第1章 海外における海洋再生エネルギーの支援政策と日本の課題

• 1. EU の支援政策
  • 1.1 再生可能エネルギー白書
  • 1.2 再生可能電力推進に関する欧州指令
  • 1.3 再生可能な資源からのエネルギー使用の推進に関する指令
  • 1.4 欧州戦略的エネルギー技術計画 (SET Plan)
  • 1.5 SET Plan の実施のための政策提言「低炭素エネルギー技術開発への投資」
  • 1.6 欧州研究開発フレームワーク計画
• 2. 欧州各国における支援政策
• 3. 海洋再生エネルギーの利用を推進していく上での日本の課題

第2章 海外の海洋再生エネルギープロジェクト、実証実験と企業動向

第1節 海外における波力発電の動向

• 1. 主要国の産業政策
• 2. 波力発電技術
  • 2.1 波力エネルギー利用技術の特徴
  • 2.2 技術開発の現状と新たな課題
  • 2.3 波力エネルギーの腑存量
• 3. 主要国・地域別動向
  • 3.1 英国
  • 3.2 ポルトガル
  • 3.3 スペイン
  • 3.4 アイルランド
  • 3.5 スウェーデン
  • 3.6 デンマーク
  • 3.7 欧州協力プロジェクトSEEWEC の失敗
  • 3.8 米国
  • 3.9 オーストラリア
• 4. 波力発電のコスト
  • 4.1 導入目標
  • 4.2 発電コストの現状と将来見通し

第2節 海外における海流・潮流・潮汐発電のプロジェクトと発電装置

• 1. 潮汐発電
  • 1.1 ランス潮汐発電所
  • 1.2 中国の潮汐発電所
  • 1.3 始華潮汐発電所
• 2. 潮流・海流発電
  • 2.1 イギリス
  • 2.2 カナダ
  • 2.3 アメリカ合衆国
  • 2.4 韓国
  • 2.5 その他の国
• 3. 潮流発電装置
  • 3.1 Marine Current Turbines Ltd.
  • 3.2 Lunar Energy Power Ltd.
  • 3.3 Atlantis Resources Corporation
  • 3.4 OpenHydro Group Limited
  • 3.5 Ocean Flow Energy Ltd.
  • 3.6 Venturi Diffuser 付き
• 4. 実証実験サイト
  • 4.1 EMEC (European Marine Energy Centre)
  • 4.2 NaREC (New and Renewable Energy)

第3節 海外における洋上風力発電のプロジェクト、実証実験と企業動向

• 1. 世界の風力発電導入に向けた目標
• 2. 風力発電の動向
• 3. 洋上風力発電のプロジェクト
• 4. 実証実験
• 5. 企業動向

第4節 海外における海洋温度差発電の実証実験と企業動向

第5節 海洋再生エネルギーの基準化への動き

第3 章 日本における海洋再生エネルギーの開発動向・要素技術と経済性評価

第1節 波力発電の化初動向・要素技術と経済性評価

• 〔1〕 伊豆大島周辺の波力発電プロジェクト
  • 1. 海象・波浪解析
  • 2. 海況計測ブイによる現場観測
  • 3. 複数波力発電ブイの干渉影響と係留システムと施工法の検討
  • 4. ラウンドテーブル
• 〔2〕 多重共振振動水柱型波力発電
  • 1. 振動水柱型波力発電の概要
    • 1.1 発電原理
    • 1.2 発電システム
  • 2. 振動水柱型波力発電の開発の歴史
    • 2.1 大型浮体式波力発電装置「海明」
    • 2.2 沖合型浮体式波力装置「マイティーホエール」
  • 3. 多重共振振動水柱型波力発電の開発
    • 3.1 多重共振振動水柱型方式の特徴
    • 3.2 多重共振振動水柱型装置の技術開発
    • 3.3 多重共振振動水柱型波力装置の今後の展望
• 〔3〕 後ろ曲げダクトブイ (BBDB) による波力発電
  • 1. 水槽実験によるBBDB の基本性能の把握
    • 1.1 BBDB の発電性能
    • 1.2 BBDB に働く漂流力
  • 2. BBDB の性能予測のための数値計算
    • 2.1 周波数領域での計算
    • 2.2 時間領域での計算
• 〔4〕 浮体型振り子式波力発電
  • 1. 水槽実験による浮体型振り子式波力発電装置の基本特性の把握
    • 1.1 実験装置および供試体模型概略
    • 1.2 総合変換効率および浮体運動特性
• 〔5〕 ジャイロ式波力発電
  • 1. 波力発電の特徴とジャイロ式波力発電に至る経緯
  • 2. ジャイロ式波力発電の原理と理論
  • 3. 開発状況
  • 4. 現状の経済性評価と実用化構想
• 〔6〕 人工筋肉アクチュエータを用いた波力発電システムの現状と未来
  • 1. 人工筋肉 (EPAM) の概要
  • 2. 発電への応用
    • 2.1 発電原理
    • 2.2 ブイを利用した波力発電
    • 2.3 水流・海流を利用したEPAM 水車型発電
  • 3. 今後の展望

第2節 海流・潮流・潮汐発電の開発動向・要素技術と経済性評価

• 〔1〕 来島海峡における潮流発電
  • 1. 来島海峡における潮流
  • 2. 潮流発電に適用する水車
  • 3. ダリウス形水車
  • 4. 小型モデル水車による水路実験
  • 5. 第1 回海洋実験 (1983.8.24 ～ 29)
  • 6. 第2 回海洋実験 (1984.7 ～ 8)
  • 7. 第3 回海洋実験 (1986.8 ～ 1988.3)
• 〔2〕 生月大橋における潮流発電
  • 1. 潮流発電の現場と潮流観測結果
  • 2. 水車の開発
  • 3. 実海域実験
• 〔3〕 津軽海峡における海流発電
  • 1. 津軽海流・潮流測定結果
    • 1.1 調和解析
    • 1.2 各地点の流速値とその比較
    • 1.3 流向
    • 1.4 15 日間の流速測定結果
  • 2. 海流発電実証試験
    • 2.1 大間崎海流発電実用化委員会
  • 3. 海流発電における課題
    • 3.1 技術的課題
    • 3.2 環境への課題
    • 3.3 今後への課題
• 〔4〕海流発電システムの現状と課題～メガワット級海流発電システムへの挑戦～
  • 1. 海流エネルギーと黒潮海流
  • 2. 海流発電の諸方式
  • 3. 世界の海流発電への取り組み
  • 4. 日本の海流発電への取り組み
  • 5. メガワット級海流発電のコンセプト
  • 6. 課題と展望
• 〔5〕 日本沿岸域に適した低コスト潮流発電システムの開発
  • 1. 低コスト潮流発電システムのコンセプト
  • 2. 弾性固定ピッチタービンの開発
    • 2.1 弾性タービンの設計フロー
    • 2.2 性能評価試験方法
  • 3. コスト評価システムの開発
  • 4. 試設計

第3節 洋上風力発電の開発動向・要素技術と経済性評価

• 〔1〕 洋上風力発電 (着床式・浮体式) の開発動向・要素技術と経済性
  • 1. 洋上風車の課題
    • 1.1 塩害
    • 1.2 基礎構造
    • 1.3 信頼性向上
    • 1.4 輸送と据付工事
  • 2. 着床式の開発動向・要素技術と経済性
    • 2.1 着床式洋上風車の経済性
  • 3. 浮体式の開発動向・要素技術と経済性
• 〔2〕 せたな町洋上風力発電事業～日本初の洋上風力発電施設「風海鳥」～
  • 1. 洋上風車建設の経緯
    • 1.1 港湾の有効活用とクリーンエネルギー推進
    • 1.2 洋上発電に適した立地条件
  • 2. 洋上風車「風海鳥」の概要
    • 2.1 風車の仕様
    • 2.2 発電量及び設備利用率
• 〔3〕 ウィンド・パワーかみす洋上風力発電所
  • 1. ウィンド・パワーかみす洋上風力発電所の立地
  • 2. ウィンド・パワーかみす洋上風力発電所事業概要
  • 3. 洋上風力への取り組み
  • 4. 前例の無い取り組み
  • 5. 「ウィンド・パワーかみす」洋上風力発電所の意義
• 〔4〕 佐世保での浮体式洋上風力発電実証実験
  • 1. ハイブリッドスパーの基本コンセプト
  • 2. 実験概要
  • 3. 実験結果
  • 4. 結論および今後の展望
• 〔5〕 洋上風力発電 (セイリング式) の開発動向・要素技術と経済性評価
  • 1. セイリング式洋上風力発電の開発動向
  • 2. セイリング式洋上風力発電の設計技術
    • 2.1 構造設計技術
    • 2.2 帆走性能設計技術
  • 3. セイリング式洋上風力発電のエネルギー輸送技術と運航技術
    • 3.1 水素発生技術
    • 3.2 運航技術
  • 4. セイリング式洋上風力発電の経済性
    • 4.1 Energy Profit Ratio (EPR)
    • 4.2 発電単価

第4節 海洋温度差発電の開発動向・要素技術と経済性評価

• 〔1〕実証実験
• 〔2〕 相模湾での「拓海」プロジェクト
  • 1. 海洋深層水
  • 2. 海洋肥沃化実験装置「拓海」
    • 2.1 研究プロジェクト内容
    • 2.2 拓海の成果と今後の課題
• 〔3〕 深層水冷熱利用空調システム (SWAC) とその他の冷熱利用
  • 1. 自然界の冷水 (冷熱エネルギー) の分布
  • 2. “深層水“の冷熱を利用した空調
  • 3. “海洋深層水“の冷熱と清浄性を利用した火力発電所の復水器の冷却
  • 4. “海洋深層水“の冷熱と清浄性を利用した水産物の安全処理
  • 5. “海洋深層水“の冷熱と清浄性を利用した冷水性水産生物の畜養と飼育
  • 6. “深層水“の冷熱の農業利用
  • 7. “深層水“の冷熱を利用した冷蔵庫・冷凍庫
  • 8. “海洋深層水“の塩分と清浄性を利用したシャーベット氷の生産と利用

第5節 塩分濃度差発電の開発動向・要素技術～海外の動向を中心として～

• 1. 逆電気透析 (RED) 発電
  • 1.1 RED 発電の基礎
  • 1.2 RED セル出力に影響するパラメータ
  • 1.3 最適膜間距離 (スペーサーの厚さ)
  • 1.4 RED 条件下におけるイオン膜の面抵抗
  • 1.5 スペーサー・シャドウ効果と濃度分極
  • 1.6 イオン膜対の性能比較
  • 1.7 オランダWETSUS 研究所のブルーエネルギー計画
• 2. 浸透圧 (PRO) 発電
  • 2.1 PRO 発電の基礎
  • 2.2 PRO 発電実証プラント一号機開設
  • 2.3 2000 年以前のPRO 発電の実験およびモデル研究
  • 2.4 PRO 発電における圧力交換器
  • 2.5 PRO 発電性能に対する濃度分極の効果
  • 2.6 PRO 発電用の半透膜の必要性
• 3. 濃度差発電のコスト
  • 3.1 コストはまだまだ高い
  • 3.2 発電コスト低減のためのアイデア
• 4. RED (逆電気透析) 発電か,PRO (浸透圧) 発電か?

第4章 日本における海洋再生エネルギーの賦存量と適地選定

第1節 波パワーの賦存量と波力発電の適地選定

• 1. 波の持つエネルギーとパワー
• 2. 日本における波力発電の有望な海域と賦存量

第2節 海流・潮流・潮汐発電の賦存量と適地選定

• 1. 海流のエネルギー賦存量
• 2. 潮流のエネルギー賦存量
  • 2.1 潮流のデータソースおよび平均潮流パワー計算法
  • 2.2 数値モデルによる適地選定計算例
• 3. 潮汐のエネルギー賦存量

第3節 洋上風力発電の賦存量とポテンシャル

• 1. 算定の前提条件
• 2. 洋上風力合計の賦存量
• 3. 洋上風力合計のポテンシャル
• 4. 着床式洋上風力のポテンシャル
• 5. 浮体式洋上風力のポテンシャル
• 6. 風力発電の発電コスト (発電原価)
• 7. 陸上風力と洋上風力との合計ポテンシャル
• 8. 洋上風力発電の適地
• 9. 長期導入目標

第4節 海洋温度差発電の賦存量と適地選定

第5章 実現にむけての技術課題

第1節 施工・メンテナンスに関わる検討事項

• 1. 施工に関わる検討事項
  • 1.1 施工条件
  • 1.2 施工方法
• 2. メンテナンスに関わる検討事項
  • 2.1 維持管理計画
  • 2.2 点検項目及び点検頻度
  • 2.3 更新及び撤去

第2節 耐久性,耐塩害性と対策

• 1. 海洋環境における材料の劣化
  • 1.1 塩害
  • 1.2 疲労による強度低下
  • 1.3 磨耗
  • 1.4 生物の付着
• 2. 防食工法
  • 2.1 鋼材
  • 2.2 コンクリート
• 3. 海洋構造物の塩害対策
  • 3.1 基礎および浮体
  • 3.2 係留索

第3節 送電方式

• 1. 洋上風力からの送電の特徴
• 2. 洋上風力からの送電方式
• 3. 洋上風力の電力系統への影響

第4節 変動する電力の水素化・メタン化による供給

• 1. キーシステムと材料
  • 1.1 水素製造の陰極
  • 1.2 海水電解における酸素発生のための陽極
  • 1.3 二酸化炭素メタン化触媒
• 2. 実証プラントとパイロットプランと

第5節 浮体

• 1. 浮体式風車のための浮体形式
  • 1.1 平面型浮体
  • 1.2 柱状型浮体
  • 1.3 緊張係留型浮体
• 2. 浮体の設計

第6節 係留システム

• 1. 位置保持方法
• 2. 注目される係留技術
  • 2.1 アンカー
  • 2.2 合成繊維ロープ

第7節 風車

• 1. 洋上風車の歩み
  • 1.1 全般
  • 1.2 既設洋上風車の運転状況
  • 1.3 既設洋上風車の主な事故例
• 2. 風車の大型化
  • 2.1 大型化の必要性
  • 2.2 大型化の現状
  • 2.3 今後の風車の大型化
• 3. 信頼性向上
  • 3.1 信頼性向上の重要性
  • 3.2 信頼性向上対策
  • 3.3 洋上風車のドライトレインの開発
  • 3.4 コンディションモニタリング
• 4. 塩害対策
• 5. メンテナンス性向上
• 6. 発電機
  • 6.1 全般
  • 6.2 発電機のタイプ
  • 6.3 洋上風車用同期発電機
  • 6.4 永久磁石式発電機の軽量化
  • 6.5 高温超伝導発電機

第8節 軸受

• 1. 洋上風力発電装置の大型化
  • 1.1 洋上化
  • 1.2 風力発電装置の大型化
  • 1.3 軸受の大型化
• 2. 風力発電装置用軸受
  • 2.1 使用部位
  • 2.2 軸受寿命
  • 2.3 軸受の大型化と技術課題
• 3. 大型軸受の解析取り組み
  • 3.1 主軸受
  • 3.2 実機シミュレーション試験

第6章 海洋再生エネルギー開発に関わる法規制

• 1. 海洋エネルギー開発に関する基本法制と政策
  • 1.1 海洋基本法・基本計画
  • 1.2 エネルギー政策基本法・基本計画
  • 1.3 「新成長戦略」
• 2. 発電事業の推進に関する法規制
• 3. 海域利用に関する法規制
  • 3.1 区域指定海域および海岸の一時的占用許可
  • 3.2 漁業,船舶航行等の他の海域利用との調整
  • 3.3 その他の関連法制

第7章 環境への影響と安全性

第1節 海洋利用の環境影響評価

• 1. 海洋開発の環境影響評価の考え方
  • 1.1 環境因子と影響フロー
  • 1.2 生態系アセスメント
  • 1.3 評価の枠組み
  • 1.4 評価手法とモデル
  • 1.5 多面的・包括的な評価
• 2. 海洋利用の環境影響評価事例
  • 2.1 海洋構造物の環境影響
  • 2.2 洋上風力発電による環境影響

第2節 洋上風力発電浮体の安全性評価

• 1. 発電機能喪失を評価関数とする風力発電浮体のリスクベース安全性評価
  • 1.1 リスクベース安全性評価
  • 1.2 検討対象と検討範囲
  • 1.3 HAZID (Hazard Identification)
  • 1.4 定量的リスク解析
• 2. ウィンドファームにおける風力発電浮体の連鎖漂流事故リスク評価
  • 2.1 連鎖漂流事故リスク評価の必要性
  • 2.2 想定するウィンドファーム
  • 2.3 漂流シミュレーション方法
  • 2.4 連鎖漂流事故リスクの算定例
  • 2.5 目標安全レベル

第3節 海洋深層水利用と環境

• 1. 海洋深層水とは
• 2. 海洋深層水の冷熱利用による環境影響の可能性
• 3. 海洋深層水の富栄養性利用による環境影響の可能性

第8章 実用化・社会化していくための新たな取り組み

第1節 海洋の利用権・実証実験フィールドの実現と社会的コンセンサス

• 1. 奇跡の日本列島とその海
• 2. 海洋空間利用計画
• 3. 海洋エネルギーの実証実験フィールド
• 4. 日本という地域性
• 5. 海洋エネルギー普及の要件と社会的コンセンサス
• 6. ブームから国家戦略に

第2節 東京都の波力発電への取り組みと課題

• 1. 東京都の気候変動対策と波力発電
• 2. 波力発電検討会設置までの経緯
• 3. 波力発電検討会の取り組み内容と成果
• 4. 波力発電の実用化に向けた社会的課題～海洋エネルギーと海洋コモンズ

第3節 酒田港における海洋再生エネルギー実海域実証実験場構想

• 1. 自然エネルギー拠点としての酒田港
• 2. 新たな実証実験場構想への動き
• 3. 酒田港における実海域実証実験場構想の概要
• 4. 関係者との協調や連携、将来に向けた拡張性

第4節 沿岸域の利用と地域振興

• 1. 沿岸漁業の現状
  • 1.1 沿岸域環境の変化
  • 1.2 漁業就業者の変化
  • 1.3 沿岸漁業生産の推移
  • 1.4 漁村の立地環境
  • 1.5 地域経済の核としての漁業
• 2. 沿岸域の利用制度
  • 2.1 漁業権の種類
  • 2.2 漁場計画
  • 2.3 漁業権の意義
• 3. 漁村とエネルギー問題
  • 3.1 水産業界におけるエネルギー問題の検討例
  • 3.2 沿岸域におけるエネルギー対策検討の課題
• 4. 海洋エネルギー開発と水産業維持発展の調和に向けて

第5節 水産分野におけるエネルギー問題への取り組みと期待

• 1. 水産資源とエネルギー問題
• 2. 水産分野におけるエネルギー需要
  • 2.1 漁船漁業
  • 2.2 養殖業と電気の利用
• 3. 水産分野における再生可能エネルギーへの取り組み
  • 3.1 再生可能エネルギーの特徴とバイオマスエネルギーの活用
  • 3.2 海洋エネルギー利用への考えと取り組み
• 4. 海洋エネルギーが期待される水産分野
  • 4.1 海面養殖場の海底環境の浄化・保全
  • 4.2 沖合養殖
  • 4.3 その他

第6節 漁業組合の風力発電取組み実証と持続可能なエネルギー開発の参画

• 1. はさき漁港風力発電導入プロジェクトの経緯
• 2. はさき漁港における風環境
• 3. 委員会の検討事項
• 4. 風力発電機の運用結果
• 5. 将来導入への有望サイト

第7節 鳥取県泊漁港沖における洋上風力発電団地建設プロジェクト

• 1. 湯梨浜町沖における洋上風力発電団地プロジェクトの概要
• 2. 泊漁港での風況観測結果と隣接風力発電団地との相関について
  • 2.1 湯梨浜町泊漁港での風況観測
  • 2.2 泊漁港での風況観測結果と北栄町風力発電施設との相関
• 3. 洋上発電プロジェクト事業会社と水産業者、住民との関係

第8節 青森県における海洋エネルギー発電システムの実証実現に向けて

• 1. 津軽海峡における潮流発電の意義
• 2. これまでの取組経過
• 3. 大間崎潮流発電実用化委員会の調査研究結果
  • 3.1 流況調査
  • 3.2 経済性評価
• 4. 津軽海峡海流発電の地元への還元
  • 4.1 大間漁協で使用する電力の供給
  • 4.2 洋上マグロ基地
  • 4.3 海水製氷工場
  • 4.4 昆布・あわび・ウニの総合養殖
  • 4.5 プラグインハイブリッド漁船
  • 4.6 海草を使ったバイオエタノール製造
  • 4.7 観光資源としての海流発電