極,構造用部品,電気機械器具,風車接地
対策を構築する。
システム,ウィンドファーム接地システム等
接地の連接,等電位化を図り,抵抗値低減
接地極,構造用部品,電気機械器具,風車接地
対策を構築することが望ましい。
システム,ウィンドファーム接地システム等
国内基準による具体的な方法は別途示されており,風車の接地についても電気設備に準じた雷保護対策
方法が示されている。具体的には以下の項目等に対する要件を満たすことが望ましい。
D3.6.1
a)
風車の接地及び電極
接地
JIS Z 9290-1に規定するA形接地極,B形接地極の2種類の基本形接地極を用いる。
接地システムは出来る限り低いサージインピーダンスとなるよう設計し,大地電位上昇を最小限に
抑えることが望ましい。電位上昇の影響解析は,過渡解析ツール等を用いて実施し,必要に応じて避
雷器設置等の対策を施すことが望ましい。
b)
等電位化
等電位化はLPSを金属構造部分,金属製設備,内部システム,構造物に接続した系統外導電性部品
及び引込線と相互接続することで実現される。
c)
接地極
接地極は,規定の寸法以上のもので,規定数以上とすることが望ましい。
D3.6.2
雷保護等電位ボンディング
風車の全ての導電性構造部品は雷電流によって発生する機器間の電位差を最小化し,機器の損傷を防ぐ
ため,導電性構造部品の雷保護等電位ボンディングを行うことが望ましい。
タワー(鋼製円筒型,鋼製ラティス及び鉄筋コンクリート),タワー内機器類,コンクリート基礎,金
属製モノパイル基礎等の導電性構造部品の雷保護等電位ボンディングを行うことが望ましい。
D3.6.3
ウィンドファーム
ウィンドファームにおいて各風車は,それぞれ接地システムを持たなければならず,個々の風車及び高
圧変電所の接地システムはウィンドファーム全体で接地システムを構築することが望ましい。
D3.6.4
接地システム
70
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
接地システムの設計者は接続点,コネクタ,クランプ及び溶接の利用,引出し口の位置及び数並びにそ
の形式及び品質の詳細と併せ,接地システムの配置を記載した実施計画を策定することが望ましい。
D3.7
独立避雷鉄塔による雷保護対策
冬季雷の雷害リスクの高い地域では,冬季季節風による卓越風向が顕著であり,風車設置場所の冬季卓
越風向風上側に独立避雷鉄塔を設置すれば雷撃を効果的に回避できると考えられる。
独立避雷鉄塔は,当該鉄塔の高さや風車との位置関係などが,その効果の重要な要因となる。独立避雷
鉄塔は冬季の卓越風向と設置場所,設置コストと落雷リスク,効果的な避雷針等のシステム検討を行うこ
とが望まれ,設置においては十分な科学的根拠を有するデータにて評価を行う事が望ましい。
また,表D.7に示す落雷区域に応じた風車構成部品への雷保護対策及び雷保護レベルを考慮した上で雷
保護対策を講じることが望ましい。
表D.7-独立避雷鉄塔の雷保護対策
落雷区域
A
対策方法
対策箇所
雷雲の襲来方向が限定されている場合,風
避雷鉄塔等,突針部,接地システム等
車配置によっては効果が期待できる。
B
雷雲の襲来方向が限定されている場合,風
避雷鉄塔等,突針部,接地システム等
車配置によっては効果が期待できる。
C
(当該地域では,独立避雷鉄塔の有効性が小
さい。)
D.4 雷保護対策のチェックシート(例)
雷保護の評価を行うにあたって,雷保護チェックシート(例)を表D.8に示す。
71
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
表D.8-雷保護チェックシート(例)
チェック項目
機械部品
確認方法
レセプタ設置,配置,材質
レセプタ
図面,写真,仕様
引下げ導線
引下げ導線
書,試験結果,技
レセプタ補強,翼強化
翼,レセプタ
雷撃検出装置
翼,タワー等
仕様書
ハブ,スピナ,ナセル
図面,写真,仕様
タワー等
書,メーカ報告書
増速機,主軸,軸受,
類,技術資料
1. 翼の雷保護
術資料
図面,写真,試験
結果,技術資料
2. ナセル及び他の構造用部品
3. 機械的動力伝達装置及びヨーシステム
ヨー軸受,ヨー機器等
4. 低圧電気システム及び電子システム等
発電機,電力変換器,
変圧器,開閉器,制御
系機器,通信系機器等
5. 高圧電力系統
高圧変圧器,高圧ケー
ブル等
6. 風車及びウィンドファームの接地
風車の接地
ウィンドファームの接地
風力発電設備,風車基
図面,写真,仕様
礎構造物,付帯設備
書,メーカ報告書
風力発電設備,変電所
類,接地計画資料
内送電系,付帯設備
7. 独立避雷鉄塔
独立避雷鉄塔
図面,仕様書,技
術資料等,実験デ
ータ,論文等
評価
備考
72
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
附属書E
(参考)
保守・点検に関する参考事項
E.1
一般
この附属書では,風車の適切な運転監理及び維持運用をはかるための保守・点検に関する要求事項を参
考事項として示す。
E.2
保守・点検の要求事項
E.2.1
保安体制
風力発電事業者(設置者)は,電気事業法第42条第1項の規程により,風車の保安体制を含む保安規程
を提出しなければならない。その為,保安規程を保守・点検計画書の一部として添付することが望ましい。
E.2.2
a)
保守・点検の項目及び要領
保守・点検の対象部品
保守・点検計画書には,風車形式により異なることを考慮した上で,少なくとも表E.1に示す部品
を含むことが望ましい。
73
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
表E.1-保守・点検の対象部品
区分
部品名称
機械及び構成部品
翼
・翼本体
・接続ボルト
ロータ ナセル・アッセンブリ関連
・主軸,カップリング及びブレーキ機構
・増速機(ギアボックス)注1
・ピッチ制御システム(機械又は油圧式,予備電源含む)
・ヨー制御システム(機械又は油圧式)
・軸受
・冷却装置・空調装置
・風向風速計
・ナセルカバー
タワー
昇降機
ナセルフレーム,ハブ
電気部品
発電機
電力変換装置(コンバータ/インバータ)
変圧器
制御盤
遮断器
電路ケーブル
予備電源(蓄電池,ディーゼル発電機,等)
遠隔監視システム
力率改善コンデンサ
安全回路及び関連する重要センサ
雷保護部品
雷保護設備(レセプタ,引下げ導線,取付け部品等)
SPD
避雷針
雷撃検出装置(検出装置,運転制御装置等)
注記1 上記の当該部品を有する機種については,対象部品とする。
b)
保守・点検項目及び要領
保守・点検項目及び要領については,風力発電規程(JEAC 5005-2011)に基づき,作成しなけれ
ばならない。但し,風車形式,サイトの外部条件などにより項目及び頻度が異なるため,風力発電事
業者と風車製造メーカとが協議した上で作成する必要がある。
また,保守・点検計画書の作成にあたり,5.3.14(保守工程),JIS C 1400-1の13.5(保守マニュアル)
及び風力発電導入ガイドブック(2008年2月改訂第9版 NEDO)も参考にできる。
なお,これら参考文書の記載内容には,以下の項目を追加することが望ましい。マニュアル作成にあた
り,高乱流地域による疲労確認,構造部分の非破壊検査などの要領が含まれることが望ましい。
1)
台風,地震,雷などの天災後の臨時点検マニュアル
2)
経年劣化点検に関するマニュアル
2.1) 経年劣化点検に関する参考情報
74
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
雷撃検出装置で落雷を検出した場合,落雷による異常の有無や風車の健全性など再稼働前の点
検と確認ができる体制となっていることが望ましい。又落雷対策機能が維持されているかが定期
点検で確認できるような体制となっていることも望まれる。
過去の故障実績および他の同機種の風車の故障履歴等を参考にして,経年劣化の分析を行い,
経年劣化点検を検討することにより,風車の故障事故の防止や効率的な運転監理が行えると考え
られる。
劣化の原因としては,風雨などの外部条件と稼働状況による摩耗や損傷が考えられる。これら
の原因により影響を受ける風車の部品にも特徴がみられ,必ずしも全ての部品が対象となるわけ
ではない。これらを対候性劣化と稼働性劣化で区分して劣化対象部位を想定し, 劣化診断区分例
を参考として表E.2に示す。
これらの劣化部位においては,汚損状況や稼働状況と併せた劣化状況を検討したうえで独自の
日常点検,定期点検に劣化点検の要素を加えた点検内容と点検頻度を想定していくことが望まれ
る。なお,この時,消耗品と考えられるオイル系の資材等の使用量,頻度等の資料があれば点検
において有効である。
表E.2-劣化診断区分表例
劣化状況
対候性劣化
劣化原因
外部条件(風,雨,雷,雪,氷,
砂塵,温度変化等)
想定部位
・翼
・ナセル外装
・タワー外部
稼働性劣化
機械系
・回転部位(ベアリング)
主として稼働部位であり,回転や接触の経年変化
・ブレーキパッド
により劣化が考えられるもの。
・ヨーブレーキパッド
・スリップリング
電気系
・避雷器,SPD
稼働時間や設置期間による時間経過による劣化
・電路ケーブル
が考えられるもの。
・力率改善コンデンサ
・引下げ導線
・巻線(発電機,変圧器)
E.3
運転及び保守サーベイランス
E.3.1
一般
運転及び保守サーベイランスの目的は,特定の風車設備又は特定サイトの風車プロジェクトが,設計文
書に記載した関連マニュアルに従って運転及び保守を行っていることを確認することにある(12.4参照)。
サーベイランスには,プロジェクト認証書に記載した風車及びその他設備及び部品の検査だけではなく,
運転及び保守記録の調査を実施することが必要である。
運転及び保守サーベイランスは,風力発電事業者と認証機関との合意に基づいて定期的に実施しなけれ
ばならない。合意では,サーベイランスの周期及び範囲を指定しなければならない。運転及び保守サーベ
イランス適合証明書によって,この合意に基づく条件に適合していることを証明する。
注記
E.3.2
本箇条は,JIS C 1400-22の9.16.1を参照している。
運転及び保守サーベイランスの要求事項
認証機関は,運転及び保守に関する記録並びに報告書を評価する。評価では,少なくとも次の内容を確
75
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
認しなければならない。
― 保守作業が,保守マニュアルに従った内容で,正規の有資格者によって行われたこと。
― 制御装置の設定が,設計文書に指定した制限値に適合していること。
― 全てのRMR(Repair,Modification and Replacement,補修,改良及び交換)が,認証内容に従って
いることを,RMR報告書によって確認すること。
― これに加えて,認証機関は,認証書に記載した風車,その他設備の全体的な状態を検査しなけれ
ばならない。検査の範囲は,次の内容に基づく。
― 運転及び保守記録並びに報告書の評価
― 前回の検査で未解決の課題の状況
― 前回の検査での勧告事項で未解決な事項の状況
― 進行中のRMRプロジェクトの状況
事業者の指示書,保守マニュアル及び保守記録は,関係する人員が理解できる言語で作成しなければな
らない。検査報告書は,対応する保守マニュアルに添付しなければならない。認証書に適合するように補
修又は改良が行われていることを確認するため,補修及び改良又はそのいずれかを実施した部品には特に
注意を払わなければならない。
注記
E.3.3
本箇条は,JIS C 1400-22の9.16.2を参照している。
運転及び保守サーベイランスの適合証明書
運転及び保守の評価が適切である場合,検査報告書及び適合証明書を発行して完了する。適合証明書の
書式例を,附属書FのF.2.8に示す。
注記
本箇条は,JIS C 1400-22の9.16.3を参照している。
76
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
E.4
保守・点検のチェックシート(案)
保守・点検の評価を行うにあたって,保守・点検チェックシート(案)を表E.3に示す。
表E.3-保守・点検チェックシート(案)
チェック項目
確認方法
判定
1. 風力発電設備
運転保守要領
保守点検マニュアル
点検内容
風力発電規程
点検頻度
設計文書,指示書,等
2. 風力発電設備の安全装置
点検内容
保守点検マニュアル
風力発電規程
点検頻度
設計文書,指示書,等
3. 経年劣化診断
機械系
点検内容
回転部位(ベアリング,ブレーキ
パッド,ヨーブレーキパッド,
保守点検マニュアル
点検頻度
スリップリング,等)
電気系
指示書,技術資料等
必要に応じた非破壊検査結果
点検内容
電力用コンデンサ,蓄電池,等
設計文書
保守点検マニュアル
点検頻度
E.5
設計文書
指示書,技術資料等
参考文献
・日本電気協会,風力発電規程(JEAC5005-2011)
・新エネルギー・産業技術総合開発機構,風力発電導入ガイドブック
2008年2月
・新エネルギー財団,地域創発型新エネルギー人材支援事業モデル教材-風力-
備考
77
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
附属書F
(参考)
評価報告書及び適合証書の書式
F.1
一般
本附属書では,サイト適合性評価で評価した次に示す評価項目の評価報告書及び適合証明書の書式を参
考として示す。
―
風車本体の設計評価
―
サイト条件調査の評価
―
終局荷重及び疲労荷重の評価
―
支持構造物の設計評価
―
停電対策の評価
―
雷保護対策の評価
―
保守・点検計画の評価
―
最終評価
F.2
評価報告書及び適合証明書の書式
次に各評価項目における評価報告書及び適合証明書のサンプル書式を示す。
78
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
F.2.1
風車本体の評価報告書サンプル書式
風車本体の評価報告書のサンプル書式を図F.1に示す。
SFC -(番号)
風車本体の設計評価報告書
本報告書は,次に示す風力発電事業における風車の風車本体の設計が,xxx発行「風力発電のサイト
適合性評価手法」
(20xx年xx月xx日制定)に基づき評価されていることを証明するものである。
( 事 業 者 名 )
( 事業者所在地 )
(風車管理番号)
評価する風車の仕様:
( 風 車 型 式 )
(風車製造メーカ)
本報告書は次の資料に基づき評価を行った。
○設計適合評価に関する証明書(設計認証証書又は型式認証証書)
設計適合証明書の有無
:
有
設計適合評価証明書 名称
:
Xxxx
設計適合評価証明書 番号
:
Xxxx
発行日付
:
・
無
年
月
日
○設計適合評価に関する文書
-設計文書リスト(JISC1400-22の附属書Aを参照)
(文書番号XXX-YYY)
-適用した規格リスト
(文書番号XXX-YYY)
-主要データに関連する外部条件の仕様
(文書番号XXX-YYY)
(発行日)
(会社所在地)
(評価実施者名)
(署名)
図F.1 風車本体の設計評価報告書のサンプル書式
年
月
日
79
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
F.2.2
サイト条件調査の評価報告書サンプル書式
サイト条件調査の評価報告書のサンプル書式を図F.2に示す。
SFC -(番号)
サイト条件調査の評価報告書
本報告書は,次に示す風力発電事業における風車のサイト条件調査が,xxx発行「風力発電のサイト
適合性評価手法」
(20xx年xx月xx日制定)に基づき評価されていることを証明するものである。
( 事 業 者 名 )
( 事業者所在地 )
(風車管理番号)
評価する風車の仕様:
( 風 車 型 式 )
(風車製造メーカ)
本報告書は次の資料に基づき評価を行った。
○サイトの外部条件の測定実施者の評価
測定実施者
測定カテゴリ
認定の有・無
○サイト条件調査に関する文書(JISC1400-1の11を参照)
-風条件(記載例:風条件評価報告書)
(文書番号XXX-YYY)
-雷条件
(文書番号XXX-YYY)
-地震条件
(文書番号XXX-YYY)
-地質条件
(文書番号XXX-YYY)
-上記以外の環境条件
(文書番号XXX-YYY)
-電力系統の条件
(文書番号XXX-YYY)
(発行日)
(会社所在地)
(評価実施者名)
(署名)
図F.2 サイト条件調査の評価報告書のサンプル書式
年
月
日
80
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
F.2.3
終局荷重及び疲労荷重の評価報告書サンプル書式
終局荷重及び疲労荷重の評価報告書サンプル書式を図F.3に示す。
SFC -(番号)
終局荷重及び疲労荷重の評価報告書
本報告書は,次に示す風力発電事業における風車の終局荷重及び疲労荷重が,xxx発行「風力発電の
サイト適合性評価手法」
(20xx年xx月xx日制定)に基づき評価されていることを証明するものである。
( 事 業 者 名 )
(事業者所在地)
(風車管理番号)
評価する風車の仕様:
( 風 車 型 式 )
(風車製造メーカ)
本報告書は次の資料に基づき評価を行った。
○サイトの外部条件の評価実施者の評価
評価実施者
評価項目
認証の有・無
事業者A
風力発電のサイト適合性評価手法
無
風車メーカB
IEC 61400-1 (2005)
有(Germanischer Lloyd)
風車メーカB
IEC 61400-1 (2005)
有(Germanischer Lloyd)
(発行日)
(会社所在地)
(評価実施者名)
(署名)
図F.3 風条件及び終局荷重・疲労荷重の評価報告書サンプル書式
年
月
日
81
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
F.2.4
支持構造物の設計の評価報告書のサンプル書式
支持構造物の設計評価報告書のサンプル書式は,図F.4に示す。
SFC -(番号)
支持構造物の設計評価報告書
本報告書は,次に示す風力発電事業における風車の支持構造物の設計が,xxx発行「風力発電のサイ
ト適合性評価手法」(20xx年xx月xx日制定)及び同規格で引用される以下の関連する指針等に基づいて
評価され,適合していることを証明するものである。
○公益社団法人土木学会発行「風力発電設備支持物構造設計指針・同解説」
(2010年版)
○発電用風力設備に関する技術基準を定める省令
( 事 業 者 名 )
(事業者所在地)
(風車管理番号)
評価する風車の仕様:
( 風 車 型 式 )
(風車製造メーカ)
本報告書は次の資料に基づき評価を行った。
-支持構造物の設計に関する概要説明書
(文書番号XXX-YYY)
-設計概要書
(文書番号XXX-YYY)
-地盤調査書
(文書番号XXX-YYY)
-構造計画及び構造設計概要書
(文書番号XXX-YYY)
(発行日)
(会社所在地)
(評価実施者名)
(署名)
図F.4 支持構造物設計の評価報告書のサンプル書式
年
月
日
82
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
F.2.5
停電対策の評価の評価報告書のサンプル書式
停電対策の評価の評価報告書のサンプル書式は,図F.5に示す。
SFC -(番号)
停電対策の評価報告書
本報告書は,次に示す風力発電事業における風車の停電対策が,xxx発行「風力発電のサイト適合性
評価手法」
(20xx年xx月xx日制定)に基づいて評価され,適合していることを証明するものである。
( 事 業 者 名 )
(事業者所在地)
(風車管理番号)
評価する風車の仕様:
( 風 車 型 式 )
(風車製造メーカ)
本報告書は次の資料に基づき評価を行った。
-停電時の安全要求事項に関する文書
(文書番号XXX-YYY)
-停電対策の要求事項に関する文書
(文書番号XXX-YYY)
(発行日)
(会社所在地)
(評価実施者名)
(署名)
図F.5 停電対策の評価報告書のサンプル書式
年
月
日
83
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
F.2.6
雷保護対策の評価の評価報告書サンプル書式
雷保護対策の評価の評価報告書サンプル書式は,図F.6に示す。
SFC -(番号)
雷保護対策の評価報告書
本報告書は,次に示す風力発電事業における風車の雷保護対策が,xxx発行「風力発電のサイト適合
性評価手法」
(20xx年xx月xx日制定)に基づいて評価され,適合していることを証明するものである。
( 事 業 者 名 )
(事業者所在地)
(風車管理番号)
( 落 雷 区 域 )
評価する風車の仕様:
( 風 車 型 式 )
(風車製造メーカ)
本報告書は次の資料に基づき評価を行った。
○落雷区域の判定に関する文書
(文書番号XXX-YYY)
-風車設置周辺の落雷リスクマップ
-計画風車位置資料(緯度経度,地図上図示)
-風車設置周辺の年間落雷日数分布図
-落雷区域判断根拠資料
○風車構成部品の雷保護チェックシート
(文書番号XXX-YYY)
○風車構成部品の雷保護評価の根拠資料一式
(文書番号XXX-YYY)
-翼
-高圧電力系統
-ナセル及び他の構造部品
-風車及びウィンドファームの接地
-機械的動力伝達装置及びヨーシステム
-独立避雷鉄塔
-低圧電気システム及び電子システム
(発行日)
(会社所在地)
(評価実施者名)
(署名)
図F.6 雷保護対策の評価報告書サンプル書式
年
月
日
84
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
F.2.7
保守・点検計画の評価報告書サンプル書式
保守・点検計画の評価報告書サンプル書式は,図F.7に示す。
SFC -(番号)
保守・点検計画の評価報告書
本報告書は,次に示す風力発電事業における風車の保守・点検計画が,xxx発行「風力発電のサイト
適合性評価手法」(20xx年xx月xx日制定)に基づいて評価され,適合していることを証明するものであ
る。
( 事 業 者 名 )
(事業者所在地)
(風車管理番号)
評価する風車の仕様:
( 風 車 型 式 )
(風車製造メーカ)
本報告書は,次の資料に基づき保守・点検計画の評価を行った。
○保守・点検計画書(保守・点検マニュアル)
(文書番号XXX-YYY)
-保安規程(保安体制を含む書類)
-風力発電規程(JEAC 5005-2011)に準じた保守・点検マニュアル
-サイト条件に応じた特殊な保守・点検マニュアル
(発行日)
(会社所在地)
(評価実施者名)
(署名)
図F.7 保守・点検計画の評価の評価報告書サンプル書式
年
月
日
85
風力発電のサイト適合性評価手法:2015
F.2.8
サイト適合性証明書サンプル書式
サイト適合性証明書サンプル書式は,図F.8示す。
SC -(番号)
サイト適合性証明書
本サイト適合性証明書は,以下に示すサイトに設置される風車が,xxxx発行「風力発電のサイト適
合性評価手法」(20xx年xx月xx日制定)に基づいて評価され,申請されたサイトに設置に設置するこ
との適合性を証明するものである。
( 事 業 者 名 )
(事業者所在地)
(風車管理番号)
( 風 車 型 式 )
(風車製造メーカ)
本証明書は,次の評価報告書に基づき評価を行った。
評価報告書
証明書番号
風車本体の設計評価
SFC-XXXX
風条件の評価報告書
SFC-XXXX
サイト条件調査の評価報告書
SFC-XXXX
終局荷重,疲労荷重の評価報告書
SFC-XXXX
支持構造物設計評価報告書
SFC-XXXX
停電対策の評価報告書
SFC-XXXX
雷保護対策の評価報告書
SFC-XXXX
保守・点検計画の評価報告書
SFC-XXXX
日付
評価実施者
このサイト適合性証明書は証明書発行日から有効である。
(発行日)
(会社所在地)
(評価実施者名)
(署名)
図F.8 サイト適合性証明書
年
月
日
JEM XXXX:20xx
著作権法により,無断での複製,転載等は禁止されております。
20xx年(平成yy年)M月D日 発行
発
行
所
社団法人
〒102-0082 東京都千代田区一番町17番地4
日本電機工業会