コンクリートは難しい（その１） 〜 風力発電タワーの倒壊事故に関する私見

コンクリートは難しい（その１） 〜　 風力発電タワーの倒壊事故に関する私見

2007年1月10日に、こんな記事が載ったのをご記憶だろうか。

　　　　　　　　　　http://kenbun55.hp.infoseek.co.jp/iwaya2.jpg
　　　　　　　　　　　 岩屋ウインドファーム
　　　　　　　新エネルギー財団『風力発電のしくみ』
　青森県東通村岩屋の風力発電施設「岩屋ウインドファーム」で、２５基ある発電用風車のうち１基（出力１３００キロワット）が倒壊していたことが１０日、分かった。
　　　　　　　　　　　　
　　　根元から倒壊した発電用風車。１年を通して強い風が吹く一帯には、巨大な風車が林立している

　風車はデンマークの「ボーナス」社（０４年にドイツ「シーメンス」社が買収）製で、鉄塔の高さが６８メートル、プロペラ部分（１枚３０メートル）を含めると約１００メートルある。
　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　同形式の風車の概要図

鋼鉄製の鉄塔（最大直径３．６メートル）が、深さ４メートルのコンクリート基礎の一部とともに根元から折れ、横倒しになっていた。事業者のユーラスエナジージャパン（東京）が原因を調べている。けが人はなかった。

　同施設を運営する事業会社「ユーラスエナジー岩屋」（本社・同村）によると、８日午後９時５５分ごろに停電が起き、東北電力が点検したところ、１００〜２００メートル間隔で「つ」の字型に並んだ２５基のほぼ真ん中にある１基が倒れていた。
他の２４基に異常はなかったが、運転を停止して倒壊原因を調べている。
　　　　　　　
地中の円柱状のコンクリート基礎（直径約１４メートル）にアンカーボルト１２０〜１３０本で支柱（直径３．６メートル）を接合、さらに根元部分約１．５メートルをコンクリートで固定する。基礎全体は深さ４メートル。

基礎部のアンカーボルトの外周部がコンクリートごとすっぽ抜けるような状態で倒壊しているのが写真から判る。

　風速６０メートルでも耐えられる設計という。ユーラスエナジー社によると、事故機が倒壊直前に記録した最大瞬間風速は２５メートルだった。同社での発電機倒壊は初。

◇保安院が調査へ

　青森県東通村の風力発電機の倒壊を受けて、原子力安全・保安院は１０日、職員２人を現地に派遣し事故原因を調査する。ユーラスエナジー岩屋に対し、１カ月以内に詳細な事故報告の提出を求め、再発防止策を講じる。

　保安院によると、国内では０３年９月、台風１４号の直撃を受けて沖縄県宮古島の風力発電機３機がなぎ倒されたほか、強風で羽が折れたり、曲がる事故は年間数件ほどあるという。

宮古島の事故では最大瞬間風速は７４．１メートルに達しており、事故を受けて、保安院で耐風設計強度見直しの検討会を重ねている最中だった。

　新エネルギー・産業技術総合開発機構（ＮＥＤＯ）によると、欧州では、５０年間の最大瞬間風速が５０メートル以下の「クラス１」から３７．５メートル以下の「クラス３」まで、風力発電機の耐風基準があり、設置環境に応じて使い分けている。

「国内でも同様の基準はあるが、地盤によって施工方法も変わる。原因究明には、そうした建築工法の分析が必要だろう」（エネルギー対策推進部）という。

この倒壊事故は、鋼製のタワーを据え付ける、アンカーボルトが一斉にコンクリートごと、すっぽ抜けるような状況で倒壊している所に特徴がある。

この事故原因は今調査中で、約一ヶ月後に事業者側（ユーラスエナジー社）からの事故原因報告書があがってくる予定であるが、『風工学』『振動荷重』『コンクリート工学』の観点からいくつかの可能性を、この記事に続けて書いてみたいと思う。

琵琶湖にもありましたよ。もし風速が○○以上になったら、羽が折りたたまれるとかの上手い方法があればいいのにな〜と思います。昔の分布図で、電力発電の比率かなんかで、風力発電が第3位だったのを思い出しました。でも火力水力が大方で、風力はほんのちょびっとだったと記憶してますが…。アレ？これも記憶違いかもしれません。

すずさん、コメントありがとうございます。この風車、実は風速がある一定以上になると風車のピッチ角というのが変わって、風がすり抜けて回転しなくなるような仕組みがあるんです。次に、風を受けてこの風車が効率的に回るその仕組みのお話をしようと思っておりました。

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島根半島でも風力発電設備の建設計画があります。風光明媚な所なので、主に景観に対する影響が話題になりますが、安全性は根本の信頼に関わります。今回人身事故にならなかったのは不幸中の幸いでした。クリーンエネルギーとして発展が期待されていますので、拙速を避け、徹底した事故原因の究明と再発防止策をお願いしたい思います。

ぜんさん、風力発電を調べてみると、他の発電方式に比べて環境に優しい発電方式であることは間違いないことが判ってきました。おっしゃるとおり、この事故で危険なイメージを残さないよう、徹底した倒壊原因解明が必要です。我々プラント土建に携わったエンジニアの目から色々な風力発電の基礎形式を観ると全体高さに対する基礎の広がりがやや小さく感じます。もう少し調べてからこの辺の私見を書きたいと思います。

私の住んでる地方では風力発電の事業計画が中止になりました。貴重な鳥類の保存の為です。。。構造計算上は安全率をクリアできてるのだと思いますが、データを上回る力が加わったみたいですね。。。

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こんばんは。ニュースで見ました。倒れるとは想像もしない事です。これから見直される大事なエネルギーですものね。これからの改善をがんばってほしいです。。

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この手の事故は、アンカーなり鉄筋が飴細工のように引き伸ばされているはずですが、その状態が感じられませんね。鉄筋、コンクリートとの定着が無かった。施工ミスと思える写真です。貴重な投稿ありがとうございます。

のりたけさんのおっしゃるとおり、アンカーボルトとコンクリートの付着がある限界を超えて全く効かなくなった状態です。私の憶測ですが、常に風力を受けているタワーが微振動を起こしでおり、アンカーボルトと本来付着しているバズのコンクリートとの間に徐々に隙間が進展していたのでは無いかと思っています。だから、たいした強風でもないのに店頭モーメントに依る引っ張り側のアンカーボルトがズリ抜けたのではないかと思っています。

風力発電はあちこちで見慣れているんで、結構身近な話題ですけど、場所によって○○ｍの基準が違うみたいです^_^;でも風力発電はむしろ発展途上国で有効活用されるべきエネルギーだと思います。特に山岳地帯などへ向かう海外援助部隊は小さめのものを建設してその場の運用用として電気生産をしている模様です☆まぁ、僕らは趣味のお陰で、かならず風車の回る速度と方向を見ちゃいますけど(^_-)-☆

風力発電のニューステレビで見ました。あんなコンクリートの柱がそれも一本だけ倒れるのですね。。。怖いですね。

東通はもともｔ原発立地ですね。北に大間があり、すぐ南に六ヶ所があってまさに原発銀座です。原発よりもクリーンエネルギーの実証発電がこのプロペラなのに、いやな災害ですね！サボニウスの方が効率は悪そうですが安心なのでは？