彦根藩の当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救った
と伝えられる招き猫と井伊軍団のシンボルとも言える赤備え（戦国時
代の井伊軍団編成の一種、あらゆる武具を朱りにした部隊編成のこと
）と兜（かぶと）を合体させて生まれたキャラクタ－。
1️⃣特開2025-01776 スパー型洋上風力発電設備の建造方法 戸田建
設株式会社
【要約】浮体式風車に発生する長周期のヨー運動を低下して浮体式風
車を構成する構造物の疲労寿命が低下するのを抑制する。
【解決手段】本開示に係る浮体式風車のヨー運動低減装置の一態様は、
水面に浮かぶ浮体と、浮体に設置された風力発電装置と、浮体を係留
する係留索と、を備えた浮体式風車のヨー運動低減装置であって、浮
体のヨー角の基準位置に対するヨー方向の変位を検出するヨー角検出
部と、浮体にヨー方向の旋回力を加えることが可能なヨー角抑制機構
と、ヨー角検出部で検出されるヨー方向の変位のうちの長周期変位を
低減する方向の旋回力を浮体に加えるように、ヨー角抑制機構を制御
するように構成されたヨー角制御部と、を備える。
図1.一実施形態に係るヨー運動低減装置を備える浮体式風車の斜視図
【符号の説明】 １ 浮体式風車 １０ 浮体 １２ 第１コラム
１４ａ、１４ｂ 第２コラム １６ａ、１６ｂ ロワーハル １８
梁部材 ２０（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ）
係留索 ２２ 空洞部 ４０ 風力発電装置 ４２ ナセル ４４ タワー
４６ ロータ ４６ａ ブレード ５０ ヨー運動低減装置 ５２
ヨー角検出部 ５４（５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄ、５４ｅ）
ヨー角抑制機構 ５６ ヨー角制御部 ５８ 方位センサ ６０ ＧＰＳ
衛星 ６２ 処理部 ６４ 比較器 ６６ フィルタ部 ６８ 長周期変
位算出部 ７０ 加算器 ７２ａ 油圧シリンダ（第２油圧シリンダ）
７２ｂ 油圧シリンダ（第１油圧シリンダ） ７４ 作動油給排部
７６（７６ａ、７６ｂ） ウォータジェット推進器 ７８（７８ａ、
７８ｂ） フィン ８０ 回動軸 ８２ フィン駆動部 ８４（８４ａ、
８４ｂ） ロータセイル ８６ 回転軸 ８８ ロータセイル駆動部
９０ 相関マップ ９２ ピッチ調整部 ９４ ピッチ駆動部 Ａｐ
ピッチ角度 Ｃ 揚力 Ｄ 距離 Ｄｊ ヨー方向の変位 Ｄｔ 目標
変位 Ｆｍ 係留力 Ｋｄ 比例ゲイン Ｋｉ 積分ゲイン Ｋｐ 微分
ゲイン Ｌ１、Ｌ２ 直線 Ｌｄ 長周期波成分 Ｌｄ０ 長周期変位
Ｓｗ 水面 Ｔ 旋回力 Ｗ 風
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水面に浮かぶ浮体と、該浮体に設置された風力発電装置と、該浮体を
係留する係留索と、を備えた浮体式風車のヨー運動低減装置であって、
前記浮体のヨー角の基準位置に対するヨー方向の変位を検出するヨー
角検出部と、 前記浮体にヨー方向の旋回力を加えることが可能なヨー
角抑制機構と、前記ヨー角検出部で検出される前記ヨー方向の変位の
うちの長周期変位を低減する方向の前記旋回力を前記浮体に加えるよ
うに、前記ヨー角抑制機構を制御するように構成されたヨー角制御部と、
を備える浮体式風車のヨー運動低減装置。
【請求項２】 前記ヨー角制御部は、前記ヨー角検出部で検出される前
記ヨー方向の変位の時系列変化で表される波形パターンのうち、所定周
期以上の長周期波成分を取り出すように構成されたフィルタ部と、 前
記フィルタ部によって取り出された前記長周期波成分に対応する前記
長周期変位を算出する長周期変位算出部と、を含む請求項１に記載の
浮体式風車のヨー運動低減装置。
【請求項３】前記ヨー角制御部は、前記長周期変位が目標変位に近づ
くように前記ヨー角抑制機構を作動させるフィードバック制御を行う
ように構成された請求項１に記載の浮体式風車のヨー運動低減装置。
【請求項４】 前記係留索は、
前記浮体に対して正方向の前記ヨー方向の変位に抗する係留力を付
加可能な第１係留索と、前記浮体に対して前記正方向と逆方向の負方向
の前記ヨー方向の変位に抗する係留力を付加可能な第２係留索と、を含み、
前記ヨー角抑制機構は、
前記第１係留索又は前記第１係留索と前記浮体との接続部に設けら
れた第１油圧シリンダと、
前記第２係留索又は前記第２係留索と前記浮体との接続部に設けら
れた第２油圧シリンダと、を含む請求項１乃至３のいずれか１項に記載
の浮体式風車のヨー運動低減装置。
【請求項５】 前記ヨー角抑制機構は、水流噴射口が水面より上方の前
記浮体に設けられ、前記長周期変位を低減する方向に水流を噴射可能な
少なくとも１つのウォータジェット推進器を含む請求項１乃至３のい
ずれか１項に記載の浮体式風車のヨー運動低減装置。
【請求項６】 前記ヨー角抑制機構は、
水面より上方の前記浮体に設けられ、翼形状の断面を有する少なく
とも１つのフィンと、 前記フィンを軸中心に回動させるフィン駆動
部と、を含む請求項１乃至３のいずれか１項に記載の浮体式風車のヨー
運動低減装置。
【請求項７】 前記ヨー角抑制機構は、
前記水面より上方の前記浮体に軸中心に回転可能に立設された少な
くとも１つのロータセイルと、 前記ロータセイルを軸中心に回転させ
るロータセイル駆動部と、を含む請求項１乃至３のいずれか１項に記
載の浮体式風車のヨー運動低減装置。
【請求項８】 前記風力発電装置は、ピッチ角度が変更可能な少なくと
も１つのブレードを含み、 前記ヨー角抑制機構は、前記ブレードのピ
ッチ角度を変更可能なピッチ駆動部を含み、 前記ヨー角制御部は、風
を受けた前記ブレードが前記浮体に前記旋回力を加えることが可能なよ
うに前記ブレードのピッチ角度を調整するピッチ調整部を含む請求項
１乃至３のいずれか１項に記載の浮体式風車のヨー運動低減装置。
【発明の効果】 本開示に係る浮体式風車のヨー運動低減装置の一態様
によれば、浮体式風車に発生するヨー方向の長周期変位を低減できる
ため、風向きに対するロータの角度を発電効率上最適に維持でき、こ
れによって、発電量の低下を抑制できると共に、浮体式風車を構成す
る構造物の疲労寿命が低下するのを抑制でき、かつ暴風時などで係留
索に加わる最大係留力の増加を抑制できる。
【発明の詳細な説明】
洋上に設置される浮体式風車は、水面に浮かぶように浮力を発生させ
る浮体と、この浮体に設置された風力発電装置と、浮体を係留するた
めの係留索等を備えている。浮体構造の一例として、本発明者等は、
風力発電装置が設置される１本の第１コラムと、２本の第３コラムと、
第１コラム部と２本の第２コラム部間を夫々接続する２つの中空のロ
ワーハルと、を備え、２つのロワーハルが梁部材によって接続された
構成を有し、潮流や海流から受ける力に対して浮体に発生する抗力を
抑制可能な浮体を提案している（特許文献１）。
【特許文献１】 国際公開第２０２２／００４６９０号
【発明が解決しようとする課題】
最近の浮体式風力発電装置は、浮体式風車の超大型化に伴い、浮体式
風車に発生するヨー運動（浮体の重心を中心とした垂直線回りの回転運
動）のうち、長周期のヨー運動が過大となる傾向にある。発電時に長周
期のヨー運動が発生すると、幾何学的にロータの向きを風向きに対して
最適化できなくなるため、発電量が低下すると共に、ロータのヨー角度
を調整するヨー駆動装置やタワーに加わる負荷が増大し、さらには、暴
風時などにおいて浮体式風車を係留する係留索に加わる最大係留力が増
大するという問題がある。そのため、浮体式風車を構成する構造物の疲
労寿命を低下させるという問題がある。本開示は、上述する事情に鑑み、
浮体式風車に発生するヨー方向の長周期変位を低減することを目的と
する。
図2.ヨー角抑制機構を備える浮体の平面図
図3.一実施形態に係るヨー角制御部のブロック線図
図4 実施形態に係るヨー角制御部の制御ステップを示すフロー図
図5.一実施形態に係るヨー角制御部のブロック線図
図６一実施形態に係るヨー角抑制機構を備える浮体の平面図
2️⃣特開2025-016390 浮体式張力脚プラットフォームの輸送及び設置
を目的とした浮体構造 ブルーウォーター・エナジー・サービスィズ・
ベー・フェー
3️⃣特開2024-13915 半潜水浮体式基礎および半潜水浮体式基礎の構
築方法 大成建設株式会社
4️⃣特開2024-077626 海洋半潜水型プラットフォームの建設及び進水
方法及びそのようにして建設された海洋半潜水型プラットフォーム
フィンカンティエリ ソチエタ ペル アツィオニ
5️⃣特開2024-065150 浮体式風車のヨー運動低減装 戸田建設株式会社